Materials and Methods

This research was developed in “El mochilo” farm, from Centro Agroforestal and Acuícola “Arapaima” SENA. This facility is located in Puerto Asís municipality, Putumayo department, Colombia. It is at an altitude of 256 m o s. l., with an average temperature of 25.3 °C, relative humidity of 85 % and annual rainfall between 3,520 and 4932.8 mm, and corresponds to the tropical humid forest life zone (IDEAM 2020Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales-IDEAM. 2020. Subdirección de Meteorología. Available: http://www.ideam.gov.co/web/atencion-y-participacion-iudadana/publicaciones-ideam. ).

Three treatments with three repetitions were established, for a total of 9 experimental units, distributed in random blocks (DRB). Three compost piles corresponded to a block with all treatments: T1) homogeneous mixture (100 %) of fruit and vegetable waste (FV), composed of orange peel, table tomato, long onion, plantain and banana peels in equal proportions; T2) chicken manure (CM) at 100 %; T3) 30 % bovine manure (BM), 35 % chicken manure and 35% FV. Once the normality of data was verified, analysis of variance was performed. To compare the means, Duncan’s (1955)Duncan, D.B. 1955. "Multiple range and multiple F test". Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 0006-341X. https://doi.org/10.2307/3001478. (P<0.05) test was applied. The results were analyzed using the InfoStat statistical package (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C.W. 2012. InfoStat version 2012 [Windows]. Grupo InfoStat, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Available: http://www.infostat.com.ar. ).

Precomposting process. A total of 6000 kg of each of the food sources for the worm (fruit and vegetable waste, chicken manure and bovine manure) were collected. They were distributed in piles of 600 kg, which were daily watered with the help of an aerial irrigation system at 1 m from the ground, four times a week. In addition, a weekly turning with a shovel was carried out.

Vermicomposting process. It was carried out in a greenhouse, where nine wooden containers were installed, lined with polyethylene canvas, with dimensions of 1 m long, 0.50 m wide and 0.25 m deep. From each source of the precomposted material, 60 kg were taken, and 20 were placed in each of the boxes destined for each previously randomized treatment. After, the Californian red worm (Eisenia foetida), order: Haplotaxida, family: Lumbricidae) was supplied. Approximately 200 specimens per box were used (Canales-Gutiérrez et al. 2021Canales-Gutiérrez, Á., Mestas-Gutiérrez, N.I., & Chambi-Alarcon, M.S. 2021. "Crecimiento y producción de cocones de la Eisenia foetida (lombriz roja) en cuatro sustratos". Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 32(5): e19843, ISSN: 1609-9117. https://doi.org/10.15381/rivep.v32i5.19843. ) for a total of 9 experimental units. The wooden boxes were kept covered with 65 % black polyshade, which made it possible to control high temperatures and protect the red worm from sun exposure.

The pH and temperature were daily measured, which allowed for better control during the process. All the sources were allowed to mature for 21 d, to avoid the presence of pathogens and insect pests. The variables organic matter (OM), carbon-nitrogen ratio (C/N), pH, electrical conductivity (EC), nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) were evaluated. According to the chemical analysis methodology, proposed by the soil quality analysis laboratory of "Jorge Tadeo Lozano" University from the biosystems center, N was determined according to Kjeldahl, P by colorimetry, K by atomic absorption; organic carbon by calcination, pH and EC in saturation extract, and the percentage of major elements according to weight to weight ratio.

Results and Discussion

When analyzing the OM, the values for T1, T2 and T3 were 35.61 %, 49.66 % and 42.01%, respectively (table 1). As reported by Trinidad (2018)Trinidad-Santos, A. & Velasco-Velasco, J. 2016. Importancia de la materia orgánica en el suelo. Agro Productividad, 9(8): 52-58, ISSN: 2594-0252. , the percentage of OM obtained through vermicomposting is 40 %, similar to what was recorded in this study for T2 and T3, with the highest values compared to T3, which is probably due to due to the amount of N provided by the manure in the substrates (Fernando and Arunakumara 2021Fernando, K.M.C. & Arunakumara, K.K.I.U. 2021. "Sustainable organic waste management and nutrients replenishment in the soil by vermicompost: A review". AGRIEAST Journal of Agricultural Sciences, 15(2): 32-51, ISSN: 1391-5886. https://doi.org/10.4038/agrieast.v15i2.105. ).

The treatment that achieved the highest OM content was T2, since unmixed manure possibly increased OM levels in vermicomposting (Lammertyn et al. 2021bLammertyn, S., Masín, C. E., Zalazar, C. S. & Fernandez, M. E. 2021b. "Biomarkers response and population biological parameters in the earthworm Eisenia fetida after short term exposure to atrazine herbicide". Ecological Indicators, 121: 107173, ISSN: 1470-160X. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.107173. ), since it works as a conditioner that protects the soil from erosion, improving its physicochemical characteristics, which allows its structure to be repaired, by increasing water retention, regulating the activity of nitrites and the ability to store and release the nutrients required by plants in a balanced way, such as N, P, K, S and B (Ghorbani and Sabour 2021Ghorbani, M. & Sabour, M. R. 2021. "Global trends and characteristics of vermicompost research over the past 24 years". Environmental Science and Pollution Research, 28: 94-102, ISSN: 1614-7499. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11119-x. ).

