Ciencias de los materiales

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

PJ-CM-225-PU Bloque de composta con minerales naturales y desechos orgánicos.

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Sofía Ayala Autrán[3ro Tikal], Bárbara Daniela Reyes Luna[3ro Tikal], Josue Rodríguez Mora[3ro Tikal]

Resumen

Desde que la agricultura fue creada, hace cerca de 5.000 años, los campesinos aseguraron la fertilidad de sus campos mediante materiales orgánicos descompuestos de los residuos animales y vegetales de sus granjas. A esta técnica se le llama compostaje, la cual crea las condiciones necesarias para que a partir de los residuos orgánicos se fabrique abono para las plantas y que tengan un buen crecimiento a partir de diferentes nutrientes contenidos en cada residuo orgánico. En los últimos años se ha popularizado aún más este método ya que no implica un gasto extra ni conlleva un proceso largo de elaboración; y si se lleva a cabo correctamente tiene la misma eficacia que un fertilizante comercial, sin tener los daños colaterales que en ocasiones llegan a generar los distintos químicos que estos contienen. Es necesario considerar que para que la composta cumpla con sus funciones de ayudar a la planta a obtener los nutrientes suficientes, se le tiene que dar un cuidado constante para que los organismos internos sigan funcionando de una manera más óptima y eficaz. A pesar de que la composta es un apoyo más para la planta o árbol, el primer cuidado se lo debemos de dar nosotros para que crezca y se desarrolle en las mejores condiciones posibles. El bloque de composta es una alternativa de bajo costo para quienes deseen elaborarlo en casa, ya que  es un medio amigable con el ambiente para fortalecer y nutrir a la planta en su respectivo tiempo de crecimiento.

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar un bloque de composta con minerales naturales y desechos orgánicos?

Planteamiento del Problema

Comúnmente para la sociedad no está tan mal visto el acto de tirar basura en las vías públicas o fuera de algún cesto de basura, lo que igualmente incita a no respetar las plantas y/o árboles; por lo que mucha gente hoy en día no conocen que estos mismos producen el oxígeno (O). En la actualidad, gran parte de la población mundial está optando por crecer su propio huerto orgánico en casa. Lo cual requiere de varios cuidados debido a que este proceso se puede ver interrumpido por diversas causas como lo son tierras infértiles, ya que no cuentan con los nutrientes necesarios para un crecimiento apto de la planta. Otro aspecto que puede dañar o evitar un buen crecimiento de las plantas son las infestaciones de plagas de las cuales existen diversidad y para eliminarlos se requieren de plaguicidas que aunque son útiles para acabar con estas también pueden ser dañinos para la fertilidad del suelo y el agua. Así mismo los fertilizantes usados en exceso pueden contaminar el medio ambiente ya que el nutriente sobrante puede contaminar las aguas, superficiales o subterráneas. Es necesario considerar los factores ambientales para que esta tenga un desarrollo sano y al ser cosechada no sea nociva tanto para la salud propia como la de la planta.

Antecedentes

El compostaje se trata de una técnica mediante la cual se crean las condiciones necesarias para que a partir de residuos orgánicos los organismos descomponedores fabriquen un abono de elevada calidad. El oxígeno es uno de los elementos claves para el proceso de compostaje.

Desde que la agricultura se inventó, hace cerca de 5.000 años, los campesinos aseguraron la fertilidad de sus campos mediante materiales orgánicos descompuestos de los residuos animales y vegetales de sus granjas. Esta técnica estaba basada en lo que ocurría en la Naturaleza sin la ayuda del ser humano, donde la materia orgánica de plantas y animales, se mezcla en el suelo, descomponiéndose y aportando sus nutrientes a la tierra de la que se alimentan de nuevo las plantas. Después de la II Guerra Mundial, esta práctica fue abandonada en los países desarrollados siendo sustituida por fertilizantes químicos, producidos a bajo coste a partir de la energía derivada del petróleo. Pero hace 10 ó 15 años se observó un gradual pero constante descenso en la fertilidad de los campos, debido a que la carencia de materia orgánica en los suelos ha alterado el ciclo natural, haciendo desaparecer los organismos conocidos como descomponedores, encargados de fabricar humus.

