Evaluación de las excretas de Zophobas morio y vermicomposta en el crecimiento inicial de lechuga (Lactuca sativa L.)

Daniel Alejandro García López* iD

TecNM: Instituto Tecnológico Superior de Libres, Departamento de Ingeniería en Innovación Agrícola Sustentable, Puebla. México. Camino Real S/N, Barrio de Tetela 73780, Libres, Puebla, México. *daniel.gl@libres.tecnm.mx

http://doi.org/10.5281/zenodo.23890692

Bajar cita (RIS): García López, 2026 AyTBUAP 11(43):41-54

Editado por: Jesús Muñoz-Rojas (Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla).

Recibido: 15 de febrero 2026. Aceptado: 13 de agosto 2026. Fecha de publicación: 30 de septiembre de 2026

URI: https://hdl.handle.net/20.500.12371/34515

Referencia: García López DA. Evaluación de las excretas de Zophobas morio y vermicomposta en el crecimiento inicial de lechuga (Lactuca sativa L.). Alianzas y Tendencias BUAP. 2026;11(43):41–54. Disponible en: https://www.aytbuap.mx/aytbuap-1143/evaluacion-de-las-excretas-de-zophobas-morio-y-vermicomposta

RESUMEN

La agricultura del siglo XXI demanda cambios en sus métodos de producción intensivos dependientes en el uso de insumos químicos como fertilizantes y pesticidas; esto es principalmente relevante en el contexto del cambio climático. Promover estos cambios requiere hacer modificaciones como el remplazo de fertilizantes químicos por abonos orgánicos de alta calidad y seguridad para las plantas y el ser humano. Una alternativa es aplicar métodos basados en el uso de insectos, en particular de la familia Tenebrionidae. El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el efecto de excretas de Zophobas morio como abono durante el desarrollo de plántulas de lechuga. Para cumplir este objetivo se empleó un diseño experimental completamente al azar donde se evaluó las excretas de Zophobas morio y vermicomposta a diferentes concentraciones en el crecimiento inicial de lechuga (Lactuca sativa L.). Los resultados mostraron que las plántulas de lechuga con dosis de excretas de Z. morio presentaron estadísticamente una menor supervivencia y menor crecimiento en comparación con las plantas con dosis de vermicompostaje y el grupo control. Adicionalmente, se presume que estas diferencias pueden ser debido a que las excretas de Z. morio presentan una mayor conductividad eléctrica que podría ocasionar efectos tóxicos. Se recomienda realizar estudios adicionales para optimizar el uso de excretas de Zophobas morio como fertilizante orgánico.

Palabras clave: agroecología; agricultura orgánica; enmienda; fertilidad; tóxico; inhibitorio.

ABSTRACT

Agriculture in the 21st century demands changes in its intensive production methods that rely on the use of chemical inputs such as fertilizers and pesticides; this is especially relevant in the context of climate change. Promoting these changes requires implementing modifications such as replacing chemical fertilizers with high-quality and safe organic fertilizers for plants and humans. An alternative is to explore and develop new organic fertilizers using insects, particularly from the Tenebrionidae family. The present study aims to evaluate the effect of Zophobas morio excreta as fertilizer during the development of lettuce seedlings. To achieve this objective, a completely randomized experimental design was used where Zophobas morio excreta and vermicompost were evaluated at different concentrations in the initial growth of lettuce (Lactuca sativa L.). It was observed that lettuces treated with excreta doses showed statistically lower survival rates and reduced growth compared to plants treated with doses of vermicomposting and the control group. Additionally, it was suspected that these differences could be due to the higher electrical conductivity of Z. morio excreta, which may cause plant toxicity. Further research is recommended to explore strategies for optimizing the use of Zophobas morio excreta as a potential organic fertilizer.

Palabras clave: agroecology; organic agriculture; amendment; fertility; toxic; inhibitory.

INTRODUCCIÓN

El compostaje y la producción de abonos orgánicos juegan un papel fundamental para una agricultura sostenible en el siglo XXI. La necesidad urgente de mitigar los impactos ambientales negativos derivados de prácticas agrícolas convencionales, como el uso intensivo de fertilizantes sintéticos y la degradación del suelo, resalta la importancia de explorar alternativas orgánicas que sean efectivas y sostenibles a largo plazo, principalmente dentro del contexto del cambio climático [1]. La aplicación y exploración de abonos orgánicos en la agricultura es una línea de investigación que merece la pena explorar por los beneficios que representa para el desarrollo de una agricultura sostenible.

