Application
of organic substrates in the breeding of the Californian red worm (eisenia foetida) for the
production of animal feed
Diana Katherine Campoverde Santos.[1], =
Luis
Antonio Velasco Matveev.[2]
& Washington David Acurio
Martínez.
Recibido: 21-06-2020 /Aceptado: 20-07-2020 / Public=
ado: 07-08-2020
Abstract.
DOI: https://doi.org/10.33262/concienciadigita=
l.v3i3.1.1354
The objective of the present investigation was to
evaluate three different types of substrates. 100 adult Californian red wor=
ms
Eisenia foetida were placed in all the experimental units. The experimental
design was randomized blocks with five replications and three treatments:
potato peel, 50% potato peel and 50% guinea pig manure, guinea pig manure. =
The
variable earthworm population and weight was analyzed. The substrates were
deposited in 0.125m3 wooden boxes and the composting process was
carried out. When obtaining stable temperatures in ranges between 20 to 23
⁰C, 100 worms were planted per box. After 69 days, enough time for the
worms to complete their reproductive cycle, all the worms present in each
experimental unit were counted. Significant differences (p <0.05%) were
obtained in the three variables. The substrate "potato peel"
registered the highest amount and weight of earthworms (625 earthworms,
937.5g). The mixed substrate 50% potato peel and 50% c=
uy
manure recorded the second highest average (189 worms, 264.6g) and thirdly
obtained with cuy manure substrate (101 worms,
143.4g). It was concluded that the potato shell substrate is best suited for
worm production, subsequently with information obtained from the number of
worms classified by stage (cocon, juvenile, sub=
-adult
and adult), a mathematical model defined by Peña (2004) was used for the
purpose of estimating the probabilistic population dynamics of survival over
the next 20 weeks.
Keywords: Potato shell, cuy manure, Eisenia foetide, mathematical model, population dynamics
El objetivo de la
presente investigación fue evaluar tres tipos diferentes de sustratos, en t=
odas
las unidades experimentales se colocaron 100 lombrices rojas californianas
adultas Eisenia foetida. El diseño experimental fue de bloques al azar con
cinco repeticiones y tres tratamientos: cáscara de papa, 50% de cáscara de =
papa
y 50% de estiércol de cuy. Se analizó la variable población total y peso de
lombrices. Los sustratos fueron depositados en cajas de madera de 0.125m
Palabras claves: Cáscara
de papa, estiércol de cuy, Eisenia foetida, modelo matemático, dinámica
poblacional
Introducción.
En la actualidad de
acuerdo con varios autores se conocen aproximadamente 8.000 variedades de
lombrices, pero sólo 3.500 de ellas han sido estudiadas y clasificadas. De
estas 3.500 variedades, unas pocas han sido domesticadas y adaptadas en
criaderos, para consumar la función que en forma natural efectúan en la tie=
rra
como es la digestión de la materia orgánica y los microorganismos, trabajan=
do
en forma intensiva y generando un valioso producto, que es el humus de lomb=
riz,
además que son apreciadas por su alto contenido de proteínas (Agroflor, s.f=
; Chávez
y Fuentes, 2013; Ayra y Domínguez, 2010; Peñaranda, 2006). En países como E=
uropa,
Japón y Estados Unidos se han desarrollado criaderos de lombrices, siendo la
especie más utilizada y la que mejor resultados ha presentado la especie
Eisenia Foétida.
El
manejo de los procesos naturales relacionados con la lombricultora que es la
técnica orgánica que permite favorecer su dinámica para obtener un impacto
efectivo en el ámbito social, agrícola y económico (Hatti et al., 2010;
Gheisari et al., 2010), dicha técnica permite crear alternativas sostenible=
s de
la aplicación del humus de lombriz como abono en diferentes cultivos.
(Sarmiento, 2019)
La explotación de los
sustratos o mezclas ricas en fibras cortejados de una adecuada tecnología de
cultivo se puede lograr una alta tasa de crecimiento y reproducción, por en=
de,
generar una mejor producción altamente representativa de la biomasa de lomb=
riz,
generando fuentes de proteína no convencionales sin que afecte directamente=
a
la calidad del producto que podría ser humus o biofertilizante (García et a=
l.
