INTRODUCCIÓN
Los estudios disponibles actualmente, sobre la demanda mundial futura de carne y de leche vacuna, bufalina, ovina, caprina, y de carne porcina, aviar y piscícola indican que el consumo de ambos productos se podría duplicar para el año 2050 (FAO, 2004), con una mayor demanda en los países en desarrollo. Según el estudio de FAO “Perspectivas Agrícolas para el período 2005-2014”, preparado en colaboración con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), la producción agrícola crecerá a un ritmo menor que en la década precedente, mientras el consumo se expandirá, estimulado por el comportamiento económico y por el aumento de la población en los países en desarrollo. Precisó además que, “el crecimiento del consumo en los países en desarrollo superará la producción y demandará un aumento del volumen del comercio que alcanzará inclusive a productos de valor agregado, como los lácteos y los cárnicos” (Tierramérica, 2005).
Los modelos tradicionales de desarrollo rural y manejo de desechos han causado graves problemas de contaminación del suelo, aire y agua. Como resultado, la agricultura, la agroindustria y la actividad humana que las acompaña, contribuyen en parte a la crisis ambiental que estamos viviendo actualmente en los países de América Tropical. Durante las últimas cinco décadas, los países latinoamericanos adoptaron el paradigma del crecimiento económico, conocido como la “revolución verde”. Como tal, se hizo énfasis en lograr resultados económicos a corto plazo, sin importar la integridad de los agroecosistemas, ni el uso racional y eficiente de los recursos naturales. Los deseos y las necesidades del mercado prevalecieron y los recursos naturales fueron considerados como inagotables, por ende, su explotación fue ilimitada.
Aún más grave, la distribución de los beneficios generados por el uso de los recursos naturales no siempre fue justa, y algunos sectores de la sociedad no mejoraron su calidad de vida (Botero, et al. 2003).
La producción de carne y de leche en el trópico ha causado un grave daño ambiental. Este se debe al desarrollo de una ganadería vacuna, bufalina, ovina, caprina, porcina, aviar y piscícola extensivas asentadas sobre suelos sin aptitud de uso ganadero. Adicionalmente, en las regiones con suelos de alta fertilidad natural de los países de América Tropical, los cultivos intensivos han desplazado a la producción de carne y de leche hacia áreas de suelos marginales. Esto, y el manejo deficiente, han impedido el incremento de los parámetros productivos y reproductivos, manteniéndose actualmente en 50% anual la natalidad en el hato vacuno de América Tropical (Botero, 2004).
Debido a la fragilidad de los ecosistemas tropicales, la necesidad de un cambio es crítica. La degradación del ambiente es provocada por la pobreza, el crecimiento acelerado de la población, las oportunidades limitadas e insuficiencia de conocimientos apropiados y de medios para explotar los ecosistemas del trópico, de una forma sostenible (Lieth y Werner, 1989).
Harwood et al. (1993) sugieren la necesidad de asumir una nueva actitud de administración y desarrollo sostenible, para conservar y al mismo tiempo mantener la productividad de los recursos naturales y de generar cambios positivos en las políticas de crecimiento, para terminar con el patrón actual de deterioro ambiental.
En la Universidad EARTH, se profesa la filosofía de la sostenibilidad. Promovemos la ecoeficiencia, que considera la producción y la protección ambiental como complementos sinergéticos. Enfatizamos la agricultura y los recursos naturales, pero reconocemos la íntima relación que existe entre la comunidad, el individuo y el medio ambiente, formando un solo sistema. Consideramos que el desarrollo exige un incremento en la calidad de vida de las generaciones actuales y futuras. Nos dedicamos a generar conocimientos prácticos, económicos, sostenibles y aplicables al trópico.
Procuramos establecer un puente de flujo de información en dos sentidos: adquirimos conocimientos de las comunidades y en la academia, los conceptualizamos y los sintetizamos en tecnología apropiada, que difundimos por medio de una participación activa de nuestros egresados al regresar a sus comunidades y de nuestros vecinos en los programas de la Universidad. En la Universidad EARTH, creemos, y compartimos el criterio, de que solo por medio de la práctica se puede verificar la tecnología apropiada para el desarrollo sostenible de esta región. Solamente el ejemplo nos da la autoridad moral para promulgar nuestros conocimientos (Botero, et al. 2003).
Tenemos además el desafío de crear, validar, adaptar y adoptar sistemas de producción ganadera amigables con el ambiente que sean rentables, tanto para pequeñas, medianas o grandes empresas agropecuarias, pues por romanticismo ningún empresario estará dispuesto a hacer conservación ambiental.