Los abonos orgánicos pueden clasificarse de acuerdo con su origen y proceso de obtención; entre los más reconocidos se encuentran la composta, generada mediante la descomposición aeróbica controlada de residuos orgánicos; la vermicomposta, producida por la acción conjunta de lombrices y microorganismos sobre materiales orgánicos; los estiércoles animales estabilizados; los biofertilizantes obtenidos a partir de microorganismos benéficos; y, más recientemente, los abonos derivados de insectos, conocidos como frass, que corresponden a una mezcla de excretas, restos de muda y residuos alimenticios generados durante la cría de insectos [2]. Entre sus múltiples beneficios se incluyen la mejora de la estructura del suelo, la conservación de la humedad, la reducción de la erosión y la promoción de la biodiversidad del suelo [3, 4]. Además, los abonos orgánicos pueden actuar como sumideros de carbono, ayudando a mitigar los efectos del cambio climático al aumentar el contenido de carbono orgánico en el suelo y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la agricultura intensiva [5].

Cada tipo de abono presenta características particulares en cuanto a contenido nutrimental, estabilidad biológica, actividad microbiana y concentración de sales solubles, factores que influyen directamente en su capacidad para promover el crecimiento vegetal y mejorar la fertilidad del suelo. Debido a estas diferencias, es necesario evaluar individualmente el desempeño agronómico de nuevos materiales orgánicos antes de recomendar su uso a escala agrícola [6]. De este modo, estos abonos deben ser evaluados rigurosamente para garantizar su eficacia agronómica y que no representan un riesgo para la planta, el ambiente o la salud humana.

Si bien, el uso de la lombriz roja californiana (Eisenia foetida) es el método más popular de biotransformación de residuos en abono orgánico o vermicompost; también existe la opción de explorar las excretas de insectos capaces de consumir distintos tipos de residuos orgánicos. El uso de insectos para procesar residuos en abonos orgánicos está cobrando fuerza de manera reciente, esto es debido a que los insectos presentan un rápido crecimiento y adaptabilidad a diferentes fuentes de alimento, lo que los vuelva bastante atractivos. Como ejemplo podemos mencionar la larva de la mosca soldado negra (Hermetia illucens L.) que ha sido empleada para la transformación de residuos agroindustriales en abono orgánico [7]. La exploración de abonos orgánicos derivados de las excretas de insectos ha ganado interés debido a su potencial para mejorar la sostenibilidad agrícola. Estos subproductos, resultantes de la cría de insectos, contienen nutrientes esenciales como nitrógeno, fósforo y potasio, además de materia orgánica que puede mejorar la estructura del suelo y su capacidad de retención de agua [8].

Un grupo de insectos que se han propuesto como candidato para la producción de abonos orgánicos son los escarabajos de la familia Tenebrionidae, ya que en la naturaleza durante su estadio larval se encargan de descomponer la materia orgánica del suelo [9]. En particular se puede destacar a la especie Zophobas morio o gusano de harina ya que es abundante por ser criado como alimento vivo por su alto contenido de proteína para reptiles, anfibios, mamíferos, peces y aves [9]. La abundancia de este organismo y su amplia dieta que incluye casi cualquier material orgánico, lo destacan por generar gran cantidad de excretas que podrían ser fuente para obtener abonos o biofertilizantes orgánicos [8].

Investigaciones con Tenebrio molitor, especie emparentada con Z. morio, muestran que sus excretas pueden ser aprovechadas como enmiendas orgánicas, aunque los resultados varían según las dosis aplicadas y el tipo de cultivo [8, 10]. Estos resultados sugieren que las excretas de Z. morio podrían integrarse dentro de la agricultura como abono orgánico. De tal modo, es necesario evaluar el uso de sus excretas para garantizar su uso seguro en la agricultura sostenible [8].

