NUTRIENTES Y POTENCIALES CONTAMINANTES EN EL GUANO DE AVES PONEDORAS

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1 NUTRIENTES Y POTENCIALES CONTAMINANTES EN EL GUANO DE AVES PONEDORAS
AA 2015 II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental NUTRIENTES Y POTENCIALES CONTAMINANTES EN EL GUANO DE AVES PONEDORAS P. Bresa, b, P. Rizzoa, N. Rieraa, M. E. Beilya; R. Candalb y D. Crespoa El gran crecimiento del sector avícola y la tendencia a la intensificación, produce problemas sociales y ambientales debidos principalmente a los grandes volúmenes de estiércol (guano) generados durante la producción. La presencia de potenciales contaminantes en el guano deben ser identificados para conocer el impacto en el ambiente y brindar efectivas opciones de tratamiento y disposición final. En Argentina, existen dos tipos de manejo de producción y de extracción de guano. En el sistema automático, el guano es extraído diariamente mediante cintas transportadoras y en el sistema convencional éste es acumulado en el galpón, bajo las jaulas, siendo extraído una siendo extraído una o dos veces al año. El objetivo de este trabajo fue a- caracterizar el guano de aves ponedoras provenientes de los sistemas de producción automática y convencional; b- comparar la composición del guano entre ambos sistemas. INTRODUCIÓN MUESTREO Sistema automático: 4 avícolas Sistema convencional: 3 avícolas Localidad: Pcia. de Bs As Muestreos: noviembre 2013 (1), marzo 2014 (2), agosto 2014 (3). Galpones por avícola con la misma alimentación y en etapa de postura DETERMINACIONES Homogenización de las muestras y fraccionamiento en tres submuestras por técnica de cuarteo. Variables fisicoquímicas: pH, Conductividad eléctrica (CE), sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV), nitrógeno amoniacal (NH3-N) y nitrógeno total por Kjeldahl (NKT), elementos totales (Ca, Na, K, Mg, Mn, Fe, Cu y Zn), fósforo total (PT), DQO; métodos normalizados por TMECC y APHA. Microbiológicas: Enterobacteriaceae/ Salmonella spp y Coliformes/ Escherichia coli, por placas RIDA®COUNT. Análisis estadístico: ANOVA de dos factores, Test Bonferroni (GraphPad Prism) MATERIALES AND MÉTODOS a b a-Sistema Automático (SA); b- recolección de muestras en SA c d c-Sistema convencional(SC); d- recolección de muestras en SC RESULTADOS AND DISCUSIÓN La caracterización fisicoquímica del guano mostró, elevadas concentraciones de CE, amonio, NTK, PT y DQO. El elevado valor de CE (>11 mS/cm) esta asociado al alto contenido de sales. La aplicación de este residuo en suelos áridos y semiáridos, podría causar problemas de salinización. Los suelos con CE >4 mS/cm son clasificados como salinos. El contenido de N-NH4+, NTK (figura 1) y PT es elevado comparado con otros estiércoles animales. Esto es debido a la alimentación, rica en proteínas y otras sustancias que contienen N y P, y al alto porcentaje de excreción de estos compuestos (80% para el P y entre un 50-80% para el N). Las variaciones de P encontradas entre un mismo sistema (altos desvíos), podrían ser explicadas por las diferencias en la dieta alimentarias entre las diferentes avícolas. En cuanto a la DQO, hubo una tendencia a una mayor concentración en el SA. Altos valores de DQO y SV muestran que este residuo es rico en compuestos orgánicos biodegradables. El pH, NTK y ST mostraron diferencias significativas entre ambos sistemas (figura 1). El tiempo de almacenaje del guano en los galpones (mayor en el SC) afecta la concentración de N y el contenido de humedad. La acumulación de este residuo conduce a pérdidas de agua, volatilización del amoníaco y a la mineralización del N. Elementos unidad muestreo S. Automático S. Convencional Promedio ± DS Ca mg/g 1 89.51 ± 16.01 94.42 ± 3.29 2 76.89 ± 38.17 87.86 ± 26.96 3 73.91 ± 21.80 ± 9.71 K 34.43 ± 6.30 40.27 ± 5.11 32.33 ± 3.38 35.30 ± 1.47 24.08 ± 1.79 27.64 ± 2.95 Mg 7.93 ± 1.13 9.49 ± 1.21 6.10 ± 0.78 6.67 ± 0.54 6.46 ± 1.25 7.39 ± 1.53 Na 26.27 ± 3.80 23.76 ± 2.60 19.03 ± 3.75 19.47 ± 2.51 7.78 ± 1.12 9.81 ± 2.45 Zn ug/g ± ± 68.17 ± ± ± ± 70.62 Mn ± 32.07 ± ± ± ± 63.80 ± Cu 65.07 ± 44.84 56.33 ± 11.28 3.64 ± 0.11 4.17 ± 1.68 35.25 ± 8.62 37.06 ± 10.20 Fe ± ± ± ± 79.59 ± 98.14 ± Variable Unidad Muestreo Automático Convencional Promedio ± DS promedio± DS CE mS/cm 1 11.33 ± 2.27 11.28 ± 2.49 2 12.32 ± 2.21 10.46 ± 2.87 3 14.34 ± 2.88 13.10 ± 3.46 SV % 64.62 ± 2.30 56.57 ± 2.27 68.78 ± 6.48 59.44 ± 7.93 62.81 ± 5.24 62.99 ± 8.16 C (%) 32.31 ± 1.11 28.29 ± 1.27 34.39 ± 3.82 29.72 ± 3.92 31.40 ± 2.98 31.49 ± 3.56 DQO mg/g ± ± ± ± 56.72 ± ± 68.25 N-NH4+ g/kg 13.90 ± 3.60 6.73 ± 4.16 9.61 ± 4.75 4.25 ± 3.33 13.49 ± 5.14 13.75 ± 5.74 PT 16.77 ± 5.45 22.88 ± 1.60 15.61 ± 1.80 19.19 ± 2.00 13.50 ± 1.28 16.46 ± 4.07 Tabla 1. Composición fisicoquímica del guano proveniente del sistema automático (n=4) y convencional (n=3) en cada muestreo realizado (1, 2 y 3). Los resultados son expresados en base seca. Tabla 2. Contenido de elementos esenciales y trazas en el guano proveniente del sistema automático y convencional en cada muestreo realizado (1, 2 y 3). Los elementos Ca y K fueron los niveles más elevados. Estos nutrientes y los elementos Na, Zn, Mn, Cu y Fe presentes en el guano son derivados principalmente de la dieta alimentaria. Típicamente, los animales son capaces de absorber entre un 5-15% de los metales que son ingeridos. El resto es excretado en el estiércol. Debido a las diferencias en la dieta alimentaria se encontraron altos desvíos entre avícolas bajo un mismo sistema. Por otro lado, las [Zn] y de [Cu] se encontraron por debajo de los valores establecidos por la EPA para aplicación del biosólido en suelo (Zn = 2800 µg/g y Cu = 1500 µg/g). Exceptuando el elemento Fe, el resto de los elementos no mostraron diferencias significativas. El contenido superior de Fe en el SC, podría estar asociado al menor contenido de humedad que favorece la acumulación de este elemento en el guano. En cuanto al análisis microbiológico, los valores fueron muy variables entre avícolas y entre muestreos (Tabla 3). Exceptuando el muestreo 2 de un establecimiento del SA (ausencia de Enterobacteria, E-coli y coliformes), todas las avícolas mostraron concentraciones altas de microorganismos patógenos. Figura 1. Variables que mostraron diferencias significativas entre SA y SC . a- NTK; b- pH ; c-%ST . Tabla 3. Rango de concentraciones encontradas para los microorganismos analizados en SA y SC. * en uno de los establecimientos y en el muestreo 2 no se observo presencia de estos microorganismos. S. Automático S. Convencional Salmonella 1x10+3-1x10+8 1x10+6-1x10+7 Enterobacteria 1x10+5-1x10+7* 1x10+5-1x10+6 E-Coli 1x10+5-1x10+9* 1x10+5-1x10+7 Coliformes 1x10+4-1x10+8* 1x10+5-1x10+8 CONCLUSION Los resultados mostraron que el guano presentó concentraciones elevadas de NTK y N-NH4+, CE, PT, materia orgánica, Ca, K y Na en ambos sistemas, comparado con otros estiércoles. El sistema convencional presentó menor contenido de humedad , menor concentración de NTK y mayor valor de pH que en el sistema automático. Estas variables son dependientes del tiempo de almacenamiento del guano en los galpones y en consecuencia el factor tiempo deberá ser considerado para su tratamiento o disposición final. Por otro lado, los valores obtenidos para cada variable, se modifican a lo largo del tiempo, mostrando que los factores ambientales podrían afectar el análisis del guano. El tratamiento del guano por procesos biológicos se ve favorecido debido a que es un residuo rico en materia orgánica y nutrientes esenciales. Sin embargo, la presencia de metales y N-NH4+ podría inhibir el proceso de degradación. Por otro lado, la aplicación directa del guano al suelo, bajo condiciones no controladas, podría generar un impacto negativo debido a las altas concentraciones de sales, nutrientes, metales y presencia de microorganismos patógenos. a Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola (IMYZA). Laboratorio de Transformación de Residuos. Buenos Aires, Argentina. b Instituto de Ingeniería Ambiental 3IA. Universidad Nacional de San Martin.