Ethical considerations

Al final del proceso de biodigestión se obtuvo un efluente de color verde traslúcido (Figura 6), el cual presentaba un olor desagradable de menor intensidad con respecto al agua residual de carga del biodigestor.

Figura 6. Salida del efluente del biodigestor.

Con respecto a los biodigestores, se determinó que su diseño no fue el más adecuado, ya que la estructura no permitió mantener las condiciones óptimas en el sistema, las labores de alimentación fueron complicadas debido a la falta de una caja de entrada para realizar la mezcla de materiales de carga, y no fue posible realizar agitación-mezclado dentro del sistema.

Composición química del efluente

En la Tabla 3 se detallan los resultados del análisis químico realizado por el Laboratorio AQYLA S.A., se observa que el contenido de los nutrientes evaluados (N, P, K) aumentó después del proceso de digestión anaeróbica al que se sometió la materia orgánica dentro del biodigestor.

Tabla 3. Análisis químico de nutrientes realizado al influente y efluente de

los biodigestores alimentados con aguas del Residencial Iztarú en mg/l.

Nutriente Influente Efluente

Nitrógeno Total 22,8 ± 0,5 70,3 ± 0,7

Fósforo Total 60,7 ± 0,7 72,0 ± 0,6

Potasio 1072 ± 80 13530 ± 200

Con respecto a la medición de pH, se realizaron cinco determinaciones los días que se realizaron los muestreos, el influente presentó un valor promedio de 7,67. Este parámetro se redujo al hacer las mismas determinaciones en el efluente de ambos biodigestores, donde se obtuvo un pH promedio de 6,33.

Calidad microbiológica del efluente

El conteo de UFC se realizó en las placas individualmente después de transcurrido el periodo de incubación; sin embargo para la interpretación de resultados, éstos se analizaron en conjunto, por ser el biodigestor B, una réplica del biodigestor A. De esta manera, se obtuvieron los resultados que se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4. Colonias observadas en las placas con diluciones del influente y el

efluente de los biodigestores en UFC/ml y porcentaje de remoción de coliformes.

Descripción de colonias

Influente Efluente Remoción de

coliformes (%) Moradas, verde metálico (1,50 ± 0,37) x 105 (1,86 ± 0,22) x 103 98,76 Moradas mucosas (3,80 ± 0,18) x 105 (2,90 ± 0,16) x 103 99,23

En cuanto a la caracterización de bacterias, las colonias de color morado, verde metálico fueron identificadas como Escherichia coli, así mismo, las colonias moradas con aspecto mucoso correspondían a Enterobacter aerogenes, ambas clasificadas como coliformes fecales. En la Figura 7 se observa una placa de medio EMBA con el cultivo bacteriano del influente y otra del efluente en las diluciones 10-4 y 10-3, respectivamente.

En las placas se observó crecimiento de otros tipos de colonias, sin embargo éstas no se tomaron en cuenta por no ser de relevancia para el objetivo del proyecto, éstas correspondían a otros géneros como Pseudomonas sp. y Enterococcus sp., posiblemente.

Figura 7. A. Placa de medio EMBA con la dilución 10-4 del influente. B.

Placa de EMBA con la dilución 10-3 del efluente.

Variables evaluadas en el ensayo de invernadero

Altura de planta y Número de hojas

Estas dos variables se analizaron durante todo el periodo de cultivo, en la Figura 8 se muestra el comportamiento presentado en cada tratamiento semanalmente (eje x) con respecto a la altura de la planta en cm, así como la cantidad de hojas (eje y), correspondientemente para la variable altura de planta y número de hojas.

B A

Altura de planta Número de hojas

Figura 8. A. Altura de plantas en T1. B. Número de hojas en T1. C. Altura

de plantas en T2. D. Número de hojas en T2. E. Altura de plantas en T3. F. Número de hojas en T3. 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 A B D C F E

Como se puede observar en la Figura 8, en todos los tratamientos se presentó un comportamiento creciente para ambas variables, hasta llegar a la semana 5, a partir de la cual se mantuvo constante; a excepción del T3 en donde aún en la última semana de medición, la tendencia era al aumento tanto de la altura de la planta, como del número de hojas presentes. En la Tabla 5 se presentan los datos de la media para cada una de las variables analizadas en el estudio, en los tres tratamientos de fertilización.

Tabla 5. Valores promedio obtenidos en cada tratamiento durante el cultivo

de lechuga para las cuatro variables analizadas.

Variable en estudio T1 T2 T3

Altura de planta (cm) 10,53 11,90 16,30

Número de hojas 11,33 11,33 15,00

Peso fresco (g) 3,60 4,79 12,45

Peso seco (g) 0,32 0,45 0,73

Para realizar el análisis de varianza (ANOVA), se plantearon dos hipótesis, Ho (Hipótesis nula: no existe diferencia significativa entre los tratamientos) y Ha (Hipótesis alternativa: existe diferencia significativa entre los tratamientos).

