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Trabajos Finales de Graduación

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Examinando Trabajos Finales de Graduación por Materia "ABONOS ORGÁNICOS"

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    Biofertilización orgánica de almácigos de café (Coffea arabica L.) con compost producido a partir de residuos biomásicos locales, microorganismos de montaña y lodos digeridos de biodigestor en la región de Monteverde, Costa Rica
    (Doctorado en Ciencias Naturales para el Desarrollo (DOCINADE), 2019) Camacho Céspedes, Fabricio; Newcomer, Quint
    El presente trabajo aporta evidencia empírica sobre el rendimiento y calidad de un nuevo sistema de fertilización para la producción de almácigo de café orgánico que utiliza compost elaborado con residuos biomásicos locales, microorganismos de montaña (MM) y lodos digeridos de biodigestor (LDBIO). El sistema ofrece una solución confiable al problema de escasez de alternativas de fertilización efectivas y validadas científicamente para la producción de almacigo de alta calidad en la región cafetalera de Monteverde, Puntarenas, Costa Rica (600-1500 m.s.n.m). El nuevo sistema de fertilización produjo plántulas con un excelente nivel de desarrollo y calidad fitosanitaria, y presentó costos de producción menores a los del sistema de fertilización convencional intensivo que utilizan los cafetaleros de la región, debido a que se fundamenta en el empleo de residuos disponibles localmente, lo cual promueve un mejor manejo de los desechos en las fincas y facilita la recuperación de nutrientes escasos como el fósforo. El nuevo sistema se alinea armoniosamente con los objetivos de sostenibilidad de los productores locales, permitiéndoles tener acceso a opciones de certificación de sus cafetales desde la etapa del vivero. El sistema es congruente con los principios de la agricultura climáticamente inteligente ya que aprovecha las sinergias y beneficios que ofrece la integración de la tecnología del compostaje, el cultivo de microorganismos nativos del bosque y el aprovechamiento de los biosólidos derivados de la descontaminación anaeróbica de aguas residuales, para producir un compost de mayor calidad que ayuda a recuperar y mantener las características de fertilidad y biodiversidad del suelo, lo cual extiende el alcance del paradigma de producción sostenible en la región de Monteverde y mejora las oportunidades para intensificar sosteniblemente la productividad económica y la capacidad adaptativa de los sistemas de producción cafetaleros a los efectos de la variabilidad climática y el deterioro ambiental. La viabilidad técnica del nuevo biofertilizante está dada desde el punto de vista de la validez del diseño y el método de preparación del compost, la calidad del producto terminado y el rendimiento que ofrece sobre el crecimiento del almacigo. Desde el punto de vista de validez del diseño y la técnica de preparación, el sistema de fertilización propuesto cumplió satisfactoriamente con todos los parámetros teóricos del proceso de compostaje, incluyendo las tres etapas térmicas que aseguran la estabilidad y madurez del material terminado (mesófila uno y dos, y termófila). El tiempo de estabilización y maduración de la biomasa se mantuvo dentro del rango óptimo en menos de 150 días, y la incorporación de los microorganismos y los lodos no afectó el pH, la conductividad eléctrica, la saturación de oxígeno ni el contenido de agua durante el proceso de transformación de la materia orgánica, lo cual indica que el diseño y el método preparación fue adecuado. Desde el punto de vista de calidad, el sistema de fertilización propuesto logró alcanzar niveles adecuados de estabilidad, madurez, inocuidad, pH y conductividad eléctrica, lo cual indica que el compost producido es de óptima calidad. Estos parámetros no fueron afectados por la incorporación de microorganismos y lodos en el material compostable. Por el contrario, la integración de ambos compuestos en la mezcla produjo una mejora en la concentración de macronutrientes, así como en el contenido de materia orgánica, carbono, humedad y biomasa microbiana con respecto al compost convencional. Se determinó que el empleo combinado de ambos insumos puede provocar fitotoxicidad en cultivos herbáceos, como las cucurbitáceas, por lo que es necesario desarrollar investigaciones más específicas dirigidas a explicar las razones y el alcance de la fitotoxicidad observada. La incorporación de compost en el suelo como fertilizante optimizó los principales parámetros de fertilidad del sustrato de crecimiento incluyendo el pH, la suma de bases intercambiables, la capacidad de intercambio catiónico efectiva, el contenido de fósforo y la concentración de biomasa microbiana. También aumentó el contenido de Zn y Fe y elevó levemente la salinidad del suelo, lo cual puede tener un efecto negativo sobre el adecuado crecimiento del cultivo que necesita ser investigado a posteriori. Desde el punto de vista de rendimiento sobre el crecimiento del almacigo, el sistema de fertilización propuesto produjo plántulas que alcanzaron un desarrollo de más de un 200% del peso seco en comparación con las que no recibieron ningún tipo de fertilización, lo cual indica que el compost producido tiene un efecto positivo sobre el crecimiento de este cultivo. El nivel de desarrollo y el estado fitosanitario alcanzado fue equivalente al de las plántulas expuestas al sistema de fertilización convencional intensivo que utilizan los productores locales, el cual emplea una mezcla de suelo, vermicompost y abono sintético NPK (10:30:10) en el sustrato de crecimiento. El costo de producción por plántula y la relación costo beneficio bajo el sistema propuesto fueron un 10% menor al del sistema convencional intensivo. La diferencia en el costo de producción unitario representa un ahorro en el establecimiento de nuevas plantaciones de café de ¢150,800 colones por hectárea, y de ¢450,000 en fincas de 3 ha representativas de la región de Monteverde, ahorro que equivale a un 40% de los ingresos del primer año de cosecha para una finca orgánica de ese tamaño. Aunque los resultados específicos del estudio están contextualizados a las condiciones agroecológicas de la región de Monteverde, se considera que siempre y cuando se respeten las técnicas de producción empleadas, es probable que se puedan obtener resultados congruentes de desarrollo y calidad del almacigo de café en otras regiones cafetaleras con condiciones similares.