The OM is low in the soils of the Amazonian plain, so when transformed plant waste are applied, such as vermicompost, its fertility increases, by increasing the OM content, in the medium and long term and, with it, the availability of nutrients (González García and Godoy Ponce 2021González García, J.C. & Godoy Ponce, S.C. 2021. "Evaluación de la adaptación de la lombriz roja «Eisenia foetida» a lodos de lixiviación de un relleno sanitario con perspectivas a su utilización en procesos de vermicompostaje". Conciencia Digital, 4(3.1): 6-22, ISSN: 2600-5859. http://dx.doi.org/10.33262/concienciadigital.v4i3.1.1808. ).

For the percentage of phosphorus, T2 obtained significant differences, with a value of 1.10 % with respect to T1 and T3, with figures of 0.52 % and 0.55 %, respectively. Font-Palma (2019)Font-Palma, C. 2019. "Methods for the treatment of cattle manure-a review". Journal of Carbon Research, 5(2): 27, ISSN: 2311-5629. https://doi.org/10.3390/c5020027. estimates that, on average, the manure contains 0.25 % phosphorus, so possibly the contribution of chicken manure favored the content of this element in T2.

Because it has a higher percentage of P, T2 could become a source for worm feeding, since it acts as a soil conditioner and allows the P content to increase in the final product. This generates an additional value, since this element is in low contents or is little available in the soil (Coban et al. 2022Coban, O., De Deyn, G. B. & Van der Ploeg, M. 2022. "Soil microbiota as game-changers in restoration of degraded lands". Science, 375 (6584): abe0725, ISSN: 1095-9203. https://doi.org/10.1126/science.abe0725. ).

Studies conducted by Benjawan et al. (2015)Benjawan, L., Sihawong, S., Chayaprasert, W. & Liamlaem, W. 2015. "Composting of biodegradable Organic Waste from Thai Household in a Semi-Continuous Composter". Compost Science & Utilization, 23(1): 11-17, ISSN: 1065-657X. http://doi.org/10.1080/1065657X.2014.963742. report lower values in P content. According to what they refer, in week 12, for example, they have 0.36 % and they increase in week 16, with 3.06 %. It is used as a base dry garbage, manure, lime, charcoal, green manure and rice husk. The cited authors also obtained K contents of 0.5 % at week 24, lower than those achieved in this study at T1 and T3.

For the percentage of potassium, in T1 and T3, values of 1.23 and 1.20 % were obtained, respectively, with differences with respect to T2, with 0.55 %. Similar studies estimate that, on average, manure contains 0.5 % K (Sepúlveda Casadiego and Mosquera 2021Sepúlveda Casadiego, Y.A. & Mosquera, R.A. 2021. Agricultura digital urbana en Colombia: tendencias y desafíos. Alternativas De Producción Agroecológica Urbana-Periurbana Y Su Contribución En La Seguridad Alimentaria De Colombia, September, Universidad Nacional abierta y a distancia. ResearchGate p. 145-175. ISSN: 1541-1095). Other studies show higher values for this element, with the use of cattle manure as a substrate for worm feeding (Ahmad et al. 2021aAhmad, A., Aslam, Z., Bellitürk, K., Iqbal, N., Idrees, M., Nawaz, M., Nawaz, M.Y., Munir, M.K., Kamal, A., Ullah, E., Jamil, M.A., Akram, Y., Abbas, T. & Aziz, M.M. 2021a. "Earth Worms and Vermicomposting: A Review on the Story of Black Gold". Journal of Innovative Sciences, 7(1): 167-173, ISSN: 2411-2240. https://doi.org/10.17582/journal.jis/2021/7.1.167.173. ).

It could be deduced that the content of K decreases, while P increases. The K is higher when the source has fruit and vegetable waste (Lachica et al. 2020Hernández-Ruíz, J., Isiordia-Lachica, P.C., Elías-González, M., Ruiz-Nieto, J.E., Hernández-Marin, J.A., Rodríguez Hernández, G., Pérez-Zavala, M. & Mireles-Arriaga, A. 2020. Memoria in extenso de sesión de carteles 10 Foro de Agroengocios 2020, División de Ciencias de la Vida. Irapuato, Guanajuato, México. ) for T1 and T3, whose contents were mostly orange peel, table tomato, long onion, plantain and banana. These last two are in greater proportion.

The amount of K also depends on the interaction between factors, such as added moisture and the amount of waste (Bin Dohaish 2020Bin Dohaish, E.J.A. 2020. "Vermicomposting of organic waste with Eisenia Fetida increases the content of exchangeable nutrients in soil". Pakistan Journal of Biological Sciences, 23(4): 501-509, ISSN: 1028-8880. https://doi.org/10.3923/pjbs.2020.501.509. ). Possibly, the amount of fruits and vegetables waste in the sources of treatments T1 and T3, allowed the increase in potassium content. Therefore, the unmixed harvest waste allow obtaining a higher K content, which is why it is possible that T1 obtained significant differences for this variable, compared to the other treatments.

