Evaluación del uso de estufas ecológicas, análisis de la producción y uso del biocarbón como enmienda del suelo en los rendimientos de maíz (Zea mays) en tres municipios de León, Nicaragua

Abstract

Se ha demostrado que el biocarbón mejora las propiedades físico-químicas del suelo y los rendimientos de diversos cultivos y que combinado con gallinaza podría reemplazar el uso de los fertilizantes sintéticos para la producción, sin embargo los efectos de esa combinación no han sido estudiados a fondo. Las tecnologías para la producción de biocarbón han sido adaptadas para que se pueda elaborar el abono orgánico durante las labores domésticas de cocina, desarrollando estufas mejoradas para biocarbón, la cual a su vez contribuirá a mejorar los tiempos de cocción, temperatura, consumo de madera y otras características que permiten que los usuarios puedan adoptarlas. En este experimento se estudia el efecto del biocarbón, la gallinaza, los fertilizantes sintéticos y la combinación de los anteriores en tres clases de texturas diferentes (Franco Arenoso, Arenoso Franco y Franco Arcillo Arenoso) en el cultivo de maíz. Se evaluó la capacidad de retención de humedad medido en % HV, VIA, Dap, pH, CIC, MO, contenido de nutrientes: Ca, Mg, K, N de NO3, P, peso de chilotes y mazorcas, biomasa de plantas y rendimientos de maíz en mazorca; además, se construyó y distribuyó una estufa mejorada para producción de biocarbón (EMB) y se realizó una comparación entre las estufas tradicionales (ET) y las EMB, realizando un análisis cuantitativo con PCC para medir el desempeño térmico, consumo de leña, tiempo de preparación de los alimentos básicos de la población rural (Arroz, Frijoles y tortillas) y un análisis cualitativo de la adopción de la EMB por parte de los usuarios de tres municipios del departamento de León, Nicaragua (León, Telica y La Paz Centro). Los resultados nos indican que el suelo puede llegar a retener hasta un 18% de agua aplicando biocarbón con gallinaza el cual a su vez disminuye la densidad aparente del mismo hasta 0.82 g/cm3, además incrementa el pH en 7.36 y el contenido de macronutrientes del suelo Ca: 324, K: 111, Mg: 35, N: 35, P: 66 (mg/100g); adicional a esto la aplicación de biocarbón con gallinaza produce resultados positivos al acondicionar los suelos Franco Arcillo Arenosos para permitir un mejor desarrollo radicular de las plantas de maíz e igualar significativamente las propiedades físico-químicas del suelo al igual que los rendimientos del cultivo de maíz en general. El desempeño térmico de la EMB es similar a una ET, llegando hasta 340 C en 60 minutos, el tiempo total de cocina fue menor en la EMB con 83 min, el consumo de leña fue igual en ambos casos, excepto cuando se utiliza madera para producir biocarbón en la EMB, la percepción del usuario en cuanto a las propiedades anteriores fue positiva, el 78% de los productores/usuarios se sienten muy satisfechos con los resultados del biocarbón en sus cultivos. La percepción del usuario de la EMB en cuanto al precio, el humo generado en la estufa sigue siendo una pequeña limitante, mientras que el tiempo de preparación de los alimentos, la estética, la facilidad de preparación de la leña para usar, la durabilidad y la practicidad del uso de la estufa tienen una percepción positiva por los usuarios.

It has been demonstrated that biochar improves soil physical-chemical properties and crop yields, and that mixed with poultry manure could replace the use of synthetic fertilizers for production, perhaps the effects of this combination have ’ b p y. Th b h production technologies have been adapted so that it can also make this organic fertilizer during domestic labors in kitchen, developing improved biochar cookstoves, that at the same time will contribute to enhance the cooking time, temperature, wood consumption and other characteristics that lead the users adopt them. In this experiment it is studied the effect of the biochar, poultry manure, synthetic fertilizers and the combination of these in three different textural classes (Sandy Loam, Loamy Sand and Clayey Sandy Loam) in corn crop. Water holding capacity measured as a percentage of water bulk, water infiltration rate, bulk density, pH, Cationic Exchange Capacity, organic matter, nutrients contents: Ca, Mg, K, N from N03, P, baby corn and corn cob weigh, plant biomass and corn cob yield have been evaluated. An improved Biochar cookstove (EMB) was built and distributed and a comparison was done between traditional stoves and the improved biochar cookstove, making an quantitative analysis with Controlled Cooking Tests to measure the termical behavior, wood consumption, time for cooking the basically food of the rural population (Rice, beans and corn tortillas) and a qualitative analysis to study the adoption of the Improved Biochar Cookstove from the users of three municipals of the department of León, Nicaragua (León, Telica and La Paz Centro). The results indicate that the soil can hold 18% of water in the biochar with poultry manure incorporated to the soil, in wich the bulk density went lower at 0.82g/cm3, it also increased the pH into 7.36 and the macronutrient content of the soil, Ca: 324, K: 111, Mg: 35, N: 35, P: 66 (mg/100g); additionally to these results, the application of biochar with poultry manure to the soil generates positive results to condition the Clayey Sandy Loam so it can permit a better radicular growing of the corn plants and obtain very much the same results with the soil physical-chemical properties and the corn yields in general. The thermic behavior of the Improved biochar cookstove is similar to a traditional stove, reaching 340 degrees in 60 minutes, the total cooking time of the improved biochar cookstove was lower with 83 min, the wood consumption was the same in both cases, except when the wood is used to produce biochar in the improved biochar cookstove, the perception of the users for these properties was positive, 78% of the producers/users feel very satisfied with the results of using biochar in their crops. The perception of the users of the improved biochar cookstove in terms of the price, smoke emitted from the stove are still being a little barrier; in the other hand, the time for cooking, the aesthetic, the easy of preparing the wood to use, the durability and facility to use the stove had a positive perception by the users.