Sistematizacion Experiencia Aplicacion Orina Humana Maiz

Sistematización de la Experiencia en Captación, Tratamiento y Aplicación de Orina Humana, como Fertilizante,

en Plantas de Maíz

Xenia Villavicencio Lorini

Área Saneamiento Sostenible

ACEPESAla Economía, la Salud y el Ambiente

Asociación Centroamericana para

Programa ISSUE-KEN-LA

ACEPESADirección: De las oficinas Administrativas de la Cruz Roja, 300 al este, 100 sur, casa esquinera, frente al Centro Re-creativo Chepita Marín, Zapote. San José, Costa Rica.Aptdo. Postal: 136-2010Teléfono: (506) 2280 6327Fax: (506) 2280 6327 ext. 102e-mail: [email protected]: www.acepesa.org

Autora: Dra. Xenia Villavicencio LoriniCooperante EEDÁrea Saneamiento SostenibleACEPESAe-mail: [email protected].

Revisión y aportes: Ing. Maritza Marín ArayaCoordinadora Área Saneamiento SostenibleACEPESA

Participantes Bioensayo 2006: Ing. Maritza Marín, coordinadora del bioensayo, ACEPESA; Ing. Ana Lorena Vargas, Compañía Nacion-al de Fuerza y Luz; Dra. Brenda Chaverry, Laboratorio Clínico Brecha; Ing. Lenina Araya, consultora ACEPE-SA, y funcionarios del Vivero en Vista Mar, Compañía Nacional de Fuerza y Luz.

ACEPESA, 2009

Sistematización de la Experiencia en Captación, Tratamiento y Aplicación de Orina Humana, como Fertilizante, en Plantas de Maíz

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Listado de siglas y abreviaturas

ACEPESA Asociación Centroamericana para la Economía, la Salud y el AmbienteCNFL Compañía Nacional de Fuerza y LuzDsln DisoluciónISSUE Iniciativa Integrada para un Ambiente Urbano SostenibleFAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la AlimentaciónFLO Fertilizante Líquido Orgánico (Orina humana)GTZ Gesellscahft für Technische ZusammenarbeitINPOFOS Instituto de la Potasa y el FósforoK PotasioMAG Ministerio de Agricultura y GanaderíaN NitrógenoNPK Nitrógeno, fósforo y potasioP FósforoPRODELO Proyecto Desarrollo Local y ComunalT Q Tratamiento QuímicoT FLO Tratamiento con Fertilizante Líquido Orgánico (Orina Humana)T FLO Dsln Tratamiento con Fertilizante Líquido Orgánico (Orina Humana) en Disolución T T Tratamiento TestigoT Org Tratamiento OrgánicoT FLO + Org Tratamiento Tratamiento con Fertilizante Líquido Orgánico (Orina Humana) en Disolución + OrgánicoT FLO Dsln + Org Tratamiento Tratamiento con Fertilizante Líquido Orgánico (Orina Humana) en Disolución + OrgánicoUN-HABITAT Programa de las Naciones Unidas para los Asentamientos HumanosVCM Valor Crítico Mínimo

Listado de medidas

º C Grados CelsiusL Litrosml mililitrosg gramosha hectáreasm2 metros cuadradosm3 metros cúbicospH potencial de hidrógeno


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Índice

Resumen ejecutivo.......................................................................................................6

1. Introducción................................................................................................................9

2. Antecedentes y justificación.........................................................................................10

2.1 Porque la necesidad de orina como fertilizante............................................................10

2.2 Desarrollo de experiencias con orina.........................................................................12

3. Marco conceptual......................................................................................................13

3.1 Objetivo y objeto.......................................................................................................13

3.2 Hipótesis....................................................................................................................13

4. Bioensayo...................................................................................................................14

4.1 Objetivos del bioensayo.............................................................................................14

4.2 Metodología y diseño del bioensayo...........................................................................15

4.3 Resultados del bioensayo.............................................................................................17

4.4 Recomendaciones del ensayo.....................................................................................20

5. Resultados, lecciones aprendidas y discusión.............................................................21

6. Conclusiones ............................................................................................................26

7. Bibliografía..................................................................................................................27

8. Anexos.......................................................................................................................29

Anexo 1. Informe microbiológico..........................................................................................29

Anexo 2. Resultados informe bioensayo de orina...................................................................32

Anexo 3. Nutrientes, su funcion en las plantas y sintomas de deficiencia..............................35

Anexo 4. Lineamientos para el tratamiento de orina..............................................................36


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Resumen ejecutivo

Como una tecnología alternativa de saneamiento que parte de la idea de separar los desechos humanos desde la fuente, tratarlos y aprovechar sus subproductos en este caso la orina, surge el proyecto piloto para la captación, tratamiento y aplicación de orina

humana como fertilizante en plantas de maíz en el marco del programa ISSUE 1.

La necesidad de productos alternativos como el uso de orín en forma de fertilizante se justifica por la creciente deficiencia de nutrientes en los suelos y además por ser estos recursos, cada vez, más escasos. Los nutrientes contenidos en la orina humana hacen que ésta obtenga propie-dades como fertilizante una vez que haya pasado por un adecuado proceso de tratamiento. Las ventajas de una desviación de la misma se dan en la recuperación de recursos presentes en ella, en el ahorro de agua, así como en la disminución de carga de nitratos y fosfatos en aguas residuales.

Son diversas las experiencias que se realizaron hasta el momento para su aplicación en difer-entes partes del mundo, ya sea utilizándola para fertilizar plantas ornamentales en jardines, en la agricultura o la combinación de ésta con compost.

La sistematización de esta experiencia pretende contribuir a su difusión y esta dirigida a agri-cultores, entidades gubernamentales y de cooperación internacional relacionadas con el tema. Este trabajo se basa en los resultados del Bioensayo realizado en Vista de Mar, Goicoechea, Costa Rica en el año 2006, cuyo objetivo fue realizar una prueba piloto del proceso de recolec-ción, tratamiento y aplicación de orina humana como fertilizante orgánico en plantas de maíz y en compostaje con el fin de determinar sus efectos.

Su recolección, se hizo en un vivero de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz por medio de la instalación de un orinal. La misma se vació en tanques de 250 litros para su reposo. Las muestras para los exámenes de laboratorio se tomaron con orina fresca, en reposo a la tercera semana y a la sexta semana, luego fueron sometidas a análisis físicos, químicos, microbiológi-cos y bacteriológicos.

Como planta indicadora se escogió el maíz. Previo a la aplicación de orina en las plantas se hicieron análisis químicos de la orina, del abono orgánico (lombricompost) y del suelo. El orín que se utilizó tenía 6 semanas de almacenamiento. El experimento fue desarrollado en siete tratamientos con seis repeticiones. En cada tratamiento fueron evaluados altura de la planta, largo de raíz, materia fresca y seca, además de análisis foliares.


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Resultados del bioensayo en los análisis efectuados a orina humana demuestran una menor so-brevivencia de patógenos a mayor tiempo de reposo y a mayor temperatura. Las muestras exa-minadas de orina fresca fueron positivas para las bacterias: Escherichia coli, Serratia odorifeca, Proteus vulgaris, Staphylococcus sp coagulasa negativo. Después de seis semanas de reposo las muestras analizadas fueron positivas para Pseudomona aeruginosa, un aumento en la tempera-tura de estas muestras dio posteriormente resultados negativos en el cultivo.

El estudio sobre el efecto como fertilizante en plantas de maíz reveló que el tratamiento con mejores resultados fue el de orina con lombricompost, esta combinación tuvo efectos positivos en el crecimiento y acumulación de materia seca en las plantas de maíz.

El análisis foliar realizado en algunas plantas de los tratamientos, indica que el fósforo fue el único que mostró rangos menores al ámbito adecuado. Este análisis químico no reflejó diferen-cias entre tratamientos y no presenta correlaciones con el crecimiento de las plantas.

Durante el desarrollo del bioensayo se presentó una deformación severa del cogollo y enro-llamiento de las hojas, se plantea la posibilidad de una intoxicación con agroquímicos.