OPCIONES DE USO PRODUCTIVO DE EXCRETAS ANIMALES
- PRODUCCIÓN DE ABONOS ORGÁNICOS
Un bovino produce diariamente entre el 6 al 7 % de su peso vivo en heces y alrededor del 2,5 % de su peso vivo en orina, lo cual puede variar ampliamente de acuerdo con la condición climática, su edad y peso, su producción, su condición fisiológica y la alimentación a la que está siendo sometido el animal. En la gran mayoría de las explotaciones bovinas de ordeño, tradicionalmente las excretas animales son lavadas con agua que se elimina a las fuentes de agua corriente naturales, causando serios problemas de contaminación orgánica y con coliformes fecales. La materia orgánica de las excretas animales mezclada con el agua de lavado, demanda una alta cantidad de oxígeno para degradarse y compite por el oxígeno que necesitan los macroinvertebrados y los microorganismos acuáticos, limitando o eliminando su población en las fuentes de aguas naturales. Las excretas mezcladas con el agua de lavado pueden ser directamente aplicadas por aspersión sobre cultivos y/o praderas, pueden ser filtradas para eliminar el exceso de humedad y utilizar la fibra para la elaboración de abonos orgánicos por fermentación aeróbica y/o anaeróbica (compost, y/o bokashi) o bien ser utilizadas como alimento de lombrices, que las transforman en lombricompost.
PRODUCCIÓN DE ABONO ORGÁNICO FERMENTADO SÓLIDO TIPO BOKASHI CON EXCRETAS ANIMALES
En la Universidad EARTH, en Costa Rica, se está produciendo, desde enero de 1998, abono orgánico fermentado sólido tipo bokashi, captando las heces y la orina de vacas y de búfalas, que permanecen hasta cuatro horas en el establo en doble ordeño diario, sobre una cama de fibra seca, colocada encima del piso cementado del corral de ordeño y de descanso de todos los animales. El corral de 200 m² está techado y su piso cementado. La cama de fibra seca (aserrín, burucha o viruta de madera, cascarillas de cereales u oleaginosas, café y cacao, rastrojos de cultivos, tusa y capacho u olote de maíz, bagazo seco de caña de azúcar, heno o forraje de desecho, cáscara de coco molida, etc.) se coloca sobre el piso del corral a razón de 5 kg/m². Para evitar los malos olores, la presencia de insectos picadores, de parásitos internos y externos y de semillas de malezas, la cama se asperja diariamente con una solución de Microorganismos Eficaces - E.M., o de hojarasca seca del bosque nativo y manchada con hongos, Microorganismos de Montaña - M.M., que es una mezcla dirigida de bacterias ácido - lácticas, fotosintéticas, fototrópicas y de hongos y levaduras no patógenas, que deben ser previamente activadas.
La activación se realiza mezclando hasta 5 litros o kilogramos de E.M. puro u hojarasca M.M., disueltos en 5 kilogramos de Semolina, Harina o Pulidura de Arroz y de melaza, vinaza o melote; 500 cc de leche cruda y 150 litros de agua lluvia limpia y no clorada. Esta mezcla se deja fermentar durante dos semanas, hasta activarla. Diariamente se cuelan y asperjan sobre la cama 400 cm3 de E.M. o de M.M. activados (dos vasos), disueltos en cuatro litros de agua limpia no clorada (al 10%). La cama asperjada permanece sobre el piso del corral durante un mes y luego se recoge para formar, durante otro mes, una pila de un metro de altura. El material de la pila se mezcla y se asperja una vez por semana con la misma solución de E.M. o de M.M. activados que se aplica sobre la cama.
La fase de pila permite el calentamiento del material hasta 55 °C, lo que reduce su contenido de humedad, elimina los malos olores y destruye semillas de plantas no deseadas, huevos de insectos, además de larvas y adultos de parásitos internos y externos.
Esta actividad eliminó el gasto y la contaminación diaria de cuatro metros cúbicos de agua para el lavado del piso, ha permitido la reducción a una cuarta parte del uso anterior de la mano de obra, utilizada ahora para asperjar el E.M. o el M.M., la no utilización de insecticidas para el control de moscas picadoras y la obtención de un abono orgánico seco, con un alto contenido de macro y microelementos minerales y de materia orgánica, como producto adicional del sistema pecuario. Este abono orgánico es utilizado para llenar bolsas de vivero y para la fertilización orgánica de todo tipo de cultivos, praderas y jardines. Se ha reducido la incidencia de mastitis y de cojeras en las vacas. Inicialmente se presentaron casos de diarrea con sangre en los terneros, causada por Coccidia (Eimeria sp), pero esta se ha prevenido con éxito, mezclando Flor de Azufre al 5% adicional con la sal mineralizada que consume permanentemente y a voluntad todo el hato.