Table 2 shows the indicators that must be additionally measured when vemicomposting is made. When analyzing the C/N ratio, there were no differences in the evaluated treatments. Indeed, Singh et al. (2020)Singh, S., Singh, J., Kandoria, A., Quadar, J., Bhat, S. A., Chowdhary, A. B. & Vig, A. P. 2020. "Bioconversion of different organic waste into fortified vermicompost with the help of earthworm: A comprehensive review". International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 9(4): 423-439. https://doi.org/10.30486/ijrowa.2020.1893367.1037. highlight the importance of the C/N ratio, since it is one of the indices that allow studying the speed of decomposition of the substrate during the vermicomposting process. And this is because it represents the loss of organic carbon, as a consequence of the mineralization of its components, and because it measures the increase in the concentration of N, due to weight loss. Values similar to those reported here were obtained by Gudeta et al. (2022)Gudeta, K., Bhagat, A., Julka, J. M., Sinha, R., Verma, R., Kumar, A., Kumari, S., Ameen, F., Bhat, S. A., Amarowicz, R. & Sharma, M. 2022. "Vermicompost and Its Derivatives against Phytopathogenic Fungi in the Soil: A Review". Horticulturae, 8: 311, ISSN: 2311-7524. https://doi.org/10.3390/horticulturae8040311. , who refer to a C/N ratio of 10.77. Figures below 15 show that it is a stable and mature vermicompost (Nazeri et al. 2021Nazeri, R., Esmaielzadeh, L., Karimi-Torshizi, M. A., Seidavi, A. & Zangeronimo, M. G. 2021. "Use of earthworm meal with vermi-humus in diet for laying quail". Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 56: e02453 ISSN: 1678-3921. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.PAB2021.V56.02453. ).

According to Xavier et al. (2022), microbial activity soon reaches its maximum due to the rapid release of energy and the release of carbon dioxide. Under these conditions, N quickly disappears from the soil, due to the insistent demand by microorganisms to synthesize their tissues, and after a while there is no longer any of this element.Therefore, when degradation occurs in T3, the C/N ratio was the lowest and the N content was the highest, with a value of 1.60 %. This shows that there is possibly an influence of the mixtures from the different sources to obtain a greater amount of N in the vermicompost content (Ferreira et al. 2018Ferreira, P.A.A., Marchezan, C., Ceretta, C.A., Tarouco, C.P., Lourenzi, C.R., Silva, L.S., Soriani, H.H., Nicoloso, F.T., Cesco, S., Mimmo, T. & Brunetto, G. 2018. "Soil amendment as a strategy for the growth of young vines when replanting vineyards in soils with high copper content". Plant Physiology and Biochemistry, 126: 152-162, ISSN: 1873-2690. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2018.03.003.).

Table 2 shows the pH values, where it is evident that there were differences between the treatments: T1) 8.57, T2) 7.23 and T3) 8.33. These values agree with those obtained by Vukovi et al. (2021)Vukovi, A., Velki, M., Ečimović, S., Vuković, R., Štolfa Čamagajevac, I. & Lončarić, Z. 2021. "Vermicomposting - Facts, Benefits and Knowledge Gaps". Agronomy, 11(10): 1952, ISSN: 2073-4395. https://doi.org/10.3390/agronomy11101952. , who affirm that the parameters of a stable vermicompost are between 4.5 and 8.5, it is advisable to keep them above 7 for the control of predators and pests. Also during the process there is a succession with a predominance of different microorganisms, influenced by different factors. One of these is the chemical nature of the substrate, which is digested with greater intensity, according to moisture content, oxygen availability, temperature, C/N ratio and pH. That is why some microorganisms multiply more quickly than others, and predominate in the fermentation medium (Palacios Valenzuela et al. 2021Palacios Valenzuela, A.B., Granados Olivas, A., Soto Padilla, M.Y. & Flores Tavizón, E. 2021. "Composición mineral de lixiviados (biofertilizante) de lombriz roja californiana". TECNOCIENCIA Chihuahua, 14(3): 166-182, ISSN: 2683-3360. https://doi.org/10.54167/tecnociencia.v14i3.751. ).

The electrical conductivity values presented in table 2 show differences between treatments. It can be said that the chemical properties of vermicompost can be variable, depending on the type, state of decomposition and storage time of the by-products used for its manufacture (Durán and Henríquez 2009Durán, L. & Henríquez, C. 2009. "Crecimiento y reproducción de la lombriz roja (Eisenia foetida) en cinco sustratos orgánicos. Nota Técnica". Agronomía Costarricense, 33 (2): 275-281, ISSN:0377-9424. and Ahmad et al. 2021bAhmad, A., Aslam, Z., Bellitürk, K., Iqbal, N., Naeem, S., Idrees, M., Kaleem, Z., Nawaz, M. Y., Nawaz, M., Sajjad, M., Rehman, W. U., Ramzan, H. N., Waqas, M., Akram, Y., Jamal, M. A., Ibrahim, M. U., Baig, H. A. T. & Kamal, A. 2021b. "Vermicomposting Methods from Different Wastes: An Environment Friendly, Economically Viable and Socially Acceptable Approach for Crop Nutrition: A Review". International Journal of Food Science and Agriculture, 5(1): 58-68, ISSN: 2578-3475. http://dx.doi.org/10.26855/ijfsa.2021.03.009. ), which is why, possibly , the values may change depending on the substrate used. From the above, it should be taken into account that one of the product quality criteria is related to the stability of the material, which is determined from the variables pH and electrical conductivity (Santos et al. 2021Santos Calderón J.M., Ayala H., Franco, F.C. & Castro-Mojica, M. 2021. Evaluación de tres sustratos sobre el desempeño productivo y reproductivo de lombriz roja californiana (Eisenia foetida). Revista Colombiana de Zootecnia, 7(12): 18-23.).

However, the addition of manure increases the pH value, by mixing it with fruit and vegetable waste (Mendez et al. 2018Méndez-Matías, A. Robles, C, Ruiz-Vega, J. & Castañeda-Hidalgo, E. 2018. "Compostaje de residuos agroindustriales inoculados con hongos lignocelulósicos y modificación de la relación de C/N". Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 9 (2): 271-280, ISSN: 2007- 0934. https://doi.org/10.29312/remexca.v9i2.1070. ). On the contrary, in this case, the pH was lower in the treatments where animal manure was used. Although possibly this stabilizes during the sanitation process, and it will depend on the type of plant waste that is mixed with the manure.