Los resultados y lecciones aprendidas de la sistematización de esta experiencia indican que con el almacenamiento de la orina, esta alcanza valores mayores a 8 de pH lo que elimina la posible presencia de patógenos. Temperaturas menores a 25º C fueron las responsables de la presencia Pseudomona aeruginosa por lo que a temperaturas menores se debería seguir los lineamientos para el almacenamiento de orina, como es el de almacenarla incluso por un período de seis meses para considerarla libre de contaminantes.

Las tendencias de NPK analizadas en orina humana, coinciden con los valores reportados en bibliografía alcanzando concentración de nitrógeno entre 3-7 g/L y de fósforo entre 0.2 – 0.5 g/L.

El efecto positivo de la misma independientemente de su concentración fue en combinación con el lombricompost. Este último permite una entrega inmediata de nutrientes asimilables a las plantas. Según los valores de suficiencia nutricional establecidos en el análisis químico foliar se mani-fiesta una cierta deficiencia de fósforo en todas las plantas abonadas con orina, el nitrógeno se encontraba dentro de un ámbito adecuado, y el potasio sobrepasa los valores del rango de suficiencia en los tratamientos con abono orgánico y orina diluida. Este análisis no presentó correlaciones con los parámetros de crecimiento y acumulación de materia seca.

Los nutrientes aportados mediante los diferentes fertilizantes utilizados en el bioensayo no fue-ron suficientes para incrementar la materia seca y el crecimiento de la planta en relación al testigo. Sin embargo la mezcla de orina y lombricompost lleva a una complementación en la tenencia de nutrientes, lo que se demuestra en los resultados positivos de las plantas.


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Nutrientes como el fósforo son absorbidos en las primeras etapas del maíz. La falta de un preabonado podría ser la causa de no mostrar diferencias en las plantas abonadas con un solo fertilizante en relación al testigo. Esto también podría explicar las leves deficiencias en las con-centraciones de fósforo demostradas en el análisis químico foliar.

Existen recomendaciones específicas para la cantidad de fertilizantes a emplearse según el rendimiento esperado de los cultivos, regiones y climas. Según éstas se puede observar que en el bioensayo la cantidad de aplicación de orina y la del abono químico fueron muy bajas. Por otro lado, es importante recordar que un exceso de nitrógeno puede llevar a disminuir el ren-dimiento, puede ser tóxico para el cultivo y causar desequilibrio entre los nutrientes.

La alta densidad de siembra que se realizó en el bioensayo, puede ser el origen de la falta de diferencias entre la mayor parte de los tratamiento, además de crear una susceptibilidad de las plantas hacia enfermedades como la que se presentó en las plantas.

Como principales conclusiones de esta sistematización se puede mencionar que la orina trata-da, mediante un almacenamiento, mantiene sus propiedades químicas y esta libre de contami-nantes. El tiempo de almacenamiento depende de la temperatura.

Los datos analizados en el bioensayo no avalan un efecto claro de la orina como fertilizante sobre el cultivo de maíz, solo en combinación con el abono orgánico donde al parecer existe una complementación de ambos abonos.


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1. INTRODUCCION

Actualmente existe la necesidad de introducir tecnologías alternativas de saneamiento con el fin de disminuir el consumo del agua a un nivel racional. Algunas de estas tec-nologías se basan en el ecosaneamiento, filosofía que pretende sensibilizar a las perso-

nas para adoptar un comportamiento conciente y alternativo ante el agua y que además parte de la idea de separar los desechos humanos desde la fuente, tratarlos y aprovechar los subpro-ductos. Uno de estos subproductos es la orina que después de ser tratada puede ser utilizada como fertilizante.

EL proyecto piloto para la captación, tratamiento y aplicación de orina humana en plantas de maíz como fertilizante, se desarrolla en marco del programa ISSUE 1, Iniciativa Integrada para un Ambiente Urbano Sostenible, que desarrolla actividades en Costa Rica y Nicaragua. Este es coordinado por un consorcio de organizaciones, integrado por ACEPESA, el Instituto Tec-nológico, el PRODELO/GTZ y UN-HABITAT. En alianza con la Compañía Nacional de Fuerza y Luz (CNFL), Universidad Nacional, el Banco Popular y de Desarrollo Comunal, Gobiernos y Organizaciones Locales de los Municipios de Desamparados, Escazú y San Juan del Sur en Nicaragua.

El Programa promueve proyectos diversos que comprenden la introducción de tecnologías al-ternativas de saneamiento en proyectos habitacionales, la construcción de biojardineras para el tratamiento de aguas grises, el uso de inodoros secos o de bajo caudal, el tratamiento de las heces humanas mediante tanques composteros, el tratamiento y uso de la orina humana como fertilizante natural, la recarga de acuíferos, la recuperación de materiales reciclables y el com-postaje de desechos orgánicos (www.acepesa.org).

La sistematización de la experiencia de captación, tratamiento y aplicación de orina en plantas de maíz como fertilizante, que a continuación se presenta, pretende contribuir a la difusión de la misma a agricultores, entidades gubernamentales y de cooperación internacional relaciona-das con el tema.

La elaboración de este trabajo se basa en los resultados del Bioensayo realizado en Vista de Mar, Goicoechea, Costa Rica entre los meses de mayo y agosto del año 2006. Participantes en este proyecto piloto fueron Maritza Marín Araya, ACEPESA, Ing. Ana Lorena Vargas, Compa-ñía Nacional de Fuerza y Luz, así como la Dra. Brenda Chavarri, encargada de investigar las características químicas y microbiológicas de la orina recolectada, la Ing. Lenina Araya, quien ejecutó el ensayo en las plantas de maíz, además de los trabajadores del vivero de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz, quienes aportaron con la materia de estudio.


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2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION

2.1 Porque la necesidad de orina como fertilizante

Deficiencia de nutrientes

Cada día aumenta a nivel mundial la preocupación por la deficiencia de nutrientes en los sue-los y consecuentemente la disminución de los cultivos. Los fertilizantes químicos aportan a los suelos los nutrientes que les hacen faltan y su aplicación hace que la producción sea mayor.

Según Bertsch (1995) el nitrógeno (N) es el elemento que con mayor frecuencia limita los rendimientos en los trópicos. En general todos los suelos, requieren el suplemento de este nu-triente para producir rendimientos aceptables.

El fósforo (P) es uno de los tres nutrientes principales que se requieren en la agricultura indus-trializada de forma mineral para el crecimiento de las plantas junto al nitrógeno y potasio (K). La mayoría del mismo se obtiene de las minas de rocas de fosfato. En crudo se usa hoy en la agricultura orgánica, mientras que los fosfatos tratados químicamente, como los superfosfatos, trifosfatos o fosfato de amonio, se usan en la agricultura convencional. En relación al fósforo, diversos autores advierten que nos encontramos ya ante la parte descendente, a nivel mundial, de la curva de Hubbert, la misma que ayuda a explicar el comportamiento en la obtención de un recurso natural no renovable, o renovable pero que se extrae a una tasa muy superior a su capacidad de recuperación. Esto no significa que se acabe el recurso, sino que éste será cada vez más escaso (Bermúdez, 2008).

Efectos negativos de fertilizantes químicos

Los abonos químicos hechos sobre la base de NPK permiten el desarrollo de frutos muy visto-sos, pero insípidos y con pocos nutrientes. Estos alimentos carecen de aquellos minerales que los suelos no tienen, por ello, no basta con añadir un compuesto de NPK al cultivo, sino que hay que corregir en la tierra las deficiencias con otros elementos, que los fertilizantes químicos no suelen incorporar. Una adición excesiva de NPK a un suelo disminuye su capacidad de absorción de calcio, cobre, cinc, magnesio, hierro y otros minerales por las plantas, lo que se traduce en una pobreza de éstos en sus frutos. El empleo de grandes dosis de NPK en planta-ciones aumenta considerablemente los rendimientos, lo que hace que este compuesto sea muy atractivo (y beneficioso) para el agricultor. Pero no para el consumidor porque este aumento de peso, que paga, es básicamente debido al incremento del contenido de agua del fruto y no de nutrientes; al contrario, como hemos podido ver, en realidad son frutas más pobres (www.larevistaintegral.com).


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Por otro lado un uso excesivo de fertilizantes nitrogenados puede originar excesos de nitratos, tóxicos para el hombre y animales, en el agua, suelos y cultivos de una región (Medina-Morales & Cano-Ríos, 2001).