Se trata de una técnica mediante la cual se crean las condiciones necesarias para que a partir de residuos

 orgánicos los organismos descomponedores fabriquen un abono de elevada calidad.

Tipos de composta:

  • Compostaje doméstico

El compostaje doméstico es el que se realiza en el ámbito del domicilio particular, en la terraza, el jardín o la huerta, a partir de una cantidad reducida de residuos, los producidos en la cocina y el jardín, sin costes de transporte ni necesidad de aparatos complejos y con la inmediata utilización del compost que se produce.

  •  Compostaje Comunitario

Se denomina comunitario cuando se realiza en un espacio público o es accesible para diversos usuarios que lo utilicen concertada o libremente. Se practica en escuelas, jardines, entre los vecinos de un bloque de viviendas que comparten espacios comunitarios, etc.

  • Vermicompostaje

 El vermicompostaje es una técnica de compostaje que utiliza la capacidad de las lombrices para tratar los residuos orgánicos generando un producto, el humus de lombriz o vermicompost.

Algunos Beneficios del compost son:

  • Efectos en la estructura del suelo. El compost, debido a su estructura aterrazada, facilita la formación de conglomerados del suelo permitiendo así mantener una correcta aireación y humedad del mismo. 
  • Efectos sobre la salud del suelo. Se trata de un producto natural, sin compuestos químicos y libre de patógenos. En muchos casos actúa como bactericida y fungicida. 
  • Efectos sobre los nutrientes de las plantas. Al ser un producto rico en nutrientes y macronutrientes, se convierte en un excelente abono para las plantas.
  • Beneficios económicos. No es necesario adquirir este producto, ya que se obtiene de un proceso muy sencillo que se puede realizar en el hogar.
    Aunque el compost puede hacerse en una simple pila de restos orgánicos, resulta más práctico por cuestión de espacio el uso de un compostador, que se trata de la “herramienta” principal para realizar el proceso. Debe tener una serie de requisitos, como son: 

    • Sistema de ventilación para permitir la entrada de oxígeno.
    • Sistema de cierre lateral para mantener las condiciones de temperatura. 
    • Sistema de cierre superior, para evitar la inundación por lluvia. 
    • Facilidad de apertura y manejo. 
    • Sin base, para permitir la entrada de aire y acceso de los organismos que habitan en el suelo y se encargan de la descomposición de los materiales. 

    Cuidados necesarios Una vez introducido el material, no son muchos los cuidados necesarios del proceso de compostaje. Cada vez que se introduce nuevo material, es conveniente remover este y mezclar con el material más antiguo. También es conveniente realizar volteos generales, de toda la pila de compost, para permitir la aireación y la correcta mezcla de materiales. Cuanto más a menudo se realicen estos volteos, más rápido avanzará el proceso. Para controlar la humedad se vigilará el estado del material en distintos puntos del compostador (es común que los laterales estén secos por el contacto con el aire, y la parte central contiene más humedad). Si hay partes de la pila que se observan secas y otras contienen humedad, la solución será realizar un volteo para homogeneizar la proporción de humedad. Si el material se observa seco en toda la pila, será necesario aportar agua externa. Es conveniente mezclar el material de forma simultánea al riego, ya que de esta forma se logra humedecer todo el material. En las épocas donde las temperaturas son más extremas (verano e invierno) es conveniente proteger el material, en verano situándose a la sombra, y en invierno facilitando que le alcance el sol los días que este brilla. Sin embargo, si esto no fuera posible, no existe ningún problema. Simplemente se ralentizará el proceso durante estas épocas. Existen materiales naturales, que actúan como aceleradores del proceso, tales como compost ya maduro, estiércoles de herbívoros, etc. Si se tiene acceso a este tipo de materiales, es conveniente aportarlos, de manera periódica, en cantidades no muy abundantes.

