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Manejo sustentable de residuos (nejayote y estiércol) para mejorar el agroecosistema de maíz: visión transdisciplinaria

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dc.contributor.author Domínguez Hernández, Martha Elena
dc.date.accessioned 2018-07-03T20:54:08Z
dc.date.available 2018-07-03T20:54:08Z
dc.date.created 2017-11-07
dc.date.issued 2018-07-02
dc.identifier.citation Domínguez Hernández, Martha Elena. (2017). Manejo sustentable de residuos (nejayote y estiércol) para mejorar el agroecosistema de maíz: visión transdisciplinaria. (Doctorado en Ingeniería de Sistemas). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/25469
dc.description Tesis (Doctorado en Ingeniería de Sistemas), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2017, 1 archivo PDF, (208 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: El maíz es el principal cultivo en México por su importancia económica y cultural. Existe la necesidad de mejorar el agroecosistema para obtener grano en cantidad y calidad suficientes para satisfacer las demandas de la población y la agroindustria, con la disminución del impacto ambiental que la agricultura genera. Una alternativa, es la utilización de desechos de sistemas agroindustriales y pecuarios en forma de fertilizantes orgánicos. Los objetivos son: 1) Caracterizar el agroecosistema maíz en el municipio de Ahuazotepec, Puebla, con el enfoque sistémico que plantea el Marco para la Evaluación de Sistemas de Manejo incorporando Indicadores de Sustentabilidad (MESMIS), 2) Caracterizar química y físicamente los fertilizantes orgánicos producto de las combinaciones entre concentraciones de nejayote y estiércol de ovino, 3 y 4) Cuantificar el efecto de la aplicación de los fertilizantes orgánicos nejayote – estiércol de ovino sobre el rendimiento, la calidad de grano, la eficiencia energética y la relación costo–beneficio; y el contenido de microorganismos, las propiedades físicas y químicas del suelo de un agroecosistema maíz, y 5) identificar las concentraciones de los fertilizantes orgánicos que maximicen la respuesta en cada variable de estudio. El análisis del sistema permitió identificar tres conglomerados: Tradicional Bajo, Tradicional Medio y Transición. Los grupos fueron diferentes en: rendimiento de grano, ingreso, edad del productor, escolaridad, organización, prácticas de producción y actividades económicas complementarias. La productividad fue el atributo que afectó a la sustentabilidad de los tres grupos. Las características físicas y químicas de los fertilizantes orgánicos muestran que pueden ser utilizados en sustitución de la fertilización inorgánica tradicional; disminuyen el potencial contaminante del nejayote y del estiércol y permiten la recuperación de agua utilizada en el proceso de nixtamalización. La aplicación de los fertilizantes nejayote–estiércol de ovino mejoran el rendimiento de grano y la resiliencia del sistema; generan una relación beneficio costo positiva de 6.71 y mejoran la eficiencia energética en 28 % con respecto a la fertilización inorgánica (120N-60P-30K). Las combinaciones nejayote-estiércol incrementan 88.2 % el contenido de nitrógeno amoniacal, 13.9 % el nitrógeno nítrico, 99 % el contenido de potasio y 29 % el contenido de fósforo comparados con la dosis 120N-60P-30K; además aumentan el contenido de materia orgánica (5.9 %) y el número de unidades formadoras de colonias (32.9 %), indicando mejoras en la fertilidad del suelo. Los fertilizantes nejayote–estiércol de ovino evaluados son una alternativa sustentable para el agroecosistema maíz y el manejo de los residuos evaluados. ABSTRACT: Maize is the main crop in Mexico and given its economic and cultural relevance, there is a need for improvements of the agroecosystem, which should lead to the production of grain in sufficient quantity and quality to satisfy the country’s demand, but at the same time reducing the environmental impact of conventional agriculture. An alternative is the utilization of agroindustrial and livestock waste in the form of organic fertilizers. The aims of this research were: 1) to characterize the maize agroecosystem in the municipality of Ahuazotepec, Puebla, considering the systemic approach proposed by the Framework for Assessing the Sustainability of Natural Resource Management Systems (MESMIS, for its acronym in Spanish); 2) to evaluate the physical and chemical characteristics of the organic fertilizers obtained from different combinations of lime water and sheep manure; 3) to assess the effect of lime water-manure fertilizer application on maize yield, grain quality, energy efficiency, benefit to cost ratio 4) microbial counts and physicochemical properties of soil in the maize agroecosystem, and 5) to identify what proportions of lime water and manure can maximize the response of each variable, using the response surface method. The analysis of the agroecosystem allowed the identification of three subsystems: Low-Traditional, Medium-Traditional and Transition, which differed in grain yield, income, farmer’s age and education, participation in farmer organizations, production practices, and supplementary income generating activities. Productivity was the attribute that affected sustainability the most in the three groups. The results of the characterization of the organic fertilizers showed their nutrient composition can substitute inorganic fertilizers; furthermore, by using these waste products this way, the potential for contamination of the nixtamalization process and livestock production is reduced. Results of the evaluation of maize yield, grain quality, energy efficiency and cost-benefit ratio indicate that the application of organic fertilizers improve the yields and system resilience, generate a cost benefit ratio of 6.71 and produce a 27 % increase in energy efficiency, compared to the conventional fertilization. The results of the soil properties evaluation indicate that combinations nejayote – manure increased the inorganic nitrogen (NH4+-N, +88.2% and NO3--N,+13.9%), as well as potassium and phosphorus contents (+99% and +29% respectively), compared to a chemical fertilizer dose of 120N - 60P - 30K. In addition, the increases in organic matter content (+ 5.9%) and number of colony forming (+32.9%) indicate an improvement in the soil fertility when using nejayote-manure mixture. Based on these results, fertilization applying mixtures of lime water and manure seems like a sustainable alternative to be used in the maize agroecosystem. es
dc.description.sponsorship Instituto Politécnico Nacional es
dc.language.iso es es
dc.subject Agroecosistema es
dc.subject Sistemas agroindustriales es
dc.subject Fertilizante orgánico es
dc.subject MESMIS es
dc.subject Nejayote es
dc.subject Estiércol es
dc.title Manejo sustentable de residuos (nejayote y estiércol) para mejorar el agroecosistema de maíz: visión transdisciplinaria es
dc.type TESIS es
dc.contributor.advisor Zepeda Bautista, Rosalba
dc.contributor.advisor Valderrama Bravo, María del Carmen


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