1996, Chávez y Fuentes, 2013; Aira y Domínguez, 2010; Orozco et al, 1996).<=
/span>
Es por su importancia ecológica que a los estudiantes de=
las
escuelas, colegios y universidad se les enseña el manejo de la lombriz como=
una
alternativa para cuidar el medio ambiente, coadyudando al planteamiento de
proyectos de emprendimiento, ante esto Peña (2004) realiza un estudio sobre=
el
comportamiento poblacional lombrícola, considerando las diferentes
circunstancias ecológicas, y mediante una simulación establece un modelo pa=
ra
estimar una dinámica poblacional a partir de datos empíricos obtenidos de las condiciones ideales de
crianza, logrando así una ecuación que permite orientar a quienes elijan
implementar la lombricultora en los futuros sistemas de producción.
De igual manera existe
actualmente una corriente de los consumidores en adquirir productos de orig=
en
animal que sean alimentados de forma natural y orgánica, misma que necesita=
de
materias primas que provean nutrientes adecuados para lograr rendimientos
óptimos.
La producción tradici=
onal
de aves de traspatio es una actividad de subsistencia que utiliza pavos
criollos y gallinas. La suplementación de las aves de traspatio con lombric=
es
es la alternativa viable para la producción de huevo y carne, que además de
mejorar la alimentación de la familia, se generan ingresos adicionales por =
la
venta de huevo, pollos y biofertilizante. (Vargas et al., s.f.).
El análisis bromatoló=
gico
de la lombriz roja reporta un contenido de humedad aproximado del 88,07%, y=
un
contenido de nutrientes en base seca de: Proteínas 58.87%, Cenizas 13,53%,
Grasas 7.94%, Carbohidratos 19.63%. Su
proteína es de alto valor biológico ya que está compuesta por aminoácidos
esenciales como la Valina 5%, Metionina 1,6%, Lisina 6,6%, Arginina 6,1%. <=
/span>En el Ecuador las provincias de
Azuay, Guayas, Los Ríos, Pichincha y Tungurahua son las que llevan adelante=
la
práctica de la lombricultora, se encuentran en el oeste y centro
del país, se caracterizan por tener un clima favorable para la producción de
humus. La agricultura es una de las
principales fuentes de sustento de los habitantes mochanos, posee tierra fé=
rtil
ideal para el cultivo de papas, cebolla colorada, maíz, habas, entre otros,=
y
entre sus platos típicos se encuentran el cuy asado junto con papas con cue=
ro.
En el cantón Mocha las
cáscaras de las papas y el estiércol del cuy son arrojados a la basura o
abandonados en los campos para ser degradados, lo cual puede ser una fuente=
de
contaminación importante del suelo y el agua además que atrae la presencia =
de plagas.
Por lo que la lumbricultura se ve como una opción viable de manejo de estos
desperdicios y una alternativa a los procesos de compostaje con fase
termofílica, los cuales producen cantidades significativas de gases de efec=
to
invernadero (Romero, Ocamp=
o,
Sandoval, & Tobar, 2018).
La
presente investigación tuvo como objetivo evaluar el uso de diferentes
sustratos procedentes de residuos sólidos orgánicos en la producción de la
lombriz roja californiana Eisenia foetida para la producción de alimento animal, una vez que se seleccio=
na
el mejor sustrato que maximice la producción de lombriz, se utilizó el mode=
lo
de estimación establecido por Ferruzi (2001) de la dinámica de la población=
para
estimar la tasa de crecimiento exponencial para los próximos 140 días (20
semanas) a partir de los datos obtenidos experimentalmente en los primeros =
70
días.
Metodología.