Propiedades y ventajas de la orina como fertilizador

En la orina de origen humano se localizan la mayoría de los nutrientes excretados por huma-nos, aproximadamente 85-90% de nitrógeno (N), 50-80% de fósforo (P), y 80-90% de potasio (K) (Lienert & Larsen,. 2003). Además de los elementos mencionados la orina contiene calcio, azufre, hierro, cobre, zinc, boro, entre otros.

Los nutrientes contenidos en la orina humana hace que ésta obtenga propiedades como fertili-zador una vez que haya pasado por un adecuado proceso de tratamiento, sobre todo debido a que los elementos que contiene son accesible para las plantas. El efecto fertilizador de la orina es similar al de fertilizantes químicos como por ejemplo la urea.

La orina es considerada como una sustancia estéril si proviene de personas sanas, no obstante existe el riesgo de ser contaminada con materia fecal. Según investigaciones en la orina pueden encontrarse organismos patógenos en particular huevos de áscaris y sistosomas, así como bac-terias como la Salmonella typha y S. paratyphi entre otros, cuya eliminación varía dependiendo de las condiciones ambientales. Sin embargo, si la orina es tratada adecuadamente, la carga de patógenos será reducida considerablemente (Esrey et al., 1998, Schönning, 2003).

Las ventajas de una desviación y uti-lización de orina se dan por ejemplo en la recuperación de recursos pre-sentes en ella, en el ahorro de agua, así como en la disminución de carga de nitratos y fosfatos en aguas re-siduales (Lienert y Larsen. 2003). Según estudios realizados en Ham-burgo, Alemania, un 85% del total de nitrógeno entra a las aguas resid-uales concentrado en forma de orina y con la producción anual de orina de una persona se podría proveer un área de cultivo de 200 m2 (Rakel-mann, 2003).

Por otro lado, una utilización de orina podría ser de gran utilidad en la agricultura orgánica. Según la FAO (2003) uno de los mayores desafíos de la agricultura orgánica, es poder incorporar nitrógeno en formas o fuentes orgánicas, ya que las fuentes inorgánicas de este nutrimento no son aceptadas en este tipo de prácticas.

CERRANDO EL CICLO DE NUTRIENTES

Cultivos cosechados

Orina, heces y otros residuos orgánicos

Fertilizantes orgánicos seguros

PERSONAS

PLANTAS

Alimentos seguros y nutritivos

Transporte y alamacenamiento


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2.2 Desarrollo de experiencias con orina

Son diversas las experiencias que se realizaron hasta el momento para la aplicación de orina en diferentes partes del mundo, ya sea utilizándola para fertilizar plantas ornamentales en jardines o en la agricultura. En Suecia se han desarrollado directrices para el uso de orina en la producción de diferentes cultivos indicando la dosis, así como técnicas de aplicación (Vinnerås et al., 2003, Jöns-son et al., 2004).

En algunos países de Europa, así como en África, se han desarrollado tecnologías para la recolec-ción, el tratamiento y la aplicación de la orina. Por ejemplo, en Nigeria se aplicó un sistema de recolección de orina en una universidad. Esta in-vestigación se desarrolló en diferentes fases que consistieron en la sensibilización de actores in-volucrados, identificación del lugar, diseño de un sistema de recolección de orina, construcción de un orinal, caracterización de la orina, experimen-tos de invernadero en cultivos con uso de orina, fertilizantes orgánico-minerales y fertilizantes químicos de NPK. Los resultados revelan que la orina es comparable con otros fertilizantes quími-cos y abonos orgánicos en su capacidad de me-jorar el crecimiento de los cultivos (Sridhar et al., 2000).

Avendaño (2004) elaboró una propuesta para la implementación de saneamiento ecológico en la ciudad de la Habana. En marco de su investigación realizó estudios sobre las características y el tratamiento de orina mediante almacenamiento, por otro lado efectuó experimentos para comprobar el uso de orina tratada como potencial fertilizante en plantas ornamentales y en or-ganopónicos. Sus resultados demuestran que la orina puede ser empleada como un fertilizante higiénicamente seguro, además de poseer un efecto fertilizante obteniendo plantas con un cre-cimiento mas acelerado y de mayor rendimiento.

La orina no ha sido aplicada solamente a cultivos, existen estudios en Tailandia sobre la combi-nación de esta con compost. Los resultados demostraron que el compost enriquece el conteni-do de nutrientes en un período mas corto que cuando no se agrega orina. (Pinsem y Vinnerås, 2003). De igual manera en México se desarrollaron experiencias para producir alimentos reci-clando nutrientes de la orina para aplicarlos en diferentes cultivos, composta, lombricompost y organoponia (Arroyo & Bulnes, 2005).


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3. MARCO CONCEPTUAL

Como parte de las actividades que se desarrollaron en la prueba piloto de recolección, tratamien-to y aplicación de orina humana como fertilizante estaba el de documentar, en forma ordenada, las experiencias con el fin de presentarlas a agricultores, entidades gubernamentales y de coop-eración internacional relacionadas con el tema. Es decir, elaborar una sistematización para contribuir a que la experiencia piloto generada por el programa ISSUE 1 pueda ser divulgada.

3.1 Objetivo y objeto

El objetivo de este trabajo fue sistematizar el proceso y las lecciones aprendidas del Bioensayo de aplicación de orina como fertilizante, dando a conocer los pasos metodológicos aplicados, así como sus resultados para permitir su divulgación y la aplicación de estas experiencias en otros proyectos y comparar con otras investigaciones o experiencias similares desarrolladas en otros países.

En consecuencia el objeto de esta sistematización es el Bioensayo que constó en la instalación de un orinal para la captación de orina humana, en la ejecución de análisis químicos y biológi-cos de la orina para su empleo como fertilizante y por último en el estudio sobre el efecto de la orina en plantas de maíz.

3.2 Hipótesis

Las hipótesis planteadas para esta sistematización fueron:

• la orina almacenada por seis semanas o mas esta libre de patógenos

• ésta tiene efecto fertilizante como fuente de NPK y

• la orina mezclada con abono orgánico tiene mejores rendimientos.

Con la presente sistematización se espera dar respuestas claras a estas hipótesis planteadas, las cuales deben servir para verificar qué tan factible es la aplicación de la orina humana como fertilizante.


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4. BIOENSAYO

Como base para el diseño y elaboración de este bioensayo se tomó el trabajo de Avendaño 2004.

Este Bioensayo fue realizado en el vivero Vista del Mar, Costa Rica, el año 2006. El diseño del bioensayo se dividió en dos partes. Una se enfocó a la recolección, tratamiento y análisis de la orina, la otra parte se orientó el experimento para determinar el efecto de la orina como fertili-zante en plantas de maíz.

Los datos que se presentan en este capítulo fueron extraídos en su mayoría de los informes de Araya 2006 (ver Anexo 1) , Chaverry 2006 (ver Anexo 2) y Marín, 2006.

4.1 Objetivos del bioensayo

El principal objetivo fue realizar una prueba piloto del proceso de recolección, tratamiento y aplicación de orina humana como fertilizante orgánico en plantas de maíz y en compostaje con el fin de determinar sus efectos.

Para captar la orina humana se instaló un orinal y el tratamiento se realizó por medio de la instalación de tres tanques para el reposo de la orina.

Se ejecutaron análisis de laboratorio a las muestras del proceso de tratamiento, para la car-acterización microbiológica, bacteriológica y química de la orina humana y así establecer y demostrar que ésta, recolectada a cierta temperatura, pH y tiempo de reposo disminuye su po-sible carga de patógenos y puede ser utilizada, sin riesgos sanitarios, como fertilizante líquido orgánico.

Se analizaron los resultados obtenidos de absorción y acumulación de biomasa después de la aplicación de la orina humana en plantas de maíz.


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4.2 Metodología y diseño del bioensayo

Recolección, tratamiento y análisis de la orina hu-mana

La recolección de la orina se hizo en el vivero de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz por medio de la instalación de un orinal que deposita la misma en

recipientes de 10 litros. En el recolector se instaló una bom-ba de hule flexible, ya que permite el paso del líquido (orines) hacia el recipiente e impide la salida de los olores. Con esta práctica se consume menos agua en el dispositivo. Una vez lleno cada recipi-ente se vació en los tanques de 250 litros para su reposo.

