CENTRO AGRONMICO TROPICAL

DE INVESTIGACIN Y ENSEANZA

ESCUELA DE POSGRADOEvaluacin del uso de estufas ecolgicas y anlisis de la produccin y uso del biocarbn como enmienda del suelo en los rendimientos de maz (Zea mays) en tres municipios de Len, Nicaragua

PorCarlos Ernesto Aker Narvez

Tesis sometida a consideracin de la Escuela de Posgrado

como requisito para optar por el grado de

Magister Scientiae en Agricultura Ecolgica

Turrialba, Costa Rica, 2014Este proyecto de tesis de maestra ha sido aceptado, en su presente forma, por el director de tesis y los miembros del comit consejero del estudiante Carlos Ernesto Aker Narvez, por la Unidad de Biometra y por la Decanatura de la Escuela de Posgrado del CATIE, por lo que se considera que llena los requisitos para poder ser presentado ante la comunidad cientfica de CATIE.

FIRMANTES:

__________________________________________________________

Gabriela Soto, M.Sc.Codirectora de la tesis

__________________________________________________________

Alejandro Imbach, M.Sc.

Codirector de la tesis__________________________________________________________

Xiomara Castillo, Ph.D.

Miembro del Comit Consejero

__________________________________________________________

Francisco Garro, M.Sc.

Miembro del Comit Consejero

__________________________________________________________

Fernando Casanoves, Ph.D.Unidad de Biometra

_________________________________________________________

Thomas Dormody, Ph.D. / Francisco Jimnez, Dr. Sc.

Decano / Vicedecano de la Escuela de Posgrado

__________________________________________________________

Carlos E. Aker

Candidato

Agradecimiento

A nuestro amado Dios Todopoderoso por su infinita misericordia, por su gracia, su favor, por guiarme y permitirme tener la oportunidad de ser bendecido con una maestra y este importante trabajo, siempre al servicio de nuestro prjimo, a l sea la honra, el honor y la gloria para siempre y por la Eternidad.

A mi hermosa familia, por brindarme su apoyo incondicional, por estar conmigo en los buenos y malos momentos, por creer en mi crecimiento y formacin, por heredarme su bondad, cario, amor y respeto, por haberme sustentado de por vida en el amplio sentido de la palabra, por su humildad y sencillez de corazn.

A mis maestros, formadores, mentores y tutores: Gabriela Soto, Alejandro Imbach, Xiomara Castillo y Fran Estrada Garro, por heredar su pensar y sentir durante mi formacin en la maestra y especialidad, adems por ser amigos y excelentes consejeros, por guiarme y edificar mi conciencia y conocimiento mental, por su confianza y respeto.

A las personas que colaboraron conmigo durante la fase de campo, a mi amigo Fernando Benedith por su apoyo incondicional en el trabajo de campo, a Santiago Castro por su ayuda en el laboratorio y en campo, a mi princesa Lilibeth Morales Mairena por su amor, apoyo y consuelo.

A los productores y sus familiares: Reynaldo Urcuyo, Reynaldo Rivera, Ernesto Jurez, Victorino Soto, Arturo Morn, Julio Morn, Erasmo Gutirrez, Juan Garca y Esther Urbina por su compromiso y apoyo en las parcelas experimentales y actividades de campo. A Don Juan Gutirrez de MIFOGN, por su apoyo, compromiso y excelente trabajo en la fabricacin de las estufas de biocarbn.

Al Centro Agronmico Tropical de Investigacin y Enseanza (CATIE) por su apoyo acadmico y a la Universidad Nacional Autnoma de Nicaragua (UNAN-LEN) por brindarme su apoyo y facilidad en el uso de sus instalaciones y equipo.DedicatoriaDedico esta investigacin al servicio y honor de Dios.

A la comunidad de productores agropecuarios de mi pas (Nicaragua) con deseos de superacin e innovacin tecnolgica sostenible, a los futuros y presentes investigadores y hacedores de ciencia, tecnologa e informacin.

A los productores agroecolgicos y orgnicos, si es posible la produccin sostenible, nimos y a seguir adelante.

A mis padres, esto es fruto de su trabajo, unidad y amor.

A la naturaleza, maravillosa creacin de Dios.Contenido

10I. Introduccin

13II. Objetivos

13Objetivo General

13Objetivos Especficos

13Preguntas de investigacin por objetivo especfico

14III. MARCO TERICO

151.Biocarbn

151.1.Definicin y terminologa

151.2.Historia del biocarbn

161.3.Tipos de procesos de pirolisis

171.4.Mtodos de produccin de biocarbn

172.Estufas mejoradas

172.1.Historia de las estufas mejoradas

194. Biocarbn como enmienda para el suelo

194.1 Mejoras en propiedades qumicas del suelo

194.2 Mejoras en propiedades fsicas del suelo

205. Biocarbn y fertilizantes

206. Biocarbn en la produccin de Maz (Zea mays)

21IV. RESULTADOS RELEVANTES DE LA INVESTIGACIN

21V. CONCLUSIONES RELEVANTES DE LA INVESTIGACIN

22VI. LITERATURA CITADA

25VII. Artculo 1. Efecto de la aplicacin de biocarbn, gallinaza y fertilizantes sintticos en la retencin de humedad y otras caractersticas de suelo en el rendimiento de maz (Zea mays), en tres texturas de suelo en Len, Nicaragua.

44VIII. Artculo 2. Evaluacin de la eficiencia, uso y adopcin de una estufa mejorada especializada en producir biocarbn en comparacin con estufas de lea tradicionales en tres municipios del departamento de Len, Nicaragua.

61IX. Apartado 1. Especialidad en Prctica del Desarrollo

64X. Apartado 2. Especialidad en Prctica del Desarrollo

66XI. ANEXOS

Lista de cuadros

17Cuadro 1. Tpicos rendimientos del producto (con base en madera seca) de los sistemas de pirlisis. (Bridgewater 2003).

29Cuadro 2. Valores de los parmetros fsico-qumicos del biocarbn proveniente de tres fuentes de madera, su combinacin y la gallinaza

37Cuadro 3. Diferencias de los efectos de los diferentes tratamientos aplicados al suelo sobre sus propiedades fisicoqumicas. Los tratamientos con letra B= biocarbn, G= gallinaza, F= fertilizantes sintticos, BxG= biocarbn y gallinaza, BxF= biocarbn y fertilizantes sintticos, GxF= gallinaza y fertilizantes sintticos, BxGxF= biocarbn, gallinaza y fertilizantes sintticos. Medias con una letra comn no son significativamente diferentes (p