El estudio tuvo lug=
ar en
el cantón Mocha ubicado al sureste de la ciudad de Ambato, Provincia de
Tungurahua, con una superficie de 82,3 km2, repartidos en la
parroquia central Mocha con 76 Km2 y 6,3 km2 en Pinguilí. Se realizó a dos
cuadras del Parque Cívico del Cantón en la Avenida 13 de mayo y el Rey. Se
utilizó un diseño completamente al azar con cinco repeticiones y tres
tratamientos: cáscara de papa, 50% de cáscara de papa y 50% de estiércol de
cuy. El diseño aplicado cumplió con los supuestos de homogeneidad de varian=
zas,
aleatoriedad e independencia de los errores, posteriormente identificando el
mejor tratamiento con los datos observados se procedió a estimar la dinámica
poblacional probabilística
Pre
compostaje
El
trabajo de estudio se realizó en un área de 0.5 m largo x 0.5 m de ancho x =
0.5
m de profundidad =3D 0.125 m3, el terreno del área de estudio fue
dividido en 15 parcelas, cada parcela representa la unidad experimental. Se
distribuyeron 100 lombrices en cada parcela, mediante un diseño completamen=
te
al azar en tres tratamientos, con cinco repeticiones, los tratamientos
considerados en el estudio son: sustrato A (cáscara de papas -4 500 g),
sustrato B (una porción mixta de cáscara de papas -2 250 g + estiércol de c=
uy -2
250g) y sustrato C (estiércol de cuy- 4 500 g), considerando temperaturas
estables en rangos de entre 20 a 23 ⁰C. Transcurridas 10 semanas, tie=
mpo
suficiente para que las lombrices cumplan su ciclo reproductivo se procedió=
a
contar todas las lombrices presentes en cada unidad experimental, considera=
ndo
el número de lombrices por estadío (cocon, juvenil, sub adulto y adulto). De
tal manera que estos registros permitan estimar la dinámica poblacional de =
las
próximas 20 semanas usando el modelo matemático probabilístico de supervive=
ncia
formulado por Peña (2004).
Análisis estadístico
Los
datos obtenidos fueron analizados estadísticamente, para lo cual se aplicó =
un
análisis de varianzas procesados mediante el software libre RStudio, a la v=
ez
se realizó: pruebas de hipótes=
is y
de comparación múltiple con un nivel de significancia de 0.05.
Modelo Matemático
En un estudio realizado por Peña (2004), para estimar la dinámica de= una población, presenta un modelo de 13 variables de categorías, basado en el cálculo de probabilidades presentado por Johnson (1983), las cuales se resumen de manera ge= neral en las 2 ecuaciones descritas con las siguientes ecuaciones diferenciales:<= o:p>
Donde:
Resultados
Con el propósito de
identificar cual es el sustrato más adecuado en base a los desperdicios com=
unes
que se encuentran en la zona, para la producción de lombrices se realizó el
estudio de 15 parcelas con tres sustratos distintos, evidenciando así los
siguientes resultados.
Los tipos de sustratos
indicaron su efecto significativo, con diferencias (p<0.05) en el número=
de
lombrices (Tabla 1) entre tratamientos.
Al aplicar la prueba =
de
separación de medias Duncan a los tratamientos (0.05 significancia) indica =
que
el sustrato A (cáscara de papas - 4 500g) estadísticamente es el mejor sust=
rato
para la reproducción de lombrices produciendo 625 lombrices en 0.125 m=
3,
seguido del sustrato B (una porción mixta de cáscara de papas - 2 250g +
estiércol de cuy - 2 250g) la que produjo 189 lombrices 0.125 m3=
, y
por último tenemos al sustrato C (estiércol de cuy - 4.500 g) que produjo 1=
01
lombrices en 0.125 m3.
Tabla 1. Análisis de Varia=
nza
del Número de Lombrices
|
FV |
SC |
GL |
CM |
Fo |
Valor p |
|
Tratamiento (Sustrato) |
787360 |
2 |
393680 |
884.67 |
<0,000 |
|
Error |
5340 |
12 |
445 |
|
|
|
Total |
792700 |
14 |
|
|
|
Tabla
2. Cantidad promedio de lombrices por sustrato utilizado=
|
Sustrato |
Número de lombrices |
|
Cáscara de Papa=
|
625 |
|
50% de cáscara de papa y 50% de estiércol de cuy |
189 |
|
Estiércol de cuy=
|
101 |
=
=
=
Figura 1.
Cantidad promedio de
lombrices por sustrato utilizado
Fuente: Elaboración Propia.