A cada tanque se le colocó una llave de cañería para la toma de mues-tras. En lo posible se evitó el contacto con el aíre para evitar la pérdida de nitrógeno.

Las muestras para los exámenes de laboratorio se tomaron con orina fresca, en reposo a la tercera semana y en reposo a la sexta semana, luego fueron sometidas a los siguientes análisis (Ver Anexo 1):

• físicos para valorar su color y aspecto que pueden indicar di-versas patologías.

• químicos se determinó la densidad y el pH, además de la con-centración de nitrógeno, fósforo y potasio (NPK).

• microbiológicos para establecer una eventual presencia de leucocitos y/o eritrocitos, ambos indicativos de la presencia de bacterias que señalan la existencia de infección en el tracto uri-nario o riñones, también se comprobó la existencia o no de pro-tozoarios y helmintos que reportan una contaminación fecal.

• bacteriológico permitió, en diferentes medios, la identificación de bacterias gram positivas y gram negativas, además de ente-robacterias como Salmonella y Shigella o Vibrio cholerae.

• inmunocromatográfico para determinar una posible presencia de Criptosporidium parvum o Rotavirus.

Orinal instalado en el vivero Vista de Mar. Fuente: ACEPESA

Recolección de muestras de orina. Fuente: Marín,2006

Orina fresca

Orina fresca

Orina en reposo

Orina en reposo

seis semanas

Tercerasemana semana

sexta

Tanques de almacenamiento de orina. Fuente ACEPESA

Recolección muestras de orina. Fuente: Marín,2006


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Dilución y aplicación de orina en plantas de maíz

Se escogió el maíz como planta indicadora, esta tiene un ciclo corto, posee pocas enferme-dades y organismos que la ataquen y es sensible a deficiencias o toxicidad de los elementos en el suelo.

Previo a la aplicación de orina en las plantas de maíz se hicieron análisis químicos de la orina, del abono orgánico (lombricompost) y del suelo. La orina que se utilizó tenia 6 semanas de almacenamiento. El experimentó fue desarrollado en siete tratamientos con seis repeticiones. Para cada tratamiento se utilizó una maceta con 7 plantas después de un raleo.

Las aplicaciones de orina se realizaron cada dos semanas como se muestra en el siguiente cuadro:

Cuadro 1. Diferentes tratamientos en 42 plantas de maíz respectivamente

Fuente: Marin 2006, modificada

Aplicación de orinaFuente: ACEPESA

Abriendo surcos para la introducción de orina. Fuente: ACEPESA

Tratamientos

Químico (T Q)

Orina (T FLO)Testigo (T T)Orina y orgánico (T FLO + Org)

Orgánico (T Org)

Orina diluida (T FLO Dsln)Orina diluida y orgánico (T FLO Dsln + Org)

Tercera semana

2 gr urea0,25 L de FLO (dsln 1:1)agua0,25 L de FLO (dsln 1:1)suelo con lombricompost0,25 L de FLO (dsln 1:10)0,25 L de FLO (dsln 1:10)

Quinta semana

---0,25 L de FLO (dsln 1:1)agua0,25 L de FLO (dsln 1:1)suelo con lombricompost0,25 L de FLO (dsln 1:10)0,25 L de FLO (dsln 1:10)

Sexta semana

cosecha del ensayo

cosecha del ensayo

cosecha del ensayo

cosecha del ensayo

cosecha del ensayo

cosecha del ensayo

cosecha del ensayo

Primera semana

raleo/ 4 g de 10-30-10raleo/0,25 L de FLO (dsln 1:1)raleo/aguaraleo/0,25 L de FLO (dsln 1:1)suelo con lombricompostraleo/0,25 L de FLO (dsln 1:10)raleo/0,25 L de FLO (dsln 1:10)


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Después de la cosecha se determinó para cada tratamiento altura de la planta y largo de raíz, materia fresca, materia seca, para realizar correlaciones de acumulo de biomasa. A estos datos se le aplicó programas estadísticos para comprobar las diferencias o similitudes entre tratamien-tos. Así mismo para cada tratamiento una planta fue sometida a un análisis foliar para demostrar el estado nutricional de las plantas.

4.3 Resultados del bioensayo

Orina

• En general, a mayor tiempo de reposo de la orina hay menor sobrevivencia de patógenos, esto se debe a los altos valores de pH alrededor de 9.0 que se alcanzan ya en las primeras semanas de almacenamiento.

• A menor temperatura hay mayor supervivencia de patógenos.

• Se obtuvieron resultados negativos en las mues-tras analizadas para las bacterias: Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae, para helmintos y pro-tozoarios (Criptosporidium parvum) además del Rotavirus.

• Las muestras examinadas de orina fresca fueron positivas para los siguientes bacilos gram negativos: Escherichia coli, parte de la flora normal de humanos, puede causar infecciones en el tracto intestinal y urinario. Serratia odorifeca, Proteus vulgaris, y el coco gram positi-vo: Staphylococcus sp coagulasa negativo. Estos últimos bacilos son considerados general-mente no patógenos. Positivos fueron también los resultados para el bacilo gram negativo: Pseudomona aeruginosa, ocasionalmente patógeno para animales, raramente causa enfer-medades en personas saludables.

• Después de seis semanas de reposo las muestras analizadas fueron positivas unicamente para Pseudomona aeruginosa. Se cree que esto se dio por la baja temperatura de Vista de Mar, aproximadamente 21º C ya que se tomó una alícuota de las muestras con 6 semanas en reposo y se mantuvieron a 37 grados Celsius por 72 horas y se cultivó dando el cultivo negativo.

• En el diagrama 1 se muestra los valores de pH en relación con la concentración de nitróge-no, fósforo y potasio en muestras frescas y almacenadas por seis semanas. La concentración del nitrógeno oscila entre 2.9 y 6.0 g/L en las muestras, el fósforo entre 0.2 y 0.5 g/L y el potasio varía entre 1.2 y 3.3 g/L.


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Diagrama 1. Tendencia del pH y NPK en orina fresca y en reposo según tanque.

Efecto de la orina como fertilizante en plantas de maíz

• Según los resultados el sustrato utilizado para el bioensayo se encuentra en condiciones óptimas, con un adecuado pH, acidez baja y ningún elemento se encuentra deficiente en el suelo. Con respecto al lombricompost, este tiene un pH ligeramente básico, pero no causa problemas de disponibilidad de nutrientes en la solución del suelo, el nitrógeno se encuentra por encima del 2% como es de esperar (ver cuadro 2 y 3, Anexo 2).

• El tratamiento con mejores resultados (ver cuadro 4, Anexo 2) fue el de orina con lombri-compost, esta combinación tuvo efectos positivos en el crecimiento de las plantas de maíz, ya que poseen mayor altura y largo de raíz en comparación con el testigo, también acu-muló mayor cantidad de materia seca, lo que indica un crecimiento vigoroso de la planta.

• La disolución de la orina aplicada junto al lombricompost no tuvo una diferencia relevante en la altura de la planta pero si en la producción de biomasa seca, esto podría indicar que el lombricompost es el que tiene efecto en el rendimiento y no la orina, esto se refuerza con el tratamiento orgánico el cual es estadísticamente igual al de orina diluida.

De izquierda a derecha: Tratamiento orgánico con orina (1:1), orgánico y orgánico con orina diluida (1:10).

Fuente: ACEPESA

Medición de plantas de izquierda a derecha: tratamiento orgánico con orina (1:1), orgánico con orina (1:10), orina (1:1),

orina (1:10), químico, testigo, orgánico. Fuente: ACEPESA

Fuente: Elaboración propia


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• El lombricompost tiene altos porcentajes de nutrientes disponibles para las plantas, y posee otras características como mejorar las condiciones físicas del suelo.

• Los tratamientos a los que solo se le aplicó orina no fueron estadísticamente diferentes al testigo, pero si a los tratamientos con lombricompost.

