Medio Ambiente

PJ – MA – 232 Fertilizante orgánico para hortalizas a base de biochar y restos de cascarón de huevo

Vida de ecosistemas terrestres

Asesor: Marisa Calle Monroy

Instituci: Centro Escolar Zamá

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Matteo Sebastian Angeles Ledezma[3°Xcaret], Katherine Naomi Ramos Sosa [3°Xcaret], José Leonardo González Zecua[3°Xcaret]

Las hortalizas necesitan un suelo de buena calidad y nutrientes para crecer bien. Uno de los elementos más importantes es el calcio, que ayuda a que las plantas sean fuertes y sanas. Algunos restos de comida y otros materiales pueden ser útiles para dar sustancias nutritivas a los vegetales si se usan de la manera correcta.  El objetivo de esta investigación fue identificar los desechos orgánicos que pueden aportar nutrimentos a las hortalizas mediante la elaboración de un fertilizante orgánico. En particular, se analizó el uso del biochar y de los restos de cascarón de huevo como materiales principales para la creación de un fertilizante natural que pudiera favorecer el crecimiento de las plantas.  Se estudió cómo hacer un fertilizante natural con biochar y cascarones de huevo. Esto podría ser una forma de apoyar al vegetal a crecer de manera saludable. Se hizo un fertilizante con biochar y cascarones de huevo y se probó en un cultivo de zanahorias y de lechugas orejonas. Los resultados mostraron que esto puede ayudar a las plantas a crecer mejor.  El biochar, obtenido mediante la carbonización controlada de materia orgánica en ausencia de oxígeno, mejora la estructura del suelo, aumenta la retención de agua y favorece la actividad microbiana. El fertilizante que se hizo es una buena forma de usar restos y ayudar a las plantas a crecer de manera natural. Esto puede ayudar a que la agricultura sea más sostenible y a usar los recursos de manera responsable.

Vegetables need good quality soil and nutrients to grow well. One of the most important elements is calcium, which helps plants to be strong and healthy. Some food scraps and other materials can be useful for providing nutrients to vegetables if used in the right way.  The aim of this research was to identify organic waste that can provide nutrients to vegetables by producing organic fertilizer. In particular, the use of biochar and eggshells as the main materials for creating a natural fertilizer that could promote plant growth was analyzed.  The study examined how to make a natural fertilizer with biochar and eggshells. This could be a way to help vegetables grow healthily. A fertilizer was made with biochar and eggshells and tested on a crop of carrots and leaf lettuce. The results showed that this can help plants grow better. Biochar, obtained through the controlled carbonization of organic matter in the absence of oxygen, improves soil structure, increases water retention, and promotes microbial activity. The fertilizer that was made is a good way to use waste and help plants grow naturally. This can help make agriculture more sustainable and use resources responsibly.

Ni tlatemolistli kichijqui se abono orgánico tlen biocarburo uan tlaltejpochtli ipan tlatoktli tlen zanahoria. Nopa tlayejyekoli kinextia nopa tlasoli temaka tlakuali tlen moneki uan kiyektlalia tlali. Nopa tlamachtili ki ijtoa ni alternativa ki paleuia ma kitekiuikaj tlen amo kuali uan ki chiua ma tlatokaj ika se tlali tlen más kuali.

Actualmente,  la degradación del suelo y el uso excesivo de fertilizantes químicos representan un problema ambiental y agrícola importante.  Muchos productos utilizan fertilizantes sintéticos para aumentar el rendimiento de sus cultivos; sin embargo, su uso prolongado puede alterar la composición del suelo, contaminar el agua y afectar la salud humana. Al mismo tiempo, grandes cantidades de residuos orgánicos, como los cascarones de huevo, son desechados diariamente sin ser aprovechados, lo que contribuye al aumento de la basura. Ante esta problemática, surge la necesidad de desarrollar alternativas sostenibles que mejoren la fertilidad de la tierra sin generar impactos negativos al ambiente. En este contexto, ¿Cómo elaborar un fertilizante orgánico para hortalizas a base de biochar y restos de cascarón de huevo?, el cual es una fuente natural de calcio, nutriente esencial para el desarrollo adecuado de las plantas.