Para la variable altura de planta, se rechazó la hipótesis nula, ya que se determinó que existía una alta diferencia significativa entre los tres tratamientos, esto se afirmó con un 99% de confianza (Tabla 6). Con una posterior Prueba de Tukey, se confirmó que existía una alta diferencia significativa con respecto a la altura de las plantas de lechuga en los tres

Tabla 6. Resumen del análisis de varianza de la altura de plantas de

lechuga en cada tratamiento de fertilización (diferentes concentraciones de efluente, ml). Fuentes de variación g.l. Suma de cuadrados Cuadrados medios Fc F 5% F 1% Tratamientos 2 54,48 27,24 12,28 5,14 10,90 Error 6 13,31 2,22 Total 8 67,79

Con respecto a la variable número de hojas, con el análisis estadístico realizado, el ANOVA permitió rechazar la hipótesis nula, ya que existió diferencia significativa entre los tratamientos y, como se comprobó posteriormente, al menos una de las medias de los tratamientos fue diferente, esto se pudo afirmar con una confianza del 95% (Tabla 7).

Tabla 7. Resumen del análisis de varianza del número de hojas en plantas

de lechuga en cada tratamiento de fertilización (diferentes concentraciones de efluente, ml). Fuentes de variación g.l. Suma de cuadrados Cuadrados medios Fc F 5% F 1% Tratamientos 2 26,89 13,44 11,0 5,14 10,90 Error 6 7,33 1,22 Total 8 34,22

La prueba de separación de medias de los tratamientos (Prueba de Tukey) permitió determinar entre cuáles tratamientos hubo diferencias significativas. De esta forma, los tratamientos T1 y T2 se consideraron estadísticamente iguales, sin embargo éstos presentaron diferencia significativa con respecto al tratamiento T3. Lo anterior se pudo afirmar con una confianza del 95%.

Peso fresco y Peso seco

Para el peso fresco, con el análisis de varianza se rechazó la hipótesis nula, ya que se presentó una alta diferencia significativa entre los tratamientos, esto se pudo afirmar con un 99% de confianza (Tabla 8). Al igual que con el número de hojas, la Prueba de Tukey reveló que los tratamientos T1 y T2 fueron estadísticamente iguales, sin embargo existió una alta diferencia significativa con respecto al tratamiento T3, lo anterior se afirmó con una confianza del 99%.

Tabla 8. Resumen del análisis de varianza del peso fresco de plantas de

lechuga en cada tratamiento de fertilización (diferentes concentraciones de efluente, ml). Fuentes de variación g.l. Suma de cuadrados Cuadrados medios Fc F 5% F 1% Tratamientos 2 138,33 69,16 21,09 5,14 10,90 Error 6 19,67 3,28 Total 8 158,00

Al hacer el análisis estadístico para la variable peso seco, con el ANOVA se aceptó la hipótesis nula debido a que no existió diferencia significativa entre los tratamientos, esto se afirmó con una confianza del 95%. De esta manera se pudo inferir que los tratamientos T1, T2 y T3 fueron estadísticamente iguales para esta variable en estudio (Tabla 9).

Tabla 9. Resumen del análisis de varianza del peso seco de plantas de

lechuga en cada tratamiento de fertilización (diferentes concentraciones de efluente, ml). Fuentes de variación g.l. Suma de cuadrados Cuadrados medios Fc F 5% F 1% Tratamientos 2 0,27 0,13 4,86 5,14 10,90 Error 6 0,16 0,03 Total 8 0,43

Desarrollo general del cultivo de lechuga en el ensayo

En general, el cultivo se comportó de manera favorable durante todo el periodo del ensayo. Fue posible observar diferencias de tamaño entre los tratamientos, siendo el tratamiento T3 el que presentó el mejor desarrollo al momento de la cosecha. Se pudo observar que el menor crecimiento visible lo presentó el tratamiento T1, lo cual se comprobó al presentar éste la menor media para la variable altura de planta (Tabla 5). En la Figura 9A se observa la comparación de crecimiento en una planta tomada de cada uno de los tres tratamientos del ensayo, se pudo observar también una notable diferencia en el crecimiento de las raíces en los tres tratamientos (Figura 9B).

Figura 9. A. Comparación del desarrollo de los tratamientos T1, T2 y T3 (de

izquierda a derecha). B. Comparación visible de las raíces en los tratamientos T1, T2 y T3 (de izquierda a derecha).

B A

Con respecto a la coloración de las plantas, todas las repeticiones del tratamiento T3 presentaron un color verde oscuro a partir de la segunda semana de cultivo, los otros dos tratamientos presentaron una coloración verde más clara con hojas más gruesas, como se puede apreciar en la Figura 10.

Figura 10. Comparación de la coloración de las plantas de lechuga.

Con respecto a las plagas presentadas durante el periodo de cultivo, dos repeticiones del tratamiento 3, T3-1 y T3-3, mostraron ataque por el áfido o pulgón identificado como Myzus persicae (Figura 11A). La colonización del áfido comenzó en las hojas interiores, trasladándose después al exterior por el envés de las hojas (Figura 11B). Sin embargo al aplicar el insecticida- acaricida se eliminó el problema y las plantas continuaron su desarrollo sin mostrar efectos negativos.

Figura 11. A. Plaga de Myzus persicae observada en los tratamientos T3

afectados. B. Colonización de la plaga en las hojas interiores.

Uno de los tratamientos presentó un crecimiento anormal (Figura 12), el tratamiento T3-1, en el cual la planta creció verticalmente desarrollando un tallo a partir del cual se desplegaban las hojas, a diferencia del crecimiento en roseta que se observó en los demás tratamientos del ensayo.

Figura 12. Crecimiento anormal observado en el tratamiento T3-1.