As mentioned above, the application of organic fertilizers produces an interaction of several microorganisms that biosynthesize different intermediate substances and generate a multienzymatic process that breaks the chains and rings of hydrocarbons, which favors the biorecovery of contaminated soils (Chilon and Chilon 2016Chilon, E. & Chilon, J. 2016. "Compostaje altoandino, seguridad alimentaria, cambio climático y biorremediacion de suelos". CienciAgro. Journal of Agricultural Science and Technology, 6(1): 43 - 56, ISSN: 2077-317X. ).

Not using compost reveals greater environmental impacts, associated with the generation of greenhouse gases (Bernstad-Saraiva-Schott et al. 2016Bernstad-Saraiva-Schott, A., Wenzel, H. & La Cour-Jansen, J. 2016. "Identification of decisive factors for greenhouse gas emissions in comparative life cycle assessments of food waste management - An analytical review". Journal of Cleaner Production 119: 13-24, ISSN: 1879-1786. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.01.079. ). Vermicomposting is one of the most widely applied technologies for managing biowaste in developing countries, due to its low investment cost, simple operation, and generation of a value-added product (Peralta et al. 2019Peralta, A., De Freitas, G., Watthier, M. & Henrique, R. 2019. "Compost, bokashi y microorganismos eficientes: sus beneficios en cultivos sucesivos de brócolis". IDESIA (Chile), 37(2): 59-66, ISSN: 0073-4675. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292019000200059. ). Vermicomposting, produced from vegetable waste, bovine manure and chicken manure, has physicochemical and microbiological characteristics that appear in quality standards (Da Costa et al. 2018Da Costa, D.A., Da Silva, N., Da Costa. A., Lima, C., De Sousa, S., Nascimento, V., Dos Santos, C. & Navarro, M. 2018. "Efecto del compost de residuos orgánicos domiciliares, vegetales y estiércol en el crecimiento de lechuga". Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas, 12(2): 464-474, ISSN: 2422-3719. https://doi.org/10.17584/rcch.2018vl2i2.7902 ).

The vermicomposting must have good characteristics, in terms of nutrients richness, as well as it must also inhibit the germination of pathogens. It is an alternative to recycle biodegradable organic solid waste (Suárez-Tapia et al. 2018Suárez-Tapia, A., Thomsen I.K., Rasmussen J. & Christensen B.T. 2018. "Residual N effect of long-term applications of cattle slurry using winter wheat as test crop". Field Crops Research, 221: 257-264, ISSN: 0378-4290. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.10.013. ), transform it into fertilizers for agriculture and avoid its improper disposal. Thus, it becomes a viable alternative for farmers in Colombia and, especially, in Putumayo department (Galindo 2018Galindo, L.A. 2018. Estandarización de la técnica de compostaje enriquecido con fósforo como método de reaprovechamiento de los residuos orgánicos de la Plaza del Sur de Tunja. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tesis en opción al título de Magister en Ciencias Biológicas p. 83. https://repositorio.uptc.edu.co/bitstream/001/2209/1/TGT-922.pdf. and Gunya and Masika 2022Gunya, B. & Masika, P.J. 2022. "Eisenia fetida worm as an alternative source of protein for poultry: Mini review". International Journal of Tropical Insect Science, 42: 1-8, ISSN: 1742-7592. https://doi.org/10.1007/s42690-021-00531-6. ).

Conclusions

According to the chemical characterization of the vermicompost obtained in this research from different substrates, it is concluded that it has adequate quality, which could be an alternative for soil improvement.

The research showed that the food source affects the final composition of the vermicompost. A source with a higher content of fruits and vegetables obtained a higher amount of K. On the contrary, higher contents of P and OM were obtained from a source that contained chicken manure.

Materiales y Métodos

Esta investigación se desarrolló en la granja “El mochilo”, del Centro Agroforestal y Acuícola “Arapaima” SENA. Esta instalación se halla ubicada en el municipio de Puerto Asís, departamento del Putumayo, Colombia. Se encuentra a una altitud de 256 m s.n.m., con temperatura promedio de 25.3 °C, humedad relativa de 85 % y precipitación anual entre 3.520 y 4932.8 mm, y corresponde a la zona de vida bosque húmedo tropical (IDEAM 2020Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales-IDEAM. 2020. Subdirección de Meteorología. Available: http://www.ideam.gov.co/web/atencion-y-participacion-iudadana/publicaciones-ideam. ).

Se establecieron tres tratamientos con tres repeticiones, para un total de 9 unidades experimentales, distribuidas en bloques al azar (DBA). Tres pilas de compost correspondieron a un bloque con todos los tratamientos: T1) mezcla homogénea (100 %) de residuos de frutas y verduras (RV), compuesta por cáscaras de naranja, tomate de mesa, cebolla larga, cáscaras de plátano y banano en iguales proporciones; T2) gallinaza (G) al 100 %; T3) 30 % de bovinaza (B), 35 % de gallinaza y 35 % de RV. Una vez verificada la normalidad de los datos, se realizó análisis de varianza. Para comparar las medias se aplicó la dócima de Duncan (1955)Duncan, D.B. 1955. "Multiple range and multiple F test". Biometrics, 11(1): 1-42, ISSN: 0006-341X. https://doi.org/10.2307/3001478. (P<0.05). Los resultados se analizaron mediante el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo et al. 2012Di Rienzo, J.A., Casanoves, F., Balzarini, M.G., González, L., Tablada, M. & Robledo, C.W. 2012. InfoStat version 2012 [Windows]. Grupo InfoStat, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Available: http://www.infostat.com.ar. ).