El resultado obtenido
concuerda con lo expresado por Carrillo et al, (2017) respecto al mejor
rendimiento obtenido con el sustrato cáscara de papa ya que las altas
concentraciones de nitrógeno y bajas concentraciones de carbono que posee el
estiércol de los animales herbívoros limitan la reproducción de las lombric=
es.
Peso de lombrices
Respecto al peso tota=
l de
las lombrices el sustrato A (cáscara de papas - 4 500 g) estadísticamente e=
s el
mejor sustrato para la producción de lombrices produciendo 937.5 g de lombr=
ices
en 0.125 m3, seguido del sustrato B (una porción mixta de cáscar=
a de
papas-2 250 g + estiércol de cuy - 2 250 g) la que produjo 264.6 g de lombr=
ices
0.125 m3, y por último tenemos al sustrato C (estiércol de cuy-4=
500
g) que produjo 143.4g de lombrices en 0.125 m3.
|
Sustrato |
Peso en gramos |
|
Cáscara de Papa=
|
937.5 |
|
50% de cáscara de papa y 50% de estiércol de cuy |
264.6 |
|
Estiércol de cuy=
|
143.4 |
<=
b>Figura 2. Peso de lombrices por sust=
rato
utilizado
Fuente: Elaboración Propia.
El resultado obtenido
concuerda con lo expresado por Carrillo et al (2017) respecto al mejor
rendimiento obtenido con el sustrato cáscara de papa, esto puede deberse co=
mo
consecuencia de la dieta de los animales, sus excretas pueden contener elev=
adas
concentraciones de gases tóxicos como Dióxido de Carbono, Metano y Óxido
Nitroso, que modifican los nutrientes disponibles para las lombrices, lo cu=
al
se torna perjudicial e impide el correcto desarrollo de estas.
Además,
concuerda con las investigaciones realizadas por varios autores por en el q=
ue
relaciona directamente a la presencia de proteínas resistentes a determinad=
os
ataques enzimáticos en los sustratos elaborados con excretas animales y las
condiciones inadecuadas de temperatura; además análogamente establecen la
relación adecuada entre las lombrices rojas californianas con la glucosa
presente en los sustratos de origen vegetal (Morales, et al., 2009; Piza, 2017; Rivera y Yate, 2019; Cárdenas, 20=
09;
Cajas, 2009).
Aporte nutricional de=
la lombriz
En
base al análisis bromatológico de la Lombriz Roja Californiana (Eisenia
Foetida) realizado por la Facultad de Biología de la Universidad Santiago de
Compostela, se realizó una conversión del peso de las lombrices obtenido en=
la
presente investigación, dando como resultado que el Sustrato A (cáscara de
papa) produjo 65.84 g de Proteína, 15.15 g de Cenizas, 8.38 g de grasa y 21=
.95
g de Carbohidratos en 0.125 m3.
El
sustrato B (50% de cáscara de papa y 50% de estiércol de cuy) produjo 18.6 =
g de
proteína, 4.28 g de Cenizas, 2.51 g de Grasa y 6.2 g de Carbohidratos en 0.=
125
m3.
El
sustrato C (estiércol de cuy) produjo 10.07 g de Proteína, 1.25 g de Ceniza=
s,
1.25 g de Grasa y 3.35 g de Carbohidratos en 0.125 m3.
Tabla 4. =
Aporte
nutricional de la lombriz
|
Sustrato |
Peso fresco |
%Proteínas en base seca |
% Cenizas en base seca |
% Grasas en base seca |
% Carbohidratos=
en base seca |
|
Cáscara de Papa |
937.5 g |
65.84 g |
15.13 g |
8.38 g |
21.95 g |
|
50% de cáscara de papa y 50% de estiércol de cuy=
|
264.6 g |
18.60 g |
4.28 g |
2.51 g |
6.20 g |
|
Estiércol de cuy |
143.4 g |
10.07 g |
2.31 g |
1.25 g |
3.35 g |
Fuente: Elaboración Propia.=
El alto contenido pro=
teico,
proporciona la alternativa de alimentación de aves, peces y otros animales
domésticos, además se sintetiza a partir de desechos orgánicos siendo una
proteína de bajo costo. (Guerra, 2011; Isea et al., 2008, Gonzalvo et al., =
2001,
Salinas et al. 2014)
Posterior al proceso =
de
determinación del sustrato adecuado, se estimaron los parámetros de natalid=
ad,
mortalidad y probabilidad de supervivencia por cada estadío (categorías de
edades de las lombrices), considerando la población inicial y la tasa de
eclosión durante las 10 semanas, se utilizó el modelo establecido por Peña
(2008) para estimar la dinámica poblacional usando probabilidades de
supervivencia con los datos obtenidos en el experimento en las próximas 20
semanas (Figura 3), en un principio de 0 a 10 semana se presenta un crecimi=
ento
lento para todos los estadíos, a partir de las 20 semanas ya se empieza a n=
otar
un crecimiento exponencial mayor de cada tipo de estadío.