    El humus de lombriz es un fertilizante de primer orden, protege al suelo de la erosión, siendo un mejorador de las características físico-químicas del suelo, de su estructura (haciéndolo más permeable al agua y al aire), aumentando la retención hídrica, regulando el incremento y la actividad de los nitritos del suelo, y la capacidad de almacenar y liberar los nutrientes requeridos por las plantas de forma equilibrada (nitrógeno, fósforo, potasio, azufre y boro). El humus de lombriz es el resultado de la digestión de las lombrices de cualquier sustancia orgánica, es una producción que en los últimos años, está siendo solicitada por sus características químico-físicas, pero por sobre todo por su pureza. El uso de humus de lombriz es una solución a los problemas del uso de fertilizantes químicos, no contamina el medio ambiente además es el fertilizante orgánico más completo e integral que se conoce, de fácil manejo y obtención. Es rico en elementos energéticos y minerales, mejora el drenaje, la aireación y la porosidad del suelo. Puede ser utilizado como sustrato de óptima calidad para la conducción de semilleros de especies vegetales.

    Algunas de las ventajas del humus de lombriz son:

    • Disminuye el impacto ambiental producido por los agroquímicos.  
    • Efectúa un eficiente control del “mal de los almácigos” o dumping off, enfermedad causada por un grupo de hongos que habitan el suelo.  
    • Interviene en favorecer varios procesos fisiológicos de las plantas como son la brotación, la floración, la madurez y el color de las hojas, las flores y los frutos.
    • Aumenta entre un 5 y un 30 % la capacidad de retención hídrica.  
    • Produce un aumento de tamaño de las plantas, arbustos y árboles.  
    • Protege de enfermedades y cambios bruscos de humedad y temperatura durante todo el año

    Cada vez que se introduce nuevo material, es conveniente remover este y mezclar con el material más antiguo. También es conveniente realizar volteos generales, de toda la pila de compost, para permitir la aireación y la correcta mezcla de materiales. Cuanto más a menudo se realicen estos volteos, más rápido avanzará el proceso. Para controlar la humedad se vigilará el estado del material en distintos puntos del compostador (es común que los laterales estén secos por el contacto con el aire, y la parte central contiene más humedad). Si hay partes de la pila que se observan secas y otras contienen humedad, la solución será realizar un volteo para homogeneizar la proporción de humedad. Si el material se observa seco en toda la pila, será necesario aportar agua externa. Es conveniente mezclar el material de forma simultánea al riego, ya que de esta forma se logra humedecer todo el material. En las épocas donde las temperaturas son más extremas (verano e invierno) es conveniente proteger el material, en verano situándose a la sombra, y en invierno facilitando que le alcance el sol los días que este brilla. Sin embargo, si esto no fuera posible, no existe ningún problema. Simplemente se ralentizará el proceso durante estas épocas. Existen materiales naturales, que actúan como aceleradores del proceso, tales como compost ya maduro, estiércoles de herbívoros, etc. Si se tiene acceso a este tipo de materiales, es conveniente aportarlos, de manera periódica, en cantidades no muy abundantes.

Objetivo

Elaborar un bloque de composta con minerales naturales y desechos orgánicos.

Justificación

Actualmente existen muchos fertilizantes que son contaminantes para los alimentos que se cosechan, por lo cual elaborar un bloque de composta con minerales naturales y desechos orgánicos, puede ser una alternativa para el ambiente y el proceso dependerá del tiempo de crecimiento de la planta; ya que está fabricado de residuos que se obtienen de casa y que pueden ser reutilizados.

Muchos de estos residuos son desechados por desinformación sobre la aportación nutricional que estas contienen, por ejemplo sobre sus ricas fuentes de Ca, K, Mg, N, Zn, Fe, B, Cu, etc que portan y fortalecen a la planta en su crecimiento y madurez.

Aunque asimismo, es común usar fertilizantes para lograr este mismo objetivo, pero la mayoría de veces suelen contener químicos nocivos para el correcto desarrollo de las plantas, por lo que usar estiércol de animales (con su debido procedimiento para disminuir la acidez de este) generara un daño menor a la vegetación.

Hipótesis

Si logramos elaborar un bloque de composta con minerales naturales y desechos orgánicos, entonces mejoraremos el crecimiento de las plantas.

Método (materiales y procedimiento)

85 ml de FLO (Fertilizante Líquido Orgánico) 

200 ml de agua

25 g de hojas 

100 g de material orgánico  (cáscaras de huevo, cáscaras de plátano, etc.)