Proceso de precompostaje. Se recogieron 6000 kg de cada una de las fuentes de alimento para la lombriz (residuos de frutas y verduras, gallinaza y estiércol bovino). Se distribuyeron en pilas de 600 kg, que se regaron diariamente con ayuda de un sistema de riego aéreo a 1 m del piso, cuatro veces por semana. Además, se realizó un volteo con pala semanalmente.

Proceso de vermicompostaje. Se realizó en un invernadero, donde se instalaron nueve contenedores de madera, forrados con lona de polietileno, con dimensiones de 1 m de largo, 0.50 m de ancho y 0.25 m de profundidad. De cada fuente del material precompostado se tomaron 60 kg, y se colocaron 20 en cada uno de los cajones destinados a cada tratamiento previamente aleatorizado. Después se suministró la lombriz roja californiana (Eisenia foetida), orden: Haplotaxida; familia: Lumbricidae). Se utilizaron 200 especímenes por cajón, aproximadamente, (Canales-Gutiérrez et al. 2021Canales-Gutiérrez, Á., Mestas-Gutiérrez, N.I., & Chambi-Alarcon, M.S. 2021. "Crecimiento y producción de cocones de la Eisenia foetida (lombriz roja) en cuatro sustratos". Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 32(5): e19843, ISSN: 1609-9117. https://doi.org/10.15381/rivep.v32i5.19843. ) para un total de 9 unidades experimentales. Los cajones de madera se mantuvieron tapados con polisombra negra de 65 %, lo que permitió controlar las altas temperaturas y proteger la lombriz roja de la exposición solar.

Se midieron diariamente el pH y la temperatura, lo que permitió generar un mejor control durante el proceso. Todas las fuentes se dejaron madurar durante 21 d, para evitar la presencia de patógenos y de insectos plagas. Se evaluaron las variables materia orgánica (MO), relación carbono-nitrógeno (C/N), pH, conductibilidad eléctrica (CE), nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K). De acuerdo con la metodología de análisis químico, propuesta por el laboratorio de análisis de calidad de suelos de la Universidad “Jorge Tadeo Lozano” del centro de biosistemas, el N se determinó según Kjeldahl, el P por colorimetría, el K mediante absorción atómica; el carbono orgánico por calcinación, el pH y CE en extracto de saturación, y el porcentaje de elementos mayores según relación peso a peso.

Resultados y Discusión

Al analizar la MO, los valores para el T1, T2 y T3 fueron 35.61 %, 49.66 % y 42.01 %, respectivamente (tabla 1). Según lo informado por Trinidad (2018)Trinidad-Santos, A. & Velasco-Velasco, J. 2016. Importancia de la materia orgánica en el suelo. Agro Productividad, 9(8): 52-58, ISSN: 2594-0252. , el porcentaje de MO que se obtiene mediante vermicompostaje es de 40 %, similar a lo registrado en este estudio para el T2 y T3, con los valores más altos con respecto al T3, lo que probablemente se deba a la cantidad de N aportada por el estiercol en los sustratos (Fernando y Arunakumara 2021Fernando, K.M.C. & Arunakumara, K.K.I.U. 2021. "Sustainable organic waste management and nutrients replenishment in the soil by vermicompost: A review". AGRIEAST Journal of Agricultural Sciences, 15(2): 32-51, ISSN: 1391-5886. https://doi.org/10.4038/agrieast.v15i2.105. ).

El tratamiento que logró mayores contenidos de MO fue el T2, ya que posiblemente el estiércol sin mezcla incrementó los niveles de MO en el vermicompostaje (Lammertyn et al. 2021bLammertyn, S., Masín, C. E., Zalazar, C. S. & Fernandez, M. E. 2021b. "Biomarkers response and population biological parameters in the earthworm Eisenia fetida after short term exposure to atrazine herbicide". Ecological Indicators, 121: 107173, ISSN: 1470-160X. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.107173. ), pues funciona como un acondicionador que protege al suelo de la erosión, mejorando sus características fisicoquímicas, lo que permite reparar su estructura, al aumentar la retención hídrica, regular la actividad de los nitritos y la capacidad de almacenar y liberar los nutrientes requeridos por las plantas de forma equilibrada, como el N, P, K, S y B (Ghorbani y Sabour 2021Ghorbani, M. & Sabour, M. R. 2021. "Global trends and characteristics of vermicompost research over the past 24 years". Environmental Science and Pollution Research, 28: 94-102, ISSN: 1614-7499. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11119-x. ).

La MO es baja en los suelos de la llanura amazónica, por lo que cuando se le aplican residuos vegetales transformados, como el vermicompost, aumenta su fertilidad, al incrementarse el contenido de MO, a mediano y largo plazo y, con ello, la disponibilidad de nutrimentos (González García y Godoy Ponce 2021González García, J.C. & Godoy Ponce, S.C. 2021. "Evaluación de la adaptación de la lombriz roja «Eisenia foetida» a lodos de lixiviación de un relleno sanitario con perspectivas a su utilización en procesos de vermicompostaje". Conciencia Digital, 4(3.1): 6-22, ISSN: 2600-5859. http://dx.doi.org/10.33262/concienciadigital.v4i3.1.1808. ).