Al iniciar la etapa de
eclosión aumenta la densidad poblacional, y de esta manera aumenta también =
la
demanda de alimento y espacio, razón por la cual las lombrices adultas se
dispersan y esto causa mayor dificultad para el encuentro y apareamiento en=
tre
dos animales adultos sexualmente activos, ocasionando temporalmente un desc=
enso
poblacional. Cuando la progenie llega a una edad adulta y madurez reproduct=
iva,
se equilibra el conteo poblacional y comienza a evolucionar adecuadamente el
proceso poblacional y reproductivo.
Fuente: Elaboración Propia.
·
El comportamiento produc=
tivo
y reproductivo de la lombriz roja californiana Eisenia foetida está
directamente relacionado con el tipo de sustrato utilizado en la presente
investigación.
·
Las técnicas del diseño
experimental permitieron diagnosticar que dentro del lapso de 10 semanas el
tratamiento que permite una mayor producción de lombrices (biomasa) en el m=
enor
tiempo posible es el sustrato Cáscara de papas, ya que a partir de 100 lomb=
rices
se obtuvo un promedio de 625 lombrices con un peso de 937.5g y un aporte de
proteínas de 65,84g, todo esto producido en un volumen de terreno de 0,125 =
m3.
·
La lombricultura es una
alternativa interesante para la producción de alimento natural para animale=
s de
traspatio o de crianza orgánica ya que provee de proteínas de alto valor
biológico, requiere de poco espacio, utiliza desechos comunes y además puede
ser generador de otras fuentes de ingresos económicos por la venta de humus,
lombrices, etc.
·
El proceso de producción=
de
lombriz roja californiana es un proceso sencillo y que puede ser implementa=
do
por todas aquellas personas que deseen contribuir a la disminución de la
contaminación ambiental procurando un manejo adecuado de los residuos
orgánicos, permite ahorrar debido a que no es necesario comprar fertilizant=
es
artificiales.
· =
Además, con=
el
modelo de estimación, se puede establecer cuál es la dinámica de la poblaci=
ón probabilística
ideal de la lombriz roja, permitiéndonos conocer características propias del
aumento poblacional por cada tipo de estadío (cocon, juvenil, subadulto y
adulto) de Eisenia Foetida y por supuesto determinar los cambios en la
población con el paso del tiempo.
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PARA
CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.
Diana Katherine , C. S= ., Luis Antonio , V. M., & Washington David , A. M. (2020). Aplicación de sustratos orgánicos en la cría de la lombriz roja californiana (eisenia foetida) para la producción de alimento animal . ConcienciaDigital, 3(3.1), 22-35. https://doi= .org/10.33262/concienciadigital.v3i3.1.1354
El artículo qu=
e se
publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente
reflejan el pensamiento de la Revi=
sta Conciencia
Digital.
El artículo queda en propiedad de=
la
revista y, por tanto, su publicación parcial y/o total en otro medio tiene =
que
ser autorizado por el director de la Revista
Conciencia Digital.
[1] Escue=
la
Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias Pecuarias. Riobamb=
a,
Ecuador. diana.campoverde@espoch.edu.ec
[2] Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo, Facultad de Ciencias Pecuarias. Riobamba, Ecuador. lvelasco@espoch.edu.ec
[3] Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Cienci= as. Riobamba, Ecuador. washington.acurio@espoch.edu.ec