En el presente estudio se planteó como objetivo evaluar el efecto de las excretas de Zophobas morio como abono durante el desarrollo de plántulas de lechuga. Para esto, se comparó el efecto de excretas de Z. morio frente a un abono probado como lo es la vermicomposta de lombriz roja california.

METODOLOGÍA

Ubicación y preparación de muestras

El trabajo se desarrolló dentro del TecNM: Instituto Tecnológico Superior de Libres, en la ciudad de Libres, Puebla, México (19º 27’ 52” de latitud norte y los meridianos 97º 41’ 52” de longitud oeste). El trabajo experimental se llevó a cabo dentro de un invernadero en las instalaciones de esta institución.

Para realizar las pruebas se emplearon dos tipos de muestras para este estudio. La vermicomposta se obtuvo de una cama de vermicompostaje dentro de las instalaciones de la institución, estas lombrices son alimentadas con excretas de borrego y la vermicomposta para su cosecha es secada a la sombra y posteriormente es cribada mediante una criba de 2 mm previo a su uso. Por su parte, las excretas de Zophobas morio fueron donadas por el Instituto de Ecología, el cuidado de Z. morio consistió en una dieta de avena molida y humedecida la cual se colocó como una cama de sustrato de 1 cm para su alimentación; tras 12 semanas las excretas fueron colectadas y preservadas en recipientes plásticos herméticos hasta su uso.

Se determinaron variables fisicoquímicas en ambas muestras para tener una referencia de su composición, estos procedimientos se realizaron con base a la norma mexicana vigente sobre especificaciones y métodos de prueba para la vermicomposta de lombriz (NOM-FF-109-SCFI-2008). Para su análisis, las muestras se diluyeron a razón 1:2 (m/v) en agua destilada y se mantuvieron en agitación constante con una plancha electromagnética. Se determinó directamente el pH de las muestras líquidas de ambos abonos orgánicos mediante un medidor combinado de pH / CE / TDS HI98130 de la marca HANNA, este fue previamente calibrado con soluciones de referencia a temperatura ambiente. Para determinar la conductividad eléctrica (CE) de las muestras se empleó una dilución 1:2 (m/v) en agua destilada bajo agitación continua y la lectura se realizó mediante medidor combinado de pH / CE / TDS HI98130 de la marca HANNA previamente calibrado. Para ambas variables la medición se realizó por quintuplicado, y se presentaron las medias y desviaciones estándar de los valores.

Diseño experimental

Para evaluar el uso de excretas de Z. morio como abono se emplearon plantas de lechuga (Lactuca sativa L.), ya que estas hortalizas son útiles por su sensibilidad a compuestos tóxicos y se emplean para evaluar abonos orgánicos [11]. De este modo, se desarrolló un experimento para comparar la supervivencia y crecimiento de plantas de lechuga en presencia de excretas de Z. morio y vermicomposta de lombriz, por lo cual se decidió probar dos concentraciones de cada material mediante los siguientes tratamientos:

Control: sustrato control (70% Turba de musgo y 30% perlita).

Z. morio 20%: excretas de Zophobas morio 20% y sustrato control 80% (v/v).

Z. morio 50%: excretas de Zophobas morio 50% y sustrato control 50% (v/v).

Vermicomposta 20%: vermicomposta 20% y sustrato control 80% (v/v).

Vermicomposta 50%: vermicomposta 50% y sustrato control 50% (v/v).

Una vez preparadas, las mezclas fueron hidratas y se usaron para llenar semilleros plásticos de 26 cavidades previamente desinfectados con solución de sales cuaternarias. En las cavidades de cada semillero se agregaron semillas de lechuga que se mantuvieron con riegos diarios a fin de permitir el crecimiento vegetal. Se realizó un triplicado de semillero por cada tratamiento para un total de 78 semillas por tratamiento, finalmente los semilleros se distribuyeron aleatoriamente dentro de las instalaciones de un invernadero.

El crecimiento de las plantas de lechuga se desarrolló durante veinte días después de la siembra (dds), durante ese periodo cada cinco días se tomaron variables de porcentaje de supervivencia mediante la Ecuación 1; por su parte altura de la planta que se midió con ayuda de un vernier digital de la marca Truper (14388).