El costo de producción de este abono orgánico fermentado, tipo bokashi, es actualmente de dos (2) centavos de dólar por kilogramo y su precio de venta, al por mayor, o utilización propia es de 12 centavos de dólar por kilogramo. Este sistema, con un promedio diario de 50 vacas en ordeño, ha permitido la producción de 50 toneladas anuales de bokashi, cuya utilización propia o venta genera una utilidad neta de US$ 100/vaca/año; y de US$ 5000/hato/año, equivalentes a la venta anual adicional de 10 mil litros de leche, lo que ha duplicado los ingresos netos por concepto de la venta de leche en este hato.
En el caso específico simulado del engorde de machos en confinamiento, cada macho que ingrese al corral con 250 kilogramos de peso vivo inicial y se venda para sacrificio con un peso vivo de 450 kilogramos, después de 200 días en el corral, lograría una ganancia de 1000 gramos/novillo/día. Su promedio de peso durante la fase de engorde será entonces de 350 kilogramos y su eliminación en promedio de heces por día sería de: 350 x 0.06 ═ 20 kg/heces/día x 200 días ═ 4000 kg/heces frescas/fase de engorde.
El contenido final de humedad de las heces se reduciría desde el 80% hasta el 30%, lo que significa que las heces perderían el 50% de humedad y su peso sería el equivalente a 2000 kg de bokashi seco/novillo/fase de engorde de 7 meses, a los que se deberá sumar el material de cama, a razón de 5 kg/m2 /fase de engorde. Si a un novillo se le asignan 7 m2 de corral/animal, habría por ello 1400 novillos/hectárea de corral. Esto equivaldría a la producción de ((10.000 m2 x 5 kg de fibra) + (1400 novillos x 2000 kg de bokashi/cada novillo durante la fase de engorde de 200 días)). Esto sería igual a 2850 toneladas de bokashi producidas/hectárea de corral en 7 meses o 4850 toneladas de bokashi producidas/año. Si la utilidad del bokashi es de US $ 0,10/kilogramo, la utilidad neta total sería de US $ 485.000/año, para su utilización directa y a granel en fincas de la misma empresa ganadera y/o agrícola o venta a fincas o a viveros particulares.
Otra parte del negocio sería darle valor agregado al bokashi. Tendría un costo adicional por el molido, zarandeado, análisis químico, complementación con fertilizantes químicos (N, P, Ca, K, Mg, S) y microelementos minerales, ofrecer al mercado empaques con diferente contenido y peso, marcado del empaque, almacenamiento, publicidad, venta directa o mediante distribuidores en almacenes de insumos y productos agropecuarios, supermercados, viveros, municipalidades, etc. Esto permitiría al menos duplicar las utilidades del producto.
SISTEMAS DE DESCONTAMINACIÓN PRODUCTIVA DE AGUAS SERVIDAS
PRODUCCIÓN ANAERÓBICA DE ABONO ORGÁNICO FERMENTADO LÍQUIDO
Este sistema posee tres componentes a saber:
1. Biodigestor
2. Canaletas de sedimentación
3. Lagunas de descontaminación
Las excretas animales y/o humanas, mezcladas con el agua de lavado de pisos e instalaciones, utilizadas parcialmente para el alojamiento y manejo de animales, pueden ser introducidas directamente y por gravedad dentro de un biodigestor, que además de que produce biogás, permite utilizar el efluente como abono foliar de alta calidad, el que no quema las plantas sobre las que se asperja. El biogás puede ser utilizado directamente para cocción, calefacción, refrigeración e iluminación, o bien debe ser purificado para la generación de energía eléctrica, al ser utilizado como combustible de motores con generador. En el caso del motor diesel se ha logrado sustituir hasta el 65% del combustible diesel por biogás y en el motor de gasolina y de gas natural se sustituye el 100% del combustible fósil por biogás. En EARTH se ha venido utilizando y promoviendo hace 25 años el biodigestor modelo Taiwán de polietileno tubular transparente o de PVC de bajo costo (Botero y Preston, 1986; Chará, 2002).
Este se puede construir a escala, desde 3 hasta 96 metros de longitud, y con bolsas plásticas de polietileno o de PVC de 5 metros o más de circunferencia, dependiendo del tamaño del hato y de la disponibilidad de excretas animales y humanas. Luego de salir del biodigestor, el efluente se dirige por gravedad a las canaletas de sedimentación, en las que, al reducirse la velocidad del agua, se permite la sedimentación de los sólidos, que se convierten en lodos que se extraen fácilmente y a bajo costo del fondo de las canaletas, evitando que lleguen a las lagunas de descontaminación, de donde sería más costoso extraerlos o llenarían los fondos y reducirían la vida útil de dichas lagunas.