Para el porcentaje de fósforo, el T2 obtuvo diferencias significativas, con un valor de 1.10 % con respecto al T1 y T3, con cifras de 0.52 % y 0.55 %, respectivamente. Font-Palma (2019)Font-Palma, C. 2019. "Methods for the treatment of cattle manure-a review". Journal of Carbon Research, 5(2): 27, ISSN: 2311-5629. https://doi.org/10.3390/c5020027. estima que, como promedio, el estiércol contiene 0.25 % de fósforo, por lo que posiblemente el aporte de la gallinaza favoreció el contenido de este elemento en el T2.

Por tener mayor porcentaje de P, el T2 se podría convertir en una fuente para la alimentación de lombrices, ya que actúa como acondicionador del suelo y permite que se incremente el contenido de P en el producto final. Esto genera un valor adicional, ya que este elemento se presenta en contenidos bajos o se encuentra poco disponible en el suelo Coban et al. 2022Coban, O., De Deyn, G. B. & Van der Ploeg, M. 2022. "Soil microbiota as game-changers in restoration of degraded lands". Science, 375 (6584): abe0725, ISSN: 1095-9203. https://doi.org/10.1126/science.abe0725. ).

Estudios realizados por Benjawan et al. (2015)Benjawan, L., Sihawong, S., Chayaprasert, W. & Liamlaem, W. 2015. "Composting of biodegradable Organic Waste from Thai Household in a Semi-Continuous Composter". Compost Science & Utilization, 23(1): 11-17, ISSN: 1065-657X. http://doi.org/10.1080/1065657X.2014.963742. informan valores más bajos en el contenido de P. Según refieren, en la semana 12, por ejemplo, presentan 0.36 % y se incrementan en la semana 16, con 3.06 %. Se utiliza como base basura seca, estiércol, cal, carbón vegetal, abono verde y cascarilla de arroz. Los autores citados también obtuvieron contenidos de K de 0.5 % en la semana 24, inferiores a los que se lograron en este estudio en el T1 y en el T3.

Para el porcentaje de potasio, en el T1 y el T3, se obtuvieron valores de 1.23 y 1.20 % respectivamente, con diferencias con respecto al T2, con 0.55 %. Trabajos similares estiman que, como promedio, el estiércol contiene 0.5 % de K (Sepúlveda Casadiego y Mosquera 2021Sepúlveda Casadiego, Y.A. & Mosquera, R.A. 2021. Agricultura digital urbana en Colombia: tendencias y desafíos. Alternativas De Producción Agroecológica Urbana-Periurbana Y Su Contribución En La Seguridad Alimentaria De Colombia, September, Universidad Nacional abierta y a distancia. ResearchGate p. 145-175. ISSN: 1541-1095). Otros estudios demuestran valores superiores para este elemento, con la utilización de estiércol vacuno como sutrato para la alimentación de lombrices (Ahmad et al. 2021aAhmad, A., Aslam, Z., Bellitürk, K., Iqbal, N., Idrees, M., Nawaz, M., Nawaz, M.Y., Munir, M.K., Kamal, A., Ullah, E., Jamil, M.A., Akram, Y., Abbas, T. & Aziz, M.M. 2021a. "Earth Worms and Vermicomposting: A Review on the Story of Black Gold". Journal of Innovative Sciences, 7(1): 167-173, ISSN: 2411-2240. https://doi.org/10.17582/journal.jis/2021/7.1.167.173. ).

Se podria deducir que el contenido de K disminuye, mientras que el de P aumenta. El K es mayor cuando la fuente tiene residuos de frutas y verduras (Lachica et al. 2020Hernández-Ruíz, J., Isiordia-Lachica, P.C., Elías-González, M., Ruiz-Nieto, J.E., Hernández-Marin, J.A., Rodríguez Hernández, G., Pérez-Zavala, M. & Mireles-Arriaga, A. 2020. Memoria in extenso de sesión de carteles 10 Foro de Agroengocios 2020, División de Ciencias de la Vida. Irapuato, Guanajuato, México. ) para T1 y T3, cuyos contenidos fueron, en su mayoría, cascaras de naranja, tomate de mesa, cebolla larga, plátano y banano. Estos dos últimos se hallan en mayor proporción.

La cantidad de K también depende de la interacción entre factores, como la humedad agregada y la cantidad de desechos (Bin Dohaish 2020Bin Dohaish, E.J.A. 2020. "Vermicomposting of organic waste with Eisenia Fetida increases the content of exchangeable nutrients in soil". Pakistan Journal of Biological Sciences, 23(4): 501-509, ISSN: 1028-8880. https://doi.org/10.3923/pjbs.2020.501.509. ). Posiblemente, la cantidad de desechos de frutas y verduras en las fuentes de los tratamientos T1 y T3, permitió el incremento del contenido de potasio. Por consiguiente, los residuos de cosecha sin mezclar permiten obtener mayor contenido de K, razón por lo que es posible que el T1 obtuviera diferencias significativas para esta variable, en comparacion con los otros tratamientos.