PS = [(No. SV o G)/No. SS)] × 100       Ecuación 1

Donde PS significa Porcentaje de supervivencia; No. SV o G significa número de semillas vivas o germinadas y No. SS significa el número de semillas sembradas.

Al término de los 20 días se comparó el crecimiento final (CF), así como la tasa de crecimiento promedio (TC) mediante la Ecuación 2 [12] y la tasa máxima de crecimiento (TMC), donde esta última es el periodo donde se registra el mayor incremento.

TC = (Lf-Li) / (Tf-Ti)                     Ecuación 2

Donde Lf significa longitud final; Li significa longitud inicial, Tf significa tiempo final y Ti significa tiempo inicial.

Al término de la prueba se tomaron valores de pH y CE del sustrato como se mencionó en la sección anterior, con la finalidad de comparar si los valores diferían estadísticamente entre los tratamientos.

Análisis de resultados

El diseño experimental fue completamente al azar con 78 semillas por tratamiento. Los datos de las variables estudiadas fueron analizados mediante Análisis de varianza de una vía y cuando se encontraron diferencias entre medias, estas se resolvieron mediante prueba de Tukey con un p<0.05.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Porcentaje de supervivencia de plantas

El desarrollo de plantas de lechuga se monitoreó durante 20 días después de la siembra (dds) mediante un sustrato control y en presencia de dos concentraciones (50%, 20%) de excretas de Z. morio y vermicomposta. Se observó que la supervivencia se disminuyó gradualmente en todos los tratamientos (Tabla 1).

A los 5 dds, el tratamiento Z. morio 50% presentó un valor significativamente menor (37.18%) respecto al resto de los tratamientos, los cuales no mostraron diferencias estadísticas entre sí y mantuvieron valores superiores al 87%. Este comportamiento sugiere que altas concentraciones del material derivado de Z. morio produjeron condiciones desfavorables para el establecimiento inicial, posiblemente relacionadas con una elevada concentración de compuestos orgánicos, sales o una descomposición aún activa del material.

En las evaluaciones posteriores (10 y 15 dds), la tendencia se mantuvo. Los tratamientos con vermicomposta al 20 y 50%, así como el control, presentaron los mayores porcentajes y estadísticamente similares, indicando estabilidad y condiciones favorables para el desarrollo. Particularmente, la vermicomposta al 50% presentó los valores más altos durante todo el ensayo, alcanzando 85.90% a los 20 dds. En general, los tratamientos de vermicomposta (20% y 50%) junto con el control presentaron porcentajes de supervivencia estadísticamente similares durante el transcurso del experimento, mostrando que estos tratamientos no afectaron significativamente la supervivencia de las plantas de lechuga ya que obtuvieron valores similares a los observados en el tratamiento control con alrededor del 80% de supervivencia, el cual es un valor aceptable de germinación en variedades de hortalizas [13]. El porcentaje de supervivencia de semillas es un parámetro que permiten realizar una comparación del desempeño de semillas en diferentes condiciones, de igual forma es importante realizar estas pruebas con la misma variedad ya que si se emplean diferentes variedades de lechuga, estas pueden presentar variaciones de germinación entre ellas [14]. De este modo se demostró que los tratamientos con excretas de Z. morio no permitieron un crecimiento óptimo de las semillas de lechuga en comparación con tratamientos de vermicomposta o el grupo control.