El uso de fertilizantes naturales ofrece múltiples beneficios, como aumentar la producción de hortalizas y mejorar su tamaño, color y sabor. Estos favorecen un crecimiento rápido y saludable de las plantas, fortalecen las raíces e incrementan su resistencia a enfermedades. También contribuyen a mantener y mejorar la fertilidad del suelo, permitiendo cultivar incluso en terrenos con pocos nutrientes. Su uso es esencial para la agricultura y para el desarrollo adecuado de los cultivos, ya que sin ellos la tierra perdería su productividad y la producción de alimentos sería insuficiente. Aportan los nutrientes que el suelo no puede proporcionar por sí mismo, asegurando que los vegetales reciban lo necesario para crecer fuertes y saludables. Su elaboración representa una alternativa sostenible, económica y respetuosa con el medio ambiente. El biochar mejora la estructura del territorio, amplía su capacidad de retención de agua y facilita que los nacimientos crezcan con mayor facilidad, mientras que el cascarón de huevo aporta calcio y otros minerales esenciales para el crecimiento de verduras. El aprovechamiento de estos materiales, que comúnmente se consideran desechos, reduce la contaminación y promueve actividades agrícolas más limpias. Al mezclar estos materiales se obtiene que no solo da alimentos nutritivos, sino que también mejora la tierra donde crecen las hortalizas. Ayuda a que la superficie mantenga más agua, esté más suelto y tenga microorganismos que hacen que tengan un mejor crecimiento. Esta opción también ayuda a cuidar la naturaleza y a producir alimentos de buena calidad de una manera más simple y asequible.

Con el tiempo, el suelo pierde nutrientes debido al uso agrícola constante y a factores como la lluvia. Esta pérdida afecta negativamente el crecimiento de las hortalizas, lo que impacta tanto a los productores, que enfrentan menores cosechas y pérdidas económicas, como a los consumidores, que dependen de estos vegetales para su alimentación. Cuando la tierra carece de minerales, las raíces de las hortalizas no pueden absorber lo necesario, lo que provoca un desarrollo lento y plantas más frágiles. Esto se traduce en cultivos de menor tamaño y calidad,  lo que puede resultar en plantas menos ricas en vitaminas y minerales para el consumo humano, además de una mayor vulnerabilidad a enfermedades y cambios climáticos. La siembra continua sin descanso agrava el problema, ya que el suelo no tiene tiempo para recuperarse. Con un terreno agotado, las siembras se vuelven menos constantes y los agricultores deben dedicar más esfuerzo para mantener la producción. La falta de una alternativa viable conduce a la disposición inadecuada de residuos orgánicos que podrían ser aprovechados. Específicamente, existe abundancia  de restos de cáscara de huevo, una rica fuente de calcio, que se desechan sin ser valorizados. De manera similar, la biomasa residual que podría convertirse en biochar para mejorar la capacidad de retención de agua y nutrientes del suelo, a menudo se quema o se desperdicia.

Si elaboramos un fertilizante orgánico para hortalizas a base de biochar y restos de cascarón de huevo entonces aportaremos nutrientes y beneficios para el crecimiento de las plantas.

Identificar los desechos orgánicos que aportan nutrientes a las hortalizas en un fertilizante.

Elaborar un fertilizante orgánico para hortalizas a base de biochar y restos de cascarón de huevo.

 

2. Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible.

15. Promover el uso sostenible de los ecosistemas terrestres, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras y frenar la pérdida de la diversidad biológica.

La fermentación es un proceso biológico natural mediante el cual los microorganismos descomponen la materia orgánica en compuestos más simples. Este proceso ocurre en ausencia o con poca presencia de oxígeno, durante la fermentación, los microorganismos se transforman en sustancias fácilmente asimiladas por las plantas. La fermentación se utiliza para elaborar fertilizantes líquidos y orgánicos, que son muy ricos en nutrientes y microorganismos benéficos. La fermentación es un paso esencial para la  elaboración de fertilizantes porque descompone la materia orgánica compleja, multiplica microorganismos benéficos, evita malos olores, conserva nutrientes y favorece a la sostenibilidad. Permite transformar desechos naturales en abonos, valiosos que nutren la plantas y regeneran el suelo. Las lentejas son una excelente fuente de proteínas, aminoácidos, hierro, fósforo, calcio y fitohormonas que estimulan el crecimiento de raíces y brotes. Cuando se fermenta y liberan compuestos bioactivos y hormonas naturales del crecimiento, se convierte en un fertilizante muy potente y ecológico. Para fermentar se remojan en agua entre 12 a 36 horas, agregando un agente fermentador, kéfir, suero de yogur o vinagre vivo para acelerar el proceso. El uso de fertilizantes ya sea natural o químico proporción a numerosos beneficios como incrementar la productividad agrícola, mejorando el tamaño, color y sabor de los frutos y vegetales, corrige las deficiencias de nutrientes en el suelo, promueve un crecimiento rápido y saludable de las plantas, fortalece las raíces y  mejora las resistencia a enfermedades, o restaura la fertilidad del suelo, permite cultivar en suelos degradados o pobres en nutrientes. Los fertilizantes son fundamentales para la agricultura y el desarrollo vegetal, sin ellos el suelo perdería su fertilidad y la producción de alimentos sería insuficiente. Su uso debe ser responsable y sostenible, los fertilizantes orgánicos se elaboran a partir de restos vegetales o animales y son resultado de procesos naturales de descomposición. Liberan los nutrientes lentamente y no contaminan, aunque su composición puede ser variable y su acción puede ser más lenta que la de los fertilizantes químicos. Incluye al carbono, hidrógeno y oxígeno. El carbono forma parte del esqueleto en todas las moléculas orgánicas. Las plantas absorben el carbono de la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Los fertilizantes proporcionan los nutrientes vegetales para complementar los nutrientes suministrados por el suelo, que con frecuencia resultan insuficiente para satisfacer las demandas de los cultivos, los fertilizantes que se aplican al momento de la siembra se pueden depositar con la semilla, debajo o al lado de ella, en ambos sitios a la vez en la superficie del suelo por encima de la semilla. El método que se escoja depende de las condiciones del cultivo, el suelo y el ambiente, el método de riego y las limitaciones de equipo. Los fertilizantes orgánicos compuestos de origen natural dentro de esta categoría se incluye residuos de las plantas de tratamiento de aguas negras, estiércoles. los materiales orgánicos no deben desecharse, si no tratarse como un recurso. El suelo funciona como almacén de nutrientes para las plantas y proporciona normalmente una gran cantidad de los requerimientos nutricionales de las mismas. Los fertilizantes son sustancias naturales o sintéticas que se aplican al suelo o directamente a las plantas con el fin de aportar nutrientes que estas necesitan para crecer, desarrollarse y producir frutos y vegetales sanos y abundantes. Con el paso del tiempo el suelo pierde sus nutrientes debido al uso agrícola continuó, la erosividad y las lluvias por eso los fertilizantes sirven para reponer los elementos esenciales y mantener la fertilidad del suelo. Las plantas, al igual que los seres humanos requieren una alimentación balanceada y equilibrada, los fertilizantes aseguran que dispongan de los 17 elementos esenciales que necesita para completar su ciclo de vida. Los nutrientes que las plantas necesitan se dividen en tres grupos, según la cantidad requerida: micronutrientes, macronutrientes principales, macronutrientes secundarios. Los macronutrientes principales son nitrógeno, fósforo y potasio. El nitrógeno favorece el crecimiento de hojas y tallos, dando a la planta un color verde intenso gracias a la clorofila. El fósforo estimula el crecimiento de las raíces, la floración y la formación de frutos. El potasio regula la absorción del agua, mejora la resistencia a enfermedades y ayuda a la calidad de los frutos.  La fertilización tiene por finalidad mantener o aumentar la fertilidad del suelo, para lo cual hay que suministrar productos que aportan elementos nutritivos y favorece la capacidad del suelo de retener temporalmente los elementos. Aporta productos que suministran elementos nutritivos para plantas en periodos cortos o largos. Fertilización nitrogenada: Viene condicionada a la escasa retención de elementos por el suelo, debe adaptarse a las necesidades de cada cultivo. La aportación de fertilizantes tiene que hacerse de forma equilibrada entre todos los elementos nutritivos.El elemento nutritivo que se encuentra presente en menor cantidad limita el rendimiento de la cosecha.  Los cultivos hortícolas son muchos y muy variados y se realizan en condiciones muy diversas, al aire libre, e invernaderos, bajo plástico, en túneles de plástico, en acolchados, etc. Es por tanto evidente que es muy difícil dar reglas generales para estos cultivos. A la hora de decidir el abonado de un cultivo hortícola, conviene hacer las siguientes consideraciones. El abonado orgánico es fundamental en horticultura, por eso los agricultores, que conocen esto, suelen utilizar bastante estiércol. En gran parte de los casos, los cultivos hortícolas ocupan en el suelo un tiempo reducido, por lo que han de absorber los elementos minerales que necesitan también en un corto espacio de tiempo. Por eso es preferible no quedarse corto en abonados y más bien, procurar que estén niveles de elementos minerales altos en el suelo.  Los cultivos hortícolas, de alto producto bruto en pesetas por hectárea, suelen permitir gastos en abonado

Materiales:

20 g de lentejas secas

20 mL de kéfir

Agua potable

20 g de cascarón de huevo

Botella de 1 L

Mortero

50 g de carbón vegetal

Bolsa chica tamaño sándwich

Colador

Recipiente de plástico de 2 L

Cacerola

Malla

Mechero

Tripie

Malla de asbesto

Recipiente de vidrio de 50mL

Procedimiento: 

1.- Lavar el cascarón de huevo, después colocar en una cacerola, hervir por 5 minutos para desinfectarlos y triturar con el mortero hasta obtener un polvo fino.

2.- Para elaborar el biochar: Colocar trozos de carbón en una bolsa y triturarlos hasta obtener trozos pequeños.

3.- Pasar el carbón triturado por una malla y quedarte con el polvo fino.

4.- Para hacer la fermentación:Enjuagar 20 g lentejas y colocar en un recipiente grande, cubrir las lentejas con agua potable y dejar remojar por 6-12 horas.

5.-  Pasar a un frasco y agregar 10 mL de kefir.

6.-  Fermentar de 5 a 7 días tapado con tapa.

7.- Para preparar el fertilizante: En la botella de 1 litro agregar el biochar activado, 20 g de cascarón finamente molido y completa con agua potable hasta llenar la botella y mezclar bien.

Obtuvimos 1 litro, de color negro obscuro, con olor entre a pintura y carbón, su consistencia es liquida con trozos sedimentados de lentejas. Con un precio de 50 pesos. Se trabajó con un grupo de niños de preescolar, quienes participaron en la siembra de zanahorias, aplicando el fertilizante como parte del proceso de cultivo. A lo largo del proyecto se observó el desarrollo de las plantas y el impacto del fertilizante en su crecimiento.

La transformación de desechos orgánicos, que comúnmente se consideran basura se pueden y se deben utilizar para la elaborar un recurso valioso para el cultivo de vegetales. Así demostramos que no es necesario gastar demasiado dinero para tener un huerto saludable. El precio es más barato a comparación de los precios en el mercado. Pero los efectos del fertilizante pueden variar dependiendo de las condiciones y cuidados que tenga.

Press, D. (2026). Fermentación para principiantes, Madrid:Edaf.

Arredondo, F. (1993). Fertilización y fertilizantes, México: Universidad Autónoma Metropolitana.

California Fertilizer Association. (2004). Manual de fertilizantes para Agricultura, México, LIMUSA.

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Fuentes, J. (2002). Manual práctico sobre utilización del suelo y fertilizante, España:Aedos.

Ellix, S. (2012). El arte de la fermentación, Estados Unidos: Chelsea Green Publishing.