La tabla 2 muestra los indicadores que se deben medir adicionalmente, cuando se elabora vemicompostaje. Al analizar la relación C/N, no se obtuvieron diferencias en los tratamientos evaluados. En efecto, Singh et al. (2020)Singh, S., Singh, J., Kandoria, A., Quadar, J., Bhat, S. A., Chowdhary, A. B. & Vig, A. P. 2020. "Bioconversion of different organic waste into fortified vermicompost with the help of earthworm: A comprehensive review". International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 9(4): 423-439. https://doi.org/10.30486/ijrowa.2020.1893367.1037. resaltan la importancia de la relación C/N, ya que es uno de los índices que permite estudiar la celeridad de descomposición del sustrato durante el proceso de vermicompostaje. Y esto es porque representa la pérdida de carbono orgánico, como consecuencia de la mineralizacion de sus componentes, y porque mide el aumento de la concentración de N, debido a la pérdida de peso. Valores similares a los que aquí se informan obtuvieron Gudeta et al. (2022)Gudeta, K., Bhagat, A., Julka, J. M., Sinha, R., Verma, R., Kumar, A., Kumari, S., Ameen, F., Bhat, S. A., Amarowicz, R. & Sharma, M. 2022. "Vermicompost and Its Derivatives against Phytopathogenic Fungi in the Soil: A Review". Horticulturae, 8: 311, ISSN: 2311-7524. https://doi.org/10.3390/horticulturae8040311. , quienes refieren una relación C/N de 10.77. Cifras inferiores a 15 indican que se trata de un vermicompost estable y maduro (Nazeri et al. 2021Nazeri, R., Esmaielzadeh, L., Karimi-Torshizi, M. A., Seidavi, A. & Zangeronimo, M. G. 2021. "Use of earthworm meal with vermi-humus in diet for laying quail". Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 56: e02453 ISSN: 1678-3921. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.PAB2021.V56.02453. ).

Según Xavier et al. (2022), la actividad microbiana llega pronto al máximo por la rápida liberación de energía y el desprendimiento de dióxido de carbono. En estas condiciones, el N desaparece rápidamente del suelo, debido a la insistente demanda por parte de los microorganismos para sintetizar sus tejidos, y después de un tiempo ya no queda nada de este elemento. Por tanto, cuando se produce la degradación en el T3, la relación C/N fue la más baja y el contenido de N fue el más alto, con valor de 1.60 %. Esto muestra que posiblemente existe influencia de las mezclas de las diferentes fuentes para obtener mayor cantidad de N en el contenido de vermicompost (Ferreira et al. 2018Ferreira, P.A.A., Marchezan, C., Ceretta, C.A., Tarouco, C.P., Lourenzi, C.R., Silva, L.S., Soriani, H.H., Nicoloso, F.T., Cesco, S., Mimmo, T. & Brunetto, G. 2018. "Soil amendment as a strategy for the growth of young vines when replanting vineyards in soils with high copper content". Plant Physiology and Biochemistry, 126: 152-162, ISSN: 1873-2690. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2018.03.003.).

La tabla 2 deja ver los valores de pH, donde se evidencia que hubo diferencias entre los tratamientos: T1) 8.57, T2) 7.23 y T3) 8.33. Estos valores concuerdan con los obtenidos por Vukovi et al. (2021)Vukovi, A., Velki, M., Ečimović, S., Vuković, R., Štolfa Čamagajevac, I. & Lončarić, Z. 2021. "Vermicomposting - Facts, Benefits and Knowledge Gaps". Agronomy, 11(10): 1952, ISSN: 2073-4395. https://doi.org/10.3390/agronomy11101952. , quienes afirman que los parámetros de un vermicompost estable están entre 4.5 y 8.5, es recomendable mantenerlos por encima de 7 para el control de depredadores y plagas. También durante el proceso existe una sucesión con predominio de diferentes microoganismos, influenciados por diferentes factores. Uno de estos es la naturaleza química del sustrato, que se digiere con mayor intensidad, de acuerdo con el contenido de humedad, la disponibilidad de oxígeno, la temperatura, la relación C/N y el pH. Es por ello que algunos microorganismos se multiplican más rápidamente que otros, y predominan en el medio de fermentación (Palacios Valenzuela et al. 2021Palacios Valenzuela, A.B., Granados Olivas, A., Soto Padilla, M.Y. & Flores Tavizón, E. 2021. "Composición mineral de lixiviados (biofertilizante) de lombriz roja californiana". TECNOCIENCIA Chihuahua, 14(3): 166-182, ISSN: 2683-3360. https://doi.org/10.54167/tecnociencia.v14i3.751. ).

Los valores de conductividad eléctrica presentados en la tabla 2 muestran diferencias entre los tratamientos. Se puede decir que las propiedades químicas del vermicompost pueden ser variables, según el tipo, estado de descomposición y tiempo de almacenamiento de los subproductos utilizados para su fabricación (Durán y Henríquez 2009Durán, L. & Henríquez, C. 2009. "Crecimiento y reproducción de la lombriz roja (Eisenia foetida) en cinco sustratos orgánicos. Nota Técnica". Agronomía Costarricense, 33 (2): 275-281, ISSN:0377-9424. y Ahmad et al. 2021bAhmad, A., Aslam, Z., Bellitürk, K., Iqbal, N., Naeem, S., Idrees, M., Kaleem, Z., Nawaz, M. Y., Nawaz, M., Sajjad, M., Rehman, W. U., Ramzan, H. N., Waqas, M., Akram, Y., Jamal, M. A., Ibrahim, M. U., Baig, H. A. T. & Kamal, A. 2021b. "Vermicomposting Methods from Different Wastes: An Environment Friendly, Economically Viable and Socially Acceptable Approach for Crop Nutrition: A Review". International Journal of Food Science and Agriculture, 5(1): 58-68, ISSN: 2578-3475. http://dx.doi.org/10.26855/ijfsa.2021.03.009. ), razón por la cual, posiblemente, los valores pueden cambiar según el sustrato que se utilice. A partir de lo anterior, se debe tener en cuenta que uno de los criterios de calidad del producto está relacionado con la estabilidad del material, lo que se determina a partir de las variables pH y conductividad eléctrica (Santos et al. 2021Santos Calderón J.M., Ayala H., Franco, F.C. & Castro-Mojica, M. 2021. Evaluación de tres sustratos sobre el desempeño productivo y reproductivo de lombriz roja californiana (Eisenia foetida). Revista Colombiana de Zootecnia, 7(12): 18-23.).