• El tratamiento químico no presentó una gran diferencia con respecto a los otros tratamien-tos, esto puede indicar una ineficiencia del fertilizante o una subdosificación. (Ver cuadro 5, Anexo 2)

En el diagrama 2 se puede observar las concentraciones (%) encontradas de NPK en el análisis foliar realizado en plantas de maíz bajo los diferentes tratamientos. También se indica el valor crítico mínimo (VCM) para cada nutriente. De todos los elementos el fósforo fue el único que mostró rangos menores al ámbito adecuado para los tratamientos de orina y orina en disolución con lombricompost (menores a 0.30%). Los demás elementos poseen valores dentro del ámbito adecuado o ligeramente menores pero sin incurrir en ninguna deficiencia (ver cuadro 5 Anexo 2). Este análisis químico no refleja diferencias entre tratamientos y no presenta correlaciones con el crecimiento de las plantas.

Diagrama 2. Concentración de NPK en plantas de maíz.

Durante el desarrollo del bioensayo, se presentó un problema manifestado en una deformación severa del cogollo y enrollamiento de las hojas, sin embargo no se encontró ningún patógeno como causante del daño, se plantea la posibilidad de una intoxicación con agroquímicos, ya que la aparición de los síntomas coincide con una aplicación de insecticida (Decis 1 ml/L mas adherente) la cual se realizó en la cuarta semana, después de la segunda aplicación de los tratamientos. Los daños presentaron incidencias mayores al 40 % en todos los tratamientos incluyendo el testigo.

Fuente: Elaboración propia


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4.4 Recomendaciones del ensayo

1. Comprobar que la presencia del patógeno Pseudomona aeruginosa esta relacionada a las bajas temperaturas.

2. Se debe evitar el contacto de la orina almacenada con el aire para evitar la pérdida de ni-trógeno y los malos olores.

3. Debido al daño sufrido y el estrés de las plantas de maíz, Araya (2006) considera que los resultados anteriores no reflejan el verdadero efecto de los tratamientos.

4. Es importante destacar que solo la orina no es suficiente para un adecuado control nutricio-nal de las plantas, ya que según los resultados se cree que el lombricompost es el que hace la diferencia, por lo que las aplicaciones de orina deberían formar parte de un programa integrado de manejo orgánico de los cultivos, el cual debe incluir el uso de abonos orgáni-cos y otras formas de fertilizantes.

5. Se recomienda repetir el tratamiento con menor densidad de plantas por bolsa y cuidar las aplicaciones de agroquímicos, para evitar intoxicaciones en las plantas. También sería interesante realizar el ensayo durante todo el ciclo del maíz esto para ver los efectos de los tratamientos en la producción de plantas de maíz.


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Fuente: Johansson, 2000

TANQUECOLECTOR

TANQUEALMACEN.

AL APLICARORINA

FRESCA

pH 8,8-9,2Nitrógeno2-4 kg/m3

Fósforo0,2-0,4 kg/m3

pH 5-7Nitrógeno5-10 kg/m3






Higiene: Algunos riesgos fecales, patógenos mueren al agregar orina frescaHigiene: Orina pura.

No hay riesgo.Higiene:Disminuyen los patógenos por el resposo.

Higiene: Orina sin riesgos

pH, nutrientescalidad higiénica de

la orina humana

6. RESULTADOS, LECCIONES APRENDIDAS Y DISCUSIÓN

Orina

Generalmente los valores de pH en orina fresca oscilan entre 5-7 y después del almacenamien-to alcanzan valores por encima de 8. El elevado pH se debe al proceso de transformación de urea en amonio (Avendaño 2004, Johansson 2000). Los valores encontrados en las muestras del bioensayo coinciden con los de la literatura, el aumento del pH con valores por encima de 8, en las muestras frescas de orina del bioensayo, se debe a que estas fueron analizadas después de unos días.

Igualmente los resultados obtenidos en relación a las tendencias de NPK (ver diagrama 1) coin-ciden con los valores reportados por Avendaño (2004) después de uno y dos meses de almace-namiento con una concentración de nitrógeno entre 2.7 - 2.2 g/L y de fósforo entre 0.45 – 0.2 g/L., así como con los datos logrados por Johansson, 2000 (ver diagrama 3).

Diagrama 3. Características de la orina fresca, en tanque colector, almacenamiento y al aplicar. Modificado por Marín, 2006.


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Se presume que la temperatura menor a 25º C fue la responsable de la presencia del bacilo gram negativo Pseudomona aeruginosa. Es por esta razón que a temperaturas menores es nece-sario un período mayor a las seis semanas para el almacenamiento. Avendaño indica un lapso de seis semanas para orina almacenada a los 25º C y seis meses para temperaturas de 4º C. Esto se refuerza con los lineamientos aprobados por los suecos para tratamiento de orina a gran escala, que indican, se debe dar un tiempo de almacenamiento a la orina de por lo menos seis meses cuando es recolectada a una temperatura de 20º C y es aplicada en todo tipos de cultivos de (Schöning 2003, ver Anexo 4).

Si bien los valores de la composición química de la orina analizada en el marco del bioensayo corresponden con los de la literatura y por lo tanto pueden ser aprovechados por las plantas, la presencia de patógenos es un asunto de salud pública, si se pretende utilizar la orina con fines agrícolas. El bacilo encontrado en las muestras analizadas del bioensayo, Pseudomo-na aeruginosa, puede causar raramente enfermedades en personas saludables, pero de igual manera deben tomarse las medidas necesarias para evitar su presencia, por lo que se debería seguir los lineamientos para el almacenamiento de orina, como es el de almacenarla incluso por un período de seis meses para considerarla libre de todo patógeno (Schöning, 2003, Sridhar et al. 2003).

En resumen se puede mencionar que la eliminación de microorganismos en la orina depende de la temperatura y un elevado pH en combinación con amoniaco por lo que debe ser al-macenada antes de ser aplicada como fertilizante líquido (Schönning, 2003).

Efecto de la orina como fertilizante en plantas de maíz

Para poder analizar y discutir los resultados obtenidos en los diferentes tratamientos aplicados en plantas de maíz es importante considerar datos sobre el ciclo de esta planta, la función de los nutrientes en ella (ver cuadro 1 en Anexo 3), densidad de siembra, referencias sobre su fertilización y aplicaciones, efectos de una sobre fertilización, además de considerar las características y el efecto del lombricompost también utilizado en los tratamientos. Las propie-dades de la orina fueron discutidas detalladamente en el inciso anterior.

En resumen, los resultados de la aplicación de orina en plantas de maíz tomando en cuenta parámetros de altura de planta, largo de raíz y materia seca, revelaron que la orina tiene un efecto fertilizante utilizada en combinación con lombricompost, esto se demostró con un mayor crecimiento, su-perior acumulación de biomasa y en el intenso color verde de sus hojas de esas plantas (Ver foto y cuadro 4 en Anexo 2).

Plantas de maíz con diferentes tratamientos. De izquierda a derecha: orgánico con orina (1:1), orgánico con orina (1:10), testigo, orina (1:10), orina (1:1), químico, orgánico. Fuente: ACEPESA


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Otro criterio de evaluación, para comprobar el efecto fertilizante de la orina, fue el análisis químico foliar que aporta conocimientos sobre el estado nutricional de las plantas, sus re-querimientos y por lo tanto contribuye a evaluar la eficiencia de los fertilizantes aplicados. Para la evaluación de los resultados obtenidos en dicho análisis se tomó en cuenta el rango de suficiencia, es decir el ámbito adecuado de cada nutriente, establecido por Jones et al (1991) basado en un desarrollo óptimo de cultivo y en una etapa determinada del ciclo vegetativo de la planta. Según esos valores de suficiencia nutricional o valores suficientes los resultados manifestaron una cierta deficiencia de fósforo en todas las plantas abonadas con orina, alcan-zando valores menores al valor crítico mínimo (0.30%), el nitrógeno se encontraba dentro de un ámbito adecuado aunque en el diagrama 2 se puede observar que el porcentaje en el tes-tigo es menor en relación a los demás tratamientos como debe esperarse. El potasio alcanza también porcentajes adecuados aunque sobrepasan los valores del rango de suficiencia en los tratamientos con abono orgánico y de orina diluida. En general se puede mencionar un buen estado nutricional de todas las plantas (ver cuadro 5 en Anexo 2).

Si se toma en cuenta, la función y el efecto de los nutrientes analizados en las plantas de maíz, como por ejemplo que el nitrógeno induce a un creci-miento rápido de las plantas dotándolas de un color verde intenso y que el fósforo, además de interve-nir en una gran cantidad de procesos vitales de la planta, de igual manera, estimula el crecimiento vigoroso de los tallos, aunque la función de este ele-mento tiene un papel importante en la formación de la mazorca (Monge & Alvarez, 2006; INPOFOS), se podría deducir que los nutrientes, en especial el nitrógeno, aportados mediante los diferentes fertili-zantes utilizados no fueron suficientes para incre-mentar la materia seca y el crecimiento de la planta en relación al testigo. La mezcla de orina y lombricompost lleva a una complementación en la tenencia de estos nutrientes lo que se demuestra con resultados positivos en relación a crecimiento y acumulación de materia seca de las plantas.

El análisis químico foliar no presentó correlaciones con estos parámetros de crecimiento y acumulación de materia seca, ya que era de esperar mayores concentraciones en las plantas abonadas con lombricompost y orina. Se debe mencionar que para la evaluación del análisis químico foliar se tomaron muestras de un 2.4 % de las plantas para cada tratamiento por lo que esos resultados pueden ser no son representativos.

El maíz es un cultivo que demanda un período de crecimiento de alrededor 120 días y la planta de maíz posee diferentes etapas tanto vegetativas como reproductivas (Jeglay & Cruz, 2006).

Las plantas de maíz requieren altas demandas nutricionales en estas diferentes fases de creci-miento para alcanzar un buen desarrollo. El nitrógeno lo utilizan durante todo su ciclo y en la primera etapa, es decir desde su nacimiento hasta las primeras inflorescencias femeninas


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extraen un 10% de la necesidad total de este elemento (Beg, 2000). Según Jeglay & Cruz (2006) existen dos etapas importantes para la acumulación de nutrientes, la primera es después de la cuarta semana de la emergencia de la planta en la cual se observa una elevada demanda y se inicia una máxima utilización de nitrógeno y la segunda es después de las 8 semanas de la emergencia de la planta. Esta etapa es el período más expuesto para el desarrollo de la planta de maíz, cualquier deficiencia puede ser particularmente seria. Otros nutrientes como el fósforo son absorbidos en las primeras etapas del maíz, el potasio es asimilado por la planta durante la etapa juvenil. (Beg, 2000).

Según literatura el preabonado es aconsejable para el cultivo de maíz, es decir el abonar en el momento de la siembra aplicando los elementos esenciales como nitrógeno, fósforo y potasio, entre otros, para que el maíz tenga suficientes nutrientes al germinar (Pulido & Jaramillo, 2004). Estos mismos autores sugieren aplicar todo el fósforo y la mitad del potasio al momento de la siembra y el nitrógeno fraccionado primero a los 15 días junto con el resto del potasio y finalmente al los 30 días la última aplicación. También Beg (2000) re-comienda aplicar el fósforo en su totalidad al momento de la siembra.

Si bien las plantas de todos los tratamientos presentan un rango de suficiencia sobre todo en nitrógeno y potasio existen recomendaciones específicas para la cantidad de fertilizantes a emplearse según el rendimiento esperado de los cultivos, regiones y climas. El MAG (1991) recomienda para cultivos de maíz en Costa Rica en suelos de fertilidad media a alta 100 kg de nitrógeno /ha; 60 kg de fósforo / ha y 40 kg de potasio /ha. Para el uso de orina como abono se recomienda utilizar la cantidad de nitrógeno usada en los fertilizantes basada en urea, en caso de no conocer el tamaño de esta, se puede utilizar, como regla general, 1.5 litros de orina por metro cuadrado, que corresponde aproximadamente a 40-80 kg de nitrógeno por hectárea (Vinnerås et al., 2003). De igual manera existen recomendaciones sobre la densidad de siem-bra para el cultivo de maíz según Violic (2001), Pulido & Jamarillo (2004) con 60.000 plantas por hectárea, sin embargo el MAG (1991) recomienda una densidad que oscila entre 50.000 y 55.000 plantas por hectárea.

Aún cuando el Bioensayo en maíz se realizó en macetas, en un vivero y bajo techo, tomando como base, para calcular la dosis de nitrógeno, fósforo y potasio que debió aportarse a las macetas en los diferentes tratamientos, las recomendaciones sobre la dosis a aplicarse en fertili-zantes y densidad de siembra y comparándola con la dosis en efecto aplicada, se puede obser-var que las dosis de aplicación de orina y de abono químico fueron muy bajas (ver cuadro 2).

Indispensable es el análisis del suelo para programar una fertilización de acuerdo a las ca-racterísticas del suelo y los requerimientos de la planta (Pulido & Jaramillo, 2004), de lo con-trario se pueden alcanzar efectos negativos. Si bien el nitrógeno estimula un crecimiento rápi-do de la planta un exceso de este nutriente puede llevar a disminuir el rendimiento (Geisler,


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* Densidad de siembra recomendada 60.000 plantas /ha Violic 2001, Pulido & Jamarillo (2004)** concentraciones de N, P y K según análisis de orina (cuadro 1 en Anexo 2) para 6 plantas en un metro cuadrado.

Dosis recomendada abono químico*1.5 L orina/m2**Dosis aplicadaOrina (1:1)Orina (1:10)Abono químico

(4 g 10-30-10+ 2 g urea)

N / planta1.6 g1.5 gN / planta0.4 g0.007 g0.19 g

N / planta11.2 g10.5 gN / planta2.6 g0.48 g1.32 g

N / planta1 g0.06 gP / planta0.02 g0.003 g

0.17 g

N / planta7 g0.45 gP / maceta0.11 g0.021 g1.2 g

N / planta0.6 g0.43K / planta0.1 g0.02 g

0.06 g

N / planta4.6 g3 gK / maceta0.7 g0.14 g

0.4 g

N / planta22.8 g13.95 gNPK / maceta3.41 g0.64 g

2.93 g

1980). Según Medina–Morales & Cano-Ríos (2001) la dosis de nitrógeno influye también en la susceptibilidad de las plantas hacia plagas y enfermedades. Una cantidad de abono excesiva puede ser tóxico para el cultivo y causar desequilibrio entre los nutrientes (Murillo et al. 2000). Además una sobrefertilización con nitrógeno puede causar niveles altos residuales de nitratos en el suelo y el agua contribuyendo así a una contaminación de los mismos (Medina–Morales & Cano-Ríos 2001).

Se mencionó anteriormente que la falta de incremento en tamaño de planta y materia seca podría estar relacionado con la falta sobre todo de nitrógeno, aunque esto no se reflejó en el análisis químico foliar, pero también la baja dosificación de los fertilizantes, la falta de un prea-bonado podrían ser los causantes de no presentar diferencias en altura de la planta y materia seca en las plantas abonadas con fertilizantes en relación al testigo. Esto también podría expli-car las leves deficiencias en las concentraciones de fósforo demostradas en el análisis químico foliar. Es importante tomar en cuenta la necesidad de nutrientes en las plantas, sobre todo de nitrógeno sin incurrir en una sobre dosificación.

Otro causante para no presentar diferencias en los tratamientos en relación al testigo puede ser la alta densidad de siembra que se realizó en el bioensayo. Una sobrepoblación causa tras-tornos (Jeglay & Cruz, 2006). Al sembrar mas semillas de lo recomendado se inicia una com-petencia por agua, luz y nutrientes y se observa una disminución en el rendimiento (Pulido & Jaramillo, 2004). Esto podría ser el causante para crear una susceptibilidad de las plantas hacia enfermedades como la que se presentó en las plantas del bioensayo con de la deformación del cogollo y enrollamiento de las plantas, ya que esta deformación se presento en todos los tratamientos incluyendo el testigo.

El efecto positivo de la orina independientemente de su concentración fue en combinación con el lombricompost. Este último mejora las características físicas y químicas del suelo que permiten una entrega inmediata de nutrientes asimilables a las plantas, además de aumentar la capacidad de almacenamiento de estos.