25 g de restos de café

25g de cáscara de huevo

100 g de tierra de humus de lombriz

1 vaso de precipitado 250 ml

Molde de plástico

14g de Grenetina 

1 mortero

1 pala 

1 balanza granataria 

Licuadora

Guantes 

Cubeta 

Varilla

Procedimiento:

  1. Recolectar 100 g de material orgánico y cortarlo en pequeños trozos.
  2. Reunir 25 g de hojas frescas y 25 g de restos de café junto material orgánico en una cubeta.
  3. Moler 25 g de cáscara de huevo con ayuda del mortero y añadirlos a la mezcla.
  4. Añadir 100 g de tierra de humus de lombriz a nuestra mezcla.
  5. Mezclar todos nuestros materiales con ayuda de una pala hasta que queden dispersos.
  6. En un vaso de precipitado añadir 85 ml de Fertilizante Líquido Orgánico (FLO) y diluir 42 g de grenetina con ayuda de una varilla y esperar a que hidrate.
  7. Calentar en el microondas el vaso de precipitados con la mezcla aproximadamente 30 segundos.
  8. Añadir todas las mezclas hechas con anterioridad a una licuadora, y licuar muy bien junto con 200 ml más de agua.
  9. Vertir la mezcla de la licuadora sobre un molde de plástico y dejar secar al sol.
  10. Esperar a que esté completamente sólido y desmoldar.

 

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un bloque semi-sólido y compacto de 13.5 x 13.5 x 3.5 de un color café muy oscuro con un olor a humedad y a desechos orgánicos en proceso de descomposición. 

Antes de solidificarse estando al sol, tenía una consistencia homogénea y con alta densidad, al cabo de un par de días después, el bloque ya estaba completamente seco y con un color un tono más claro que el inicial, al igual que su olor disminuyó.

El costo aproximado de este producto fue de $32.

Galería Resultados

Discusión

Para el cuidado de una planta se debe ser constante en el riego y el lugar o ambiente en el que esta se encuentre, para darle un apoyo extra a esta, se puede realizar una composta que la nutra y la ayude en su crecimiento. Al hacer el bloque de composta se pudo observar que se fue desintegrando poco a poco hasta no quedar ningún resto, lo que significa que todos los nutrientes se esparcieron por toda la base hasta llegar a la planta. Una de las ventajas de este bloque además de ser amigable con el ambiente, es que es de un precio accesible para la gente que se interese por hacerlo así como su elaboración es muy fácil de realizar.

Conclusiones

El bloque de composta con minerales naturales y desechos orgánicos es una buena opción para que las plantas obtengan los nutrientes necesarios para llevar a cabo su proceso de crecimiento. Este debe ponerse en la base de la planta y al regarse se irá desintegrando y los nutrientes contenidos en el bloque se dispersan nutriendo a la planta.

Este bloque es de un precio accesible para las personas.

Bibliografía

Universidad de Cuenca Facultad de Ciencias Agropecuarias. (2012). Producción de humus de lombriz mediante el aprovechamiento y manejo de los residuos orgánicos.

  1. (2020, 5 mayo). El compost y el compostaje -. Red Estatal de Entidades Locales por el Compostaje Doméstico y Comunitario. https://www.compostaenred.org/el-compost-y-el-compostaje/

A. (2017, 10 febrero). Compostaje: residuos orgánicos. Amigos de la Tierra.

Summary

Since agriculture was created, about 5,000 years ago, farmers ensured the fertility of their fields through decomposed organic materials from animal and vegetable waste from their farms. This technique is called composting, which creates the necessary conditions so that from organic waste fertilizer is manufactured for plants and that they have a good growth from different nutrients contained in each organic waste. In recent years this method has become even more popular since it does not involve extra expense or involve a long process of elaboration; and if carried out correctly has the same effectiveness as a commercial fertilizer without having the collateral damage that sometimes generate the different chemicals that they contain. It is necessary to consider that in order for compost to fulfill its functions of helping the plant obtain sufficient nutrients, it must be given constant care so that internal organisms continue to function in a more optimal and effective way. Although compost is another support for the plant or tree, the first care must be given by us so that it grows and develops in the best possible conditions. The compost block is a lowcost alternative for those who wish to make it at home, since it is an environmentally friendly means to strengthen and nourish the plant in its respective growth time.

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography