3 de junio de 2013Utilización de enzimas exógenas para un procesamiento ecológico y sostenible.
Durante varios años, la biotecnología ha generado soluciones prácticas a un sinnúmero de necesidades en diversas áreas del quehacer humano. El nivel de productividad que se ha logrado en la avicultura moderna sería difícil de entender sin la participación de productos biotecnológicos, tales como: diversas vacunas, antimicrobianos, vitaminas, minerales, probióticos y enzimas.
En el caso de las enzimas, además de resaltar los beneficios económicos que genera su aplicación en nutrición animal, también es importante su relación con el cuidado del medio ambiente y una utilización más racional de los recursos naturales. La implementación de prácticas ecológicas en la producción animal está pasando progresivamente de ser optativa a ser una obligación; en principio por las repercusiones comerciales que esto tiene, y también por el creciente consenso de que es necesario asegurar desde hoy que las futuras generaciones cuenten con los recursos naturales para seguir produciendo sus alimentos.
La normatividad que va surgiendo para tener una producción avícola más amigable con el entorno genera nuevos desafíos; para muchos de estos la biotecnología tiene una respuesta. Entre las prácticas rutinarias que desde el punto de vista del cuidado ambiental y de la bioseguridad merecen una especial atención en las explotaciones avícolas, están la disposición de las mortalidades y el aprovechamiento de las plumas y vísceras que se generan en las plantas de sacrificio.
Para hablar específicamente de la disposición de las mortalidades, la industria avícola cuenta con alternativas diversas, como lo son: el enterramiento, la incineración, la descomposición anaerobia (uso de biodigestores), el ensilaje, el reciclado en plantas de rendimiento y el compostaje. Cada método tiene sus ventajas y desventajas desde el punto de vista económico, sanitario y ambiental. Por ejemplo, los dos métodos más utilizados debido a su relativa sencillez son el enterramiento y la incineración; ambos métodos sin embargo, son prácticas no deseables desde el punto de vista ecológico. Abordaremos con más detalle el método de compostaje, su relación con la biotecnología y el cuidado ambiental.
El compostaje
La actividad humana genera tanto a nivel doméstico como agropecuario e industrial, una gran diversidad de materiales orgánicos (hojas, rastrojos, cáscaras, basuras orgánicas caseras, estiércoles, mortalidades y residuos industriales orgánicos) que como tales son de poco valor, pueden representar un problema de operatividad por sus grandes volúmenes, e incluso pueden representar un riesgo sanitario.
Por diseño de la naturaleza, diversos microorganismos de frecuencia natural son los encargados de los procesos de reciclaje de la materia orgánica; mediante varias de sus enzimas, la degradan e integran al suelo en forma de elementos más simples. La actividad de estas enzimas microbianas tendrá una efectividad variable, principalmente en función del tipo de enzimas producidas, sus concentraciones y las condiciones bajo las cuales se dé la interacción con los diferentes materiales orgánicos. Regularmente, la descomposición ocurre en un tiempo variable, como resultado de la actividad enzimática secuencial de diferentes microorganismos.
El compostaje es una práctica que se basa en estos principios, sólo que es adaptable a una gama muy amplia de situaciones; es un proceso controlado y tiene un resultado predecible. Por definición, el compostaje es la descomposición biológica de desechos sólidos biodegradables bajo condiciones controladas, predominantemente aeróbicas; al punto de que los productos resultantes son suficientemente estables para su almacenamiento, manipulación y utilización segura por parte del hombre en prácticas agrícolas (generación de un producto inocuo con valor agregado).
Las condiciones ambientales, el tipo de residuo a tratar y la técnica de compostaje empleada determinan la efectividad del proceso. De manera muy general, se debe favorecer el crecimiento y actividad de los microbios ofreciendo los sustratos (carbono y nitrógeno), agua y oxígeno en proporciones adecuadas. Los factores a monitorear y controlar en el proceso de compostaje son: la temperatura, la humedad, el pH, la oxigenación, la relación carbono:nitrógeno y el perfil de población microbiana. En relación con este último aspecto, la adición de productos biotecnológicos (microbios y enzimas) diseñados específicamente para estos fines, como algunas mezclas ya presentes en el medio, facilitan enormemente el proceso y permiten obtener un producto de alta calidad (fertilizante agrícola).
La composta o humus es el material orgánico que se obtiene como producto de esta acción microbiana controlada sobre los residuos orgánicos. Este aporta elementos que mejoran las propiedades físicas, químicas y la actividad biológica del suelo. Reduce la densidad aparente, aumenta la porosidad, la permeabilidad y la capacidad de retención de agua del suelo; aumenta también el contenido de nutrientes (N, P, K) y micronutrientes; actúa como soporte y alimento de los microorganismos que viven a expensas de los humus y contribuyen a su mineralización, siendo estos microorganismos indicadores de la fertilidad del suelo.
Manejo ecológico de las mortalidades
La disposición de las mortalidades que acompañan al proceso normal de producción avícola, debe realizarse regularmente dentro de las primeras 24 a 48 horas de ocurrida la muerte de las aves, en términos prácticos, al menos una vez al día y con métodos que impidan la diseminación de microorganismos patógenos hacia las aves sanas, así como la proliferación de fauna nociva.
Se considera al compostaje como un método seguro, ecológico y razonablemente económico de disposición de aves muertas. Es el método más ampliamente usado en zonas geográficas con restricciones ambientales y es compatible con las exigencias sanitarias de la avicultura moderna. Cuando el proceso se lleva adecuadamente, se genera la temperatura necesaria para la efectiva degradación de la materia orgánica sin la emisión de olores característicos de los cadáveres en descomposición, se consigue la eliminación de larvas e insectos adultos, así como de microbios patógenos asociados normalmente con enfermedades en las aves (E. coli, Gumboro, Newcastle, influenza); también se evita la proliferación de vectores indeseables en las granjas (moscas, roedores, aves de rapiña, perros, etcétera).
Para que este método sea efectivamente ecológico, hay que ubicar el área de compostaje en un sitio aislado de las aves vivas, los caminos principales de las granjas, las casas de los operarios y los depósitos de agua y alimento. Diseñar la instalación con fácil acceso, buena ventilación, protegida de la lluvia y la fauna nociva; con dimensiones adecuadas al tamaño de la granja y los porcentajes habituales de mortalidad; asegurando también que no se contaminarán los suelos y mantos freáticos.
Compostaje de mortalidades
Existen dos métodos generales de compostaje aplicables a la mortalidad, uno es el apilamiento y otro es el encajonamiento. El principio es el mismo, sólo que el método de encajonamiento requiere un poco más de inversión y mano de obra, pero permite una mejor control sobre la fauna nociva.
De las variables a monitorear, específicamente hablamos de tener una proporción C:N de 30:1. Puesto que los cadáveres tienen una proporción C:N de 5:1, es necesario adicionar materiales con mayor proporción de carbono, por ejemplo, la pollinaza (tiene una relación C:N de 7-25:1) y la paja (80:1). Estas fuentes de carbono también sirven como agentes de volumen para permitir la formación de poros en la pila y favorecer la oxigenación del material. No hay una recomendación puntual, pero para lograr una relación C:N adecuada para un buen compostaje, se puede trabajar una proporción de 2 volúmenes de pollinaza, un volumen de cadáveres y paja adicional. Otras fuentes recomiendan que por cada unidad de peso de mortalidad, se incorpore 1.2 unidades de pollinaza, 0.1 unidades de paja o aserrín y 0.50 a 0.75 unidades de agua. Una opción más indica que por cada unidad de peso de mortalidad, se incorporen de 2 a 4 unidades de pollinaza, de 0 a 0.4 unidades de material fibroso y de 0 a 1 unidades de agua. La práctica nos permitirá definir la mejor combinación bajo las condiciones de cada explotación.
En relación con la temperatura, hay que revisarla diariamente o cada tercer día, según la experiencia con el proceso; usualmente con buena actividad microbiana se llega a los 55-65C en los primeros dos días de compostaje y a los 7-10 días debe estar entre 60-70C (el control de larvas de moscas y de microorganismos patógenos se consigue manteniendo varios días estas temperaturas). No deben rebasarse los 75C, pues esto es indicativo de riesgo de combustión espontánea (véase la fig. 1).
La humedad debe rondar el 40-50 por ciento y la adición de agua dependerá del tamaño de las aves a procesar, el contenido de humedad de la pollinaza y de la fuente de carbono que agrega volumen (paja, aserrín, etc.). Cuando la humedad es adecuada, no escurre agua al tomar una porción, y tiende a conservar su forma al depositarla y vaciarla de un balde.
Espacio necesario
En cuanto al espacio, se considera como regla general que por cada libra de mortalidad se contemplen 1 pie3 de espacio para compostaje. Para una granja de pollo de engorda con 100,000 aves, se estima un espacio de compostaje de 1,440 pie3 (si se usa un proceso de dos etapas se utilizaría el doble de este espacio).
Cuando se trabajan cajones para compostaje, se recomienda una altura no mayor a 1.60 m. Para permitir una buena ventilación, debe contar con un techo y este con un alerón de mínimo 1 m, para evitar que el material de la composta se humedezca, se deben de colocar cunetas alrededor del cajón para el manejo de las lluvias, todo esto en un piso aplanado con pendiente del centro hacia el extremo del 3 por ciento.
El proceso de llenado de cajones inicia con la aplicación de una capa gruesa (25 a 30 cm) de pollinaza, seguido por la aplicación de una capa delgada de material fibroso (15 cm). Posteriormente, se coloca una capa de cadáveres, no encimados, y evitando colocarlos a menos de 15 cm de las paredes del cajón. Acto seguido se asperja agua para humedecer los cadáveres, considerando la información antes citada. Para optimizar el proceso, se puede adicionar con el agua el producto para compostaje elegido a la dosis recomendada por el fabricante. Después, se cubre completamente la mortalidad con una capa de pollinaza, aproximadamente del doble de altura que tenga la capa de cadáveres de aves; nuevamente se coloca una capa delgada de material fibroso, una capa de cadáveres, y así sucesivamente hasta lograr la altura recomendada (véase la fig. 2). La capa final debe ser de pollinaza (25 a 30 cm de alto).
No debe olvidarse que el manejo del material está orientado a optimizar la actividad de los microbios cuya fuente original es la cama o pollinaza y que la adición de productos diseñados especialmente para estos fines facilita enormemente el proceso y mejora la calidad de la composta. El monitoreo del proceso indicará la eventual necesidad de voltear la composta, agregar más material fibroso, pollinaza o agua.
Es frecuente que se maneje un sistema de doble proceso, donde después de 1 a 3 semanas del compostaje inicial, el material se pasa a otro cajón (oxigenación y homogenización del material) y durante este paso se hacen los ajustes pertinentes para asegurar un buen compostaje.
Al final, con la adición de un producto para composteo, este segundo paso no será necesario (el monitoreo de las variables antes señaladas dará la pauta para hacer o no el cambio del material a otro cajón).
Los productos en el mercado actual contienen bacterias benéficas y enzimas que aceleran la biodegradación de residuos orgánicos animales o vegetales (fibra, carbohidratos, proteínas), lo que permite una disposición ecológica de las mortalidades y genera una fuente de nutrientes para mejorar la calidad de los suelos. El tiempo que lleva el proceso convencional de compostaje se reduce en aproximadamente 30 por ciento, sin detrimento de la calidad de la composta. Los productos para compostaje deben de permitir finalizar el proceso en 60 días, sin la adición de extra de humedad, volteo o incluso una dosis extra de producto.
La composta de calidad puede transportarse fuera de las granjas para usarse como abono, tal como se hace para la cama de las aves. En el cuadro 1 se muestra su composición. Algunas autoridades recomiendan que le material sea expuesto a dos ciclos de calor (compostaje de dos procesos consecutivos).
Conclusiones
La avicultura moderna enfrenta diversos retos, donde la incorporación de tecnologías que la doten de un carácter ecológico cobra paulatinamente más relevancia. El compostaje de mortalidades es una alternativa versátil para el manejo ecológico y sanitario de las mortalidades de las granjas. Muchos factores tienen que cuidarse para lograr un compostaje adecuado; para agilizar el proceso y dotar de más calidad a la composta resultante, es muy conveniente la utilización de productos biotecnológicos a base de microbios benéficos y enzimas, diseñados específicamente para estas funciones.