Cuadro 2. Dosis recomendada y Dosis aplicada de nutrientes por planta de maíz y maceta (7 plantas).


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6. CONCLUSIONES

Se ha podido demostrar que la orina tra-tada, mediante un almacenamiento por un período de seis semanas, mantiene sus propie-dades químicas en relación a las concentraciones de nitrógeno, fósforo y potasio. Por otro lado que el tiempo de almacenamiento depende de la temperatura para que ésta este libre de patógenos. El tratamiento le brinda a la orina características de un producto fertilizante libre de contaminantes, es decir sin riesgos sanitarios para su uso.

Si bien existen algunos estudios o proyectos pilotos en los que se comprobó que el uso de orina tratada mejora el aporte de nutrientes a los cultivos y sus rendimientos, es importante para lograr mejorar y fortalecer los resultados obtenidos en relación al uso de la orina como fertilizante en plantas de maíz continuar con el trabajo para mejorar la metodología aplicada y ampliar la investigación hacia otros cultivos.

Los datos analizados en el bioensayo avalan un efecto claro de la orina como fertilizante sobre el cultivo de maíz solo en combinación con el abono orgánico donde al parecer existe una complementación de ambos abonos. Es necesario seguir con ensayos de este tipo proban-do otras concentraciones de orina, además de modificar los intervalos de aplicación de los tratamientos sobre todo implementándolos durante la siembra.

Por otro lado existe una necesidad de profundización en el ensayo realizado que se puede lograr aumentando criterios de evaluación como lo son el rendimiento, el efecto del fertilizante orina en la calidad y sabor de los granos así como la resistencia a plagas.

Es elemental orientar más investigaciones en el campo de la producción agrícola con el fin de alcanzar experiencias sostenibles que reduzcan el impacto a los ecosistemas.

Implementar técnicas como el uso adecuado de orina tratada como producto fertilizante per-mite reducir la contaminación del medio ambiente, además de reducir los costos de produc-ción. Como consecuencia se disminuye el uso de fertilizantes químicos y apoya al reciclaje de nutrientes, en este caso procedentes del hombre, que de no ser utilizados terminarían en el mejor de los casos en plantas de tratamiento o como contaminantes en el vertido de aguas residuales sin tratamiento. En la parte productiva la orina puede mejorar las condiciones de crecimiento de las plantas sobre todo en las ya creadas por ejemplo por la hojarasca u otro tipo de abono orgánico como el lombricompost.

Si bien hace falta investigación, una investigación participativa aumentaría la efectividad de los resultados obtenidos en ensayos o proyectos pilotos.


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8. ANEXOS

Anexo 1 Informe microbiológico, Chaverry 2006 (modificado)

La orina es un líquido fisiológico cuyo análisis nos orienta en la existencia de algunos proble-mas metabólicos o infecciosos. Por este motivo se realizaron los siguientes análisis a las mues-tras de orina recolectadas:

Análisis físico: valora el color y el aspecto, se observa con buena luz mirando a través del con-tenedor con un fondo blanco.

El color de la orina depende en gran medida de su concentración. La orina puede presentar distintos colores debido a sustancias ingeridas en la alimentación sus metabolitos o diversas patologías.

El aspecto de la orina recién emitida es transparente más cuando se someten a bajas tempera-turas y se dejan durante largos períodos se enturbian y forman un precipitado que se produce por la disminución de la solubilidad de sales disueltas. También la turbidez que se desarrolla en orinas en reposo se debe principalmente a la presencia de restos de mucosa que solidifican cuando se almacenan las orinas en lugares fríos. La mucosa esta compuesta principalmente de glicoproteínas que constituyen más de un tercio de las proteínas en las orinas normales, dicha mucosa es poco significativa desde el punto de vista clínico.

Análisis químico: incluye la densidad y el pH. Se determina por medio de tiras reactivas que cambian el color de acuerdo al valor existente de pH y densidad.

La densidad: La orina es una mezcla de sustancias disueltas y suspendidas en agua, en la orina normal estas sustancias son principalmente urea y cloruro sódico. La densidad de la orina es la relación entre el peso de un volumen de orina y el peso de un volumen igual de agua destilada a la misma temperatura; como es una relación no tiene unidades.


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Los valores normales de la densidad de una muestra de orina de cualquier hora están com-prendidos entre 1.010 y 1.040 puede disminuir su valor al dejar la orina en reposo.

El pH: La alimentación humana es casi neutra con un contenido pequeño de compuestos ácidos por lo que el pH de la orina suele ser menor de 7.0 ya que los riñones generalmente deben eliminar el exceso de ácido, las orinas con pH alcalino (mayor de 7.0) se dan en la alcalosis metabólicas o respiratorias. Además las orinas alcalinas pueden producirse por muestras envejecidas que se almacenan por largos períodos, esto debido a la presencia de bacterias productoras de amonio a partir de la urea. Ejemplo: Proteus sp.

Análisis microbiológico o microscópico: Detecta ciertos elementos presentes en la orina como leucocitos, eritrocitos, helmintos y protozooarios. Se centrifuga una muestra de 5 ml de orina a 4.000 revoluciones, luego se observa el sedimento en el microscopio.

Los leucocitos son indicativos de la presencia de bacterias y señalan la existencia de infección en el trato urinario. Los eritrocitos o hematíes en la orina pueden presentarse por patología en los riñones o tracto urinario.

La orina es higiénicamente estéril si provienen de personas sanas; no obstante surge un riesgo importante si hay contaminación fecal, transmitiendo patógenos fecales como helmintos y pro-tozooarios.

Análisis bacteriológico: Detecta la presencia de bacterias en orina. Se agita la muestra de orina, luego se toma 0.001 ml con asa calibrada e inocula los respectivos medios de cultivos, dichos medios se incuban a 37 grados de 24 a 48 horas para la posterior identificación bacterianaPara que las bacterias puedan reproducirse invitro, es decir en las condiciones del laboratorio debe proporcionársele todas las sustancias nutritivas que requieren para su desarrollo, como proteínas, azúcares, vitaminas, etc. Estos nutrientes se encuentran en los medios de cultivo, cada medio es específico para el tipo de bacteria que se quiere identificar.

Agar Sangre: Identifica cocos gram positivos y gram negativos, bacilos gram positivos y gram negativos.

Agar Mac Conkey: Identifica bacilos gram negativos.

Agar Hecktoen: Identifican el crecimiento de enterobacterias como Salmonella, Shigella.

Agar TCBS: Identifica la presencia de Vibrio cholerae.

Análisis inmunocromatográfico: Detecta la presencia de Criptosporidium parvum y Rotavirus. Se coloca en un contenedor 20 ul de orina, se agregan 15 gotas de solución diluente, agitar, dejar reposar dos minutos y luego sumergir la varilla sensibilizada con el anticuerpo específico de Criptosporidium o Rotavirus y leer a los 15 minutos como máximo.

El principio de este análisis se basa en el uso de un sistema homogéneo inmunocromatográfico, que consta de una membrana de nitrocelulosa sensibilizada con anticuerpos contra el Crip-tosporidium y el Rotavirus. Si existe cualquiera de estos dos patógenos en las muestras se forma un conjugado antígeno – anticuerpo dando un resultado positivo.


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Definición general de los patógenos analizados:

Salmonella: Es una bacteria enteropatógena que causa fiebres entéricas e infección intestinal su vía de transmisión es fecal - oral, normalmente se produce gastroenteritis con vómito, fie-bre, diarrea y dolor abdominal espasmódico. En individuos con mayor riesgo, por ejemplo con el sistema inmune debilitado, en tratamiento crónico con antibióticos, mujeres embarazadas, ancianos y niños menores de cinco años, la salmonella puede producir un cuadro grave, con meningitis, aborto y hasta la muerte.

Shigella: Es una bacteria enteropatógena, las personas infectadas transmiten la infección atráves de las heces, otras personas se pueden infectar al entrar en contacto con cualquier cosa que se haya contaminado con heces infectadas también se puede contagiar por medio de moscas que han estado en contacto con superficies contaminadas. La shigella puede producir diversos síntomas, algunas personas desarrollan una forma leve de la enfermedad, mostrando heces blandas y acuosas y otras no presentan ningún síntoma. Otras desarrollan una enfermedad más grave conocida como disentería con fiebre alta, dolor abdominal, pérdida de apetito, náuseas, vómitos y diarrea que puede contener mucosidades y sangre.

