Cuantificación de los porcentajes de MOT y COT

En la fase II se decidió realizar la cuantificación de la materia orgánica por vía seca (calcinación), ya que este método es más práctico y económico en relación con el de la fase I y también es aplicable a muestras de compost (IHSS, 1996).

La determinación del contenido de materia orgánica en las muestras en el día 1 del proceso, se llevó a cabo por vía húmeda y calcinación (tabla Nº 8), con el fin de comprobar la concordancia entre las dos técnicas. Se evidenció que los dos métodos arrojan resultados similares para una misma muestra, al menos para el caso estudiado, este resultado se puede deber a que la muestra analizada estaba compuesta por sustratos de estructuras simples que son fácilmente oxidables, por lo tanto es posible que el dicromato reaccionara con toda la materia orgánica presente.

Según Magdoff y Weil, 2004 cuando se realiza la determinación del % MOT por calcinación los valores obtenidos son generalmente 25% más altos que aquellos reportados por vía húmeda puesto que estima el total de MO presente en una muestra por la pérdida de peso al someterla a una temperatura lo suficientemente alta como para volatilizar todo el material orgánico. Por otra parte, el método de Walkley y Black muestra ciertas desventajas en comparación con la vía seca como el gasto de reactivos, la oxidación de la sal ante la luz, las variaciones en los resultados del blanco, el factor de corrección que se le debe realizar a los resultados debido a que según la norma mexicana NMX-AA-021-1985 la reacción tiene una eficiencia del 72% y finalmente la poca efectividad por parte del dicromato para oxidar compuestos aromáticos complejos como

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sustancias húmicas presentes en la materia orgánica (Rumpel et al., 2007; Knicker et al., 2007). Esta última razón indica que si se cuantifica % MOT por ambos métodos para una muestra de compost en un estado más avanzado del proceso, los resultados seguramente no serían similares.

Tabla 8. Resultados %MOT al cabo del segundo día de compostaje por vía húmeda y seca. Método % MOT pila control % MOT pila con

inoculante

Vía húmeda 63. 493 52.083

Vía seca 63.200 53,132

El % MOT inicial en la fase I fue mayor que el de la fase II (fig. 5 y 15), porque el material empleado en la segunda fase se encontraba más degradado, a causa del tiempo de recolección del material, que fue de 5 días, tiempo en el cual se inició el proceso de mineralización, que redujo la cantidad de materia orgánica presente en la mezcla.

Fig. 15: Comportamiento la materia orgánica (% m/m) en las pilas tratamiento y control.

El porcentaje inicial de MOT depende directamente de los materiales a compostar, al igual que la tasa de degradación (Bernal et al., 1998). El % MOT en una matriz de estudio, puede variar de acuerdo a los materiales que contenga. En un estudio realizado por Huang et al., 2005 el porcentaje de MOT inicial era del 64% a partir de heces de vaca y pollo, paja, residuos de champiñones y salvado de arroz, mientras que en un estudio realizado por Sebastia et al., 2007

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fue del 96.3% a partir de residuos de plantas coníferas, demostrando así que según el material compostado se pueden encontrar diversos porcentajes de MOT inicial.

Como se observa en la fig. 16 a medida que transcurre el tiempo hay una disminución en el porcentaje de materia orgánica total, lo cual se debe a la mineralización por parte de los microorganismos presentes en el compost (Zbytniewski y Buszewski, 2005; Castaldi et al., 2005; Zmora-Nahum et al., 2005). No obstante, las dos pilas reportaron incrementos en el % MOT en diferentes momentos, comportamiento que puede deberse a que durante el proceso de compostaje hay degradación del sustrato y síntesis de nuevos compuestos, como sustancias húmicas responsables de la estabilidad del producto final (Charest et al., 2003; Said-Pullicino et al., 2007). Hernández et al., 2005 reportaron que en un compost que contenía lodos residuales se encontraban altas cantidades de ácido acético al final del proceso por la pirólisis de la formación de nuevos carbohidratos. Por otra parte, el que este fenómeno ocurra primero en la pila con inoculante hace pensar que el proceso estaba ocurriendo más rápido en dicha pila.

El test t-studient mostró un p= 0.796 lo que quiere decir que no hay diferencias significativas en el contenido de MO en las dos pilas (Anexo 6). Al analizar el comportamiento de la MO frente al tiempo, se encontraron valores de p= 0.0004 y p= 0.0005 para el tratamiento y el control, respectivamente lo que indica que hay diferencias estadísticamente significativas en los dos casos.

Existen diferentes teorías respecto a la cantidad de COT presente en la MO, Magdoff y Weil, 2004 establecen que el 77% de la MO es CO mientras que otros autores como Faithfull N, 2005 y Zmora-Nahum et al,2005 proponen que es solo del 58%. Al final del proceso el % COT para la pila con inoculante y control fue 33,3% y 29,5% respectivamente (Fig. 16), lo cual según la NTC 5167 de 2004 para abonos orgánicos indica que el producto final es de buena calidad, ya que la norma pide que el % COT se encuentre por encima del 15%. Este resultado coincide con el obtenido por Huang et al., 2005 donde el porcentaje de COT al final del proceso de compostaje (63 días) se encontraba alrededor del 33%.

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Fig. 16: Carbono Orgánico Total presente en las pilas tratamiento y control

Las sustancias húmicas son resistentes a la degradación y la mayoría de sus componentes contienen carbono orgánico en el compost maduro; por esta razón la disminución en el carbono orgánico es un buen indicador de la madurez del producto final (García et al., 1991; Inbar et al.,

1991; Zmora-Nahum et al., 2005). Bernal et al., (1998) encontró que el carbono orgánico está altamente correlacionado con la cantidad de carbono mineralizado, observando esto en siete compost realizados a partir de desechos agrícolas y residuos municipales. Las altas tasas de mineralización en un compost inmaduro pueden causar efectos perjudiciales sobre el crecimiento de las plantas ya que generan la competencia por el nitrógeno y el oxígeno.