Biodigestor de polietileno de bajo costo, tipo Taiwán.
Canaletas de sedimentación.
Las canaletas de sedimentación y las lagunas de descontaminación permiten la siembra de plantas acuáticas flotantes, que extraen los nutrimentos minerales disueltos en las aguas servidas y contribuyen a su descontaminación. Además, las plantas acuáticas permiten producir forraje de alta calidad, cultivar especies acuícolas, almacenar agua para riego que se puede bombear con arietes y crear un habitat que atrae a la fauna silvestre (insectos, aves, peces, tortugas, serpientes, lagartos, nutrias, etc.).
Lagunas de descontaminación.
Con periodos de retención de 30 días dentro del biodigestor, 10 días dentro de las canaletas de sedimentación y hasta 10 días dentro de cada una de tres a cuatro lagunas de descontaminación, en un total de 70 - 80 días, se logra cumplir con el Reglamento de Vertidos que exige el Ministerio del Ambiente de Costa Rica (Cuadro adjunto).
Estas aguas descontaminadas pueden ser bombeadas con arietes y reutilizadas en el lavado de pisos e instalaciones sanitarias y potabilizarlas como agua de bebida para el consumo humano y de animales domésticos y silvestres.
Bomba de ariete, sin consumo de combustible.
Los datos del cuadro adjunto indican que las aguas servidas que ingresan al biodigestor tienen una carga contaminante que no permite verterlas directamente a las fuentes de agua corriente. También, que el solo paso de las aguas servidas a través del biodigestor, permite reducir la carga contaminante y cumplir con la legislación ambiental.
Esto permite utilizar únicamente el biodigestor, que es el componente del Sistema de Descontaminación Productiva de Aguas Servidas que ocupa el menor espacio, lo cual se ajusta a muchas empresas pecuarias que poseen áreas pequeñas, como algunas lecherías, corrales de engorde, porquerizas intensivas y galpones para aves.
IMPACTO ECONÓMICO
1. Una vaca en doble ordeño, que permanece 4 horas diarias en el establo, produce potencialmente una tonelada de abono orgánico fermentado tipo bokashi por lactancia de 250 días. Su venta o utilización en la misma finca genera una utilidad adicional de 100 dólares por vaca en cada lactancia.
2. Las experiencias de fincas en Costa Rica indican que la factura de electricidad mensual se reduce a la mitad, por el solo hecho de cocinar con biogás, en vez de utilizar leña, gas propano o electricidad. Existe el potencial de generar, a partir de biogás, toda la energía eléctrica que demanda una empresa agropecuaria.
3. El cumplimiento del reglamento de vertido de aguas evitará el pago futuro de multas ambientales.
4. Como complemento para el control de plagas insectiles, para abonar directamente el suelo con las excretas de las aves y descompactar el suelo con su escarbado, se pueden utilizar gallinas criollas, pollos en pastoreo, gallinas de Guinea, patos, gansos, palomas y aves silvestres como garzas, para su pastoreo en los potreros y en lagunas de descontaminación, construyendo alojamientos para las aves domésticas, para permitir la postura y protección de sus huevos y evitar su depredación y robo.
5. Se pueden producir larvas de la Mosca soldado (Hermetia illucens) con desechos orgánicos de la cocina, para la alimentación de aves domésticas y silvestres.
6. También se pueden implementar colmenas de abejas Meliponas (sin aguijón), para promover la polinización de frutales (naranjas, mandarinas, limones, guayabas, guanábanas, anonáceas, mangos, cerezas, moras, frambuesas, mangostán, jocotes, yuplones, aguacates, plátanos, etc.) además de que producen una miel medicinal que, utilizada en forma tópica (sobre la córnea), elimina las cataratas en los ojos de los humanos, y también permiten atraer aves silvestres, que consumen insectos y frutas, se pueden tener una o varias gatas castradas para el control de roedores y de serpientes u otros depredadores y de perros bravos para evitar los robos.
7. Recientemente, debido a la guerra entre Rusia y Ucrania y a la pandemia del COVID 19, los fertilizantes químicos y los combustibles fósiles han alcanzado precios excesivamente altos, además de su escasez en el mercado mundial. Esta opción ganadera permite producir y utilizar abonos orgánicos y biogás provenientes de las excretas de animales domésticos y de humanos, directamente en el medio rural de América tropical.
Capítulo del libro Manejo y alimentación de vacunos y de búfalos con forrajes tropicales de Raúl Botero Botero MVZ, MSc. Para ver todos los capítulos ingresar al perfil del autor.