Vibrio cholerae: Es la bacteria causante de cólera, esta bacteria se adquiere por vía fecal-oral legando al intestino delgado donde se adhiere a la mucosa y debido a la producción de una potente toxina, causa la salida masiva de agua y electrolitos. En un bajo porcentaje de los pa-cientes infectados se produce el cólera gravis, la forma clínica del cólera agudo con abundante diarrea acuosa y vómitos, esto provoca en el paciente deshidratación severa que puede causar la muerte.

Criptosporidium parvum: Es el protozoario agente causal de la criptosporidiosis, esta infec-ción se debe a la presencia de oocistos de Criptosporidium parvum en el tracto gastrointestinal. Se trata de un parásito cuya fase infecciosa se transmite por contacto fecal – oral, los síntomas observados son diarrea espasmos de estomago, pérdida de peso, náuseas y fiebre. Es también un patógeno oportunista que se encuentra en personas inmunodeprimidas.

Rotavirus: Las diarreas y las gastroenteritis humana pueden ser provocadas por virus como el rotavirus, se transmite por contacto fecal-oral, adicionalmente es posible la diseminación por vía aérea ya que se a identificado por vía aérea la presencia de rotavirus en niños, después de aproximadamente tres días de incubación genera fiebres, vómitos y diarrea, que pueden persi-stir hasta diez días.


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Anexo 2Resultados informe bioensayo de orina, Araya, 2006 (modificado).

Cuadro 1. Composición química de la orina aplicada en las plantas de maíz.

ND: no se encontró

Cuadro 2. Análisis del suelo que se utilizo como medio de crecimiento de las plantas de maíz.

Cuadro 3. Análisis del lombricompost que se utilizo en conjunto con el suelo

para el medio de crecimiento de las plantas de maíz.

La suma de los elementos N, K, Ca, Mg y S deben alcanzar un mínimo de 10%, en este caso la suma da 7.1%, lo cual es relativamente bajo, sin embargo el nitrógeno si se encuentra en un ámbito adecuado por encima del 2%.


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Cuadro 4. Resultados de las diferentes variables que se evaluaron en el bioensayo.

*letrasdiferentesreflejandiferenciasestadísticas

Se puede concluir según el cuadro 4 que el tratamiento con mejores resultado fue el de orina con lombricompost, esta combinación tuvo efectos positivos en el crecimiento de las plantas de maíz, ya que se diferencian estadísticamente del resto de los tratamientos al poseer mayor altura y largo de raíz en comparación con el testigo, lo cual refleja un adecuado crecimiento de la planta, pero lo principal es que acumulo mayor cantidad de materia seca, lo que indica un crecimiento vigoroso de la planta.

El tratamiento de orina en disolución con lombricompost, tuvo altura de planta estadística-mente igual al tratamiento de FLO org. solo se diferencia en el acumulo de materia seca y largo de raíz, esto podría indicar que el lombricompost es el que esta haciendo la diferencia y no la orina, esto se refuerza con el tratamiento orgánico el cual es estadísticamente igual al de FLO y FLO org.

Los tratamientos a los que solo se le aplicó orina no fueron estadísticamente diferentes al tes-tigo, pero si a los tratamientos con lombricompost. El tratamiento químico fue estadísticamente diferente al resto de los tratamientos con respecto a la altura de planta, pero en materia seca y raíz solo se diferencio del tratamiento de FLO org. esto se pudo deber a una ineficiencia del fertilizante o una subdosificación.


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Cuadro 5. Análisis químico foliar de los diferentes tratamientos.

De todos los elementos el fósforo fue el único que mostró rangos menores al ámbito adecuado para los tratamientos de orina y orina en disolución con lombricompost, los demás elemento poseen valores dentro del ámbito adecuado o ligeramente menores pero sin incurrir en ninguna deficiencia.

En el cuadro 5, se puede observar que el tratamiento químico presentó la mayor concentración de nitrógeno a pesar de que este tratamiento no supero al testigo en lo que respecta a altura de planta y acumulo de materia seca. El otro tratamiento con mejor contenido de nitrógeno es el orgánico.


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Anexo 3 Nutrientes, su función en las plantas y síntomas de deficiencia.

Fuente: Agroinformación, análisis de suelo. www.infoagro.com

Nutrientes Función Síntomasdedeficiencia

Nitrógeno (N)

Fósforo (P)

Potasio (K)

Calcio (Ca)

Magnesio (Mg)

Azufre (S)

Boro (B)

Cobre (Cu)

Cloro (Cl)

Hierro (Fe)

Manganeso (Mn)

Molibdeno (Mo)

Zinc (Zn)

Estimula el crecimiento rápido; favorece la síntesis de clorofila, de aminoácidos y proteínas.Estimula el crecimiento de la raíz; favorece la for-mación de la semilla; participa en la fotosíntesis y respiración.Acentúa el vigor; aporta resistencia a las enferme-dades, fuerza al tallo y calidad a la semilla.Constituyente de las paredes celulares; colabora en la división celular.Componente de la clorofila, de las enzimas y de las vitaminas; colabora en la incorporación de nutrientes.Esencial para la formación de aminoácidos y vitami-nas; aporta el color verde a las hojas.Importante en la floración, formación de frutos y di-visión celular.Componente de las enzimas; colabora en la síntesis de clorofila y en la respiración.No está bien definido; colabora con el crecimiento de las raíces y de los brotes.Catalizador en la formación de clorofila; componente de las enzimas.

Participa en la síntesis de clorofila.

Colabora con la fijación de nitrógeno y con la síntesis de proteínas.

Esencial para la formación de auxina y almidón.

Crecimiento atrofiado; color amarillo en las hojas inferiores; tronco débil; color verde claro.

Color purpúreo en las hojas inferiores y tallos, manchas muertas en hojas y frutos.

Oscurecimiento del margen de los bordes de las hojas inferiores; tallos débiles.Hojas terminales deformadas o muertas; color verde claro.Amarilleo entre los nervios de las hojas inferi-ores (clorosis).Hojas superiores amarillas, crecimiento atro-fiado.Yemas terminales muertas; hojas superiores quebradizas con plegamiento.Yemas terminales y hojas muertas; color verde azulado.

Marchitamiento; hojas cloróticas.

Clorosis entre los nervios de las hojas supe-riores.Color verde oscuro en los nervios de las hojas; clorosis entre los nervios.Similar al nitrógeno.

Clorosis entre los nervios de las hojas superiores.


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Anexo 4 Lineamientos para el tratamiento de orina. Fuente Schönning, 2003.

Tiempo de almacenamiento recomendado por los lineamientos suecos para la desactivación de patógenosa basado en el contenido de patógenosa en la mezcla de orina y en los cultivos recomendados para sistemas más grandesb. Se da por hecho que la mezcla de orina tiene un pH de por lo menos 8.8 y una concentración de nitrógeno de al menos 1 g/l (tomado de Jönsson et al., 2000 y Höglund, 2001)

a) no se incluyen bacterias gram-positivas ni bacterias que forman esporas

b) En este caso, un sistema a mayor escala es un sistema en el que la mezcla de orina es usada para fer-tilizar los cultivos que serán consumidos por personas que no pertenecen al hogar en el que se recolectó la orina.

c) Noencasodepraderasparalaproduccióndeforraje,niparaelusodepaja.

d) Para el cultivo de alimentos que se consumen crudos se recomienda que la orina se aplique un mes antes de la cosecha y que se integre al suelo si las partes comestibles crecen sobre el nivel del suelo.

Temperatura de almacenamiento

4°C

4°C

20°C

20°C

Cultivos recomendados

Cultivodealimentosyforrajesque deben ser procesadosc)



Todos los cultivosd)

Patógenos que se pueden encontrar en

la mezcla de orina

Virus, protozoarios

Virus

Virus

Probablemente ninguno

Tiempo de almacenamiento

>= 1 mes

>= 6 meses

>= 1 mes

>= 6 meses

Sistematizacion Experiencia Aplicacion Orina Humana Maiz

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