No obstante, la adición de estiércol incrementa el valor de pH, al mezclarlo con residuos de frutas y verduras (Mendez et al. 2018Méndez-Matías, A. Robles, C, Ruiz-Vega, J. & Castañeda-Hidalgo, E. 2018. "Compostaje de residuos agroindustriales inoculados con hongos lignocelulósicos y modificación de la relación de C/N". Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 9 (2): 271-280, ISSN: 2007- 0934. https://doi.org/10.29312/remexca.v9i2.1070. ). Por el contrario, en este caso, el pH fue inferior en los tratamientos donde se utilizó estiércol animal. Aunque posiblemente este se estabilice durante el proceso de higienización, y dependerá del tipo de residuo vegetal que se mezcle con el estiércol.

Según lo antes mencionado, la aplicación de abonos orgánicos produce una interacción de varios microorganismos que biosintetizan distintas sustancias intermedias y generan un proceso multienzimático que rompe las cadenas y anillos de hidrocarburos, lo que favorece la biorrecuperación de suelos contaminados (Chilon y Chilon 2016Chilon, E. & Chilon, J. 2016. "Compostaje altoandino, seguridad alimentaria, cambio climático y biorremediacion de suelos". CienciAgro. Journal of Agricultural Science and Technology, 6(1): 43 - 56, ISSN: 2077-317X. ).

No utilizar compostados deja ver mayores impactos ambientales, asociados a la generación de gases de efecto invernadero (Bernstad-Saraiva-Schott et al. 2016Bernstad-Saraiva-Schott, A., Wenzel, H. & La Cour-Jansen, J. 2016. "Identification of decisive factors for greenhouse gas emissions in comparative life cycle assessments of food waste management - An analytical review". Journal of Cleaner Production 119: 13-24, ISSN: 1879-1786. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.01.079. ). El vermicompostaje es una de las tecnologías de mayor aplicación para el manejo de los biorresiduos en países en desarrollo, por su bajo costo de inversión, operación sencilla y generación de un producto de valor agregado (Peralta et al. 2019Peralta, A., De Freitas, G., Watthier, M. & Henrique, R. 2019. "Compost, bokashi y microorganismos eficientes: sus beneficios en cultivos sucesivos de brócolis". IDESIA (Chile), 37(2): 59-66, ISSN: 0073-4675. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292019000200059. ). El vermicompostaje, producido a partir de residuos vegetales, estiércol bovino y gallinaza, presenta características fisicoquímicas y microbiológicas que figuran en los estándares de calidad (Da Costa et al. 2018Da Costa, D.A., Da Silva, N., Da Costa. A., Lima, C., De Sousa, S., Nascimento, V., Dos Santos, C. & Navarro, M. 2018. "Efecto del compost de residuos orgánicos domiciliares, vegetales y estiércol en el crecimiento de lechuga". Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas, 12(2): 464-474, ISSN: 2422-3719. https://doi.org/10.17584/rcch.2018vl2i2.7902 ).

El vermicompostaje debe presentar buenas características, en cuanto a riqueza de nutrientes, así como debe también de inhibir la germinación de patógenos. Es una alternativa para reciclar residuos sólidos orgánicos biodegradables (Suárez-Tapia et al. 2018Suárez-Tapia, A., Thomsen I.K., Rasmussen J. & Christensen B.T. 2018. "Residual N effect of long-term applications of cattle slurry using winter wheat as test crop". Field Crops Research, 221: 257-264, ISSN: 0378-4290. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.10.013. ), transformarlos en fertilizantes para la agricultura y evitar su deposición inadecuada. Se convierte así en una alternativa viable para los productores de Colombia y, en especial, del departamento del Putumayo (Galindo 2018Galindo, L.A. 2018. Estandarización de la técnica de compostaje enriquecido con fósforo como método de reaprovechamiento de los residuos orgánicos de la Plaza del Sur de Tunja. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tesis en opción al título de Magister en Ciencias Biológicas p. 83. https://repositorio.uptc.edu.co/bitstream/001/2209/1/TGT-922.pdf. y Gunya y Masika 2022Gunya, B. & Masika, P.J. 2022. "Eisenia fetida worm as an alternative source of protein for poultry: Mini review". International Journal of Tropical Insect Science, 42: 1-8, ISSN: 1742-7592. https://doi.org/10.1007/s42690-021-00531-6. ).

Conclusiones

De acuerdo con la caracterización química del vermicompost obtenido en esta investigación a partir de diferentes sustratos, se concluye que este presenta una calidad adecuada, lo cual podría ser una alternativa para la mejora de suelos.

La investigacion mostró que la fuente de alimento afecta la composición final del vermicompost. Una fuente con mayor contenido de frutas y verduras obtuvo mayor cantidad de K. Por el contrario, mayores contenidos de P y MO se obtuvieron a partir de una fuente que contenia gallinaza.