Longitud de plantas

Durante los 20 días de crecimiento se midió cada 5 días la longitud de las plantas expuestas a los diferentes tratamientos experimentales: vermicomposta (20 y 50%), excretas Z. morio (20 y 50%) y con sustrato control; lo cual se observa en la Figura 1. Los tratamientos con excretas de Z. morio mostraron desde los 5 dds menores valores de longitud en comparación con los tratamientos de vermicomposta y el tratamiento control. Este comportamiento se mantuvo durante todo el tiempo experimental demostrando un menor desempeño en el crecimiento de las plantas en presencia de excretas de Z. morio. Por su parte, la Tabla 2 muestra la comparación de los cálculos crecimiento final (CF), tasa de crecimiento promedio (TC) y tasa máxima de crecimiento (TMC) observados a los 20 dds. Estadísticamente el mayor crecimiento final se observó en el grupo control y el tratamiento de vermicomposta al 20 %, seguido del tratamiento de vermicomposta al 50 %, mientras que los tratamientos de excretas de Z. morio al 20 % y 50 % mostraron los menores valores de crecimiento con un valor estadísticamente similar a los 20 dds. Adicionalmente, tanto la tasa de crecimiento como la tasa máxima de crecimiento, fueron estadísticamente similar entre los tratamientos con vermicomposta y el control (Tabla 2), demostrando que en estos tratamientos la planta de lechuga es capaz de desarrollarse con normalidad sin interferencias debidas al sustrato. En contraparte, los tratamientos con excretas de Z morio al 20 % y 50 % mostraron entre ellos valores estadísticamente similares de TC y TMC que fueron significativamente menores a los observados a los tratamientos de vermicompost y control. Este comportamiento nuevamente confirmo que el uso de excretas de Z. morio a concentración de 20% y 50% no permiten el desarrollo normal de las plantas de lechuga.

Propiedades de los sustratos

Se evaluaron variables físico-químicas de conductividad eléctrica (CE) y pH ya que son componentes de los sustratos que pueden afectar la germinación de semillas [15]. Se observó que el mayor valor de pH lo presentó vermicomposta al 50 % con un pH de 8.40±0.09, siendo este alcalino; por su parte vermicomposta al 20 % y Z. morio al 20 % mostraron valores similares de pH, seguido de Z. morio al 50 %; finalmente, el menor valor de pH se observó en el tratamiento control con un valor neutro de 7 (Tabla 3), esto demostró que no existieron variaciones en el valor de pH entre los tratamientos. En contraparte, el valor de CE mostró diferencias significativas entre los tratamientos. Los sustratos con excretas de Z. morio mostraron los mayores valores de CE al 50% (1.72±0.09 dS m-1) y al 20 % (1.54±0.07 dS m-1), mientras que los tratamientos de vermicomposta y control mostraron valores de CE menores a 1 dS m-1 (Tabla 3). Esto fue debido a que la muestra de origen de excretas de Z. morio presentó una alta conductividad eléctrica (4.79±0.06 dS m-1) en comparación con la muestra de origen de vermicomposta (1.81±0.16 dS m-1), lo cual causó que los tratamientos con dosis de Z. morio presentaran mayores valores de CE. Debido a este comportamiento, se sospechó que las diferencias observadas durante la germinación y la longitud de las plantas de lechuga se pueden atribuir principalmente a la mayor conductividad eléctrica presente en los sustratos con excretas de Z. morio, más que a las variaciones de pH, como también han observado otros estudios que priorizan el efecto de la CE sobre el pH en alteraciones sobre supervivencia de semillas [16]. Adicionalmente, existe evidencia en la literatura donde se advierte que una alta CE genera alteraciones en etapas tempranas del crecimiento de lechuga por lo cual se recomienda mantener valores por debajo de 1.5 dS m-1 para evitar pérdidas en su rendimiento [17]. En general, la CE es un valor que no siempre es cuidado y sin embargo tiene un gran impacto en el desarrollo vegetal, se recomienda durante la etapa de germinación de hortalizas mantener valores de CE entre 1 a 1.25 dS m-1 ya que superando este rango se puede observar una disminución de la supervivencia por debajo del 75% [18], muy similar a lo observado en el presente trabajo al superar valores de 1.5 dSm-1 en los tratamientos de Z. morio. De igual forma, otra alteración debida a altos valores de CE tiene que ver con la pérdida de microorganismos benéficos, por lo cual es necesario cuidar la CE en biofertilizantes u abonos orgánicos para garantizar la mayor supervivencia de microbiota benéfica [19].

Consideraciones generales

Los resultados del presente estudio confirman lo visto en un trabajo previo [20] donde se comparó el extracto de excretas de Z. morio contra el extracto de humus mediante prueba de fitotoxicidad en semillas de lechuga. La evaluación de fitotoxicidad, a través de los índices de germinación residual normalizado (IGN) y de elongación radical residual normalizado (IERN), permitieron clasificar al humus de lombriz como un material no fitotóxico. En contraste, el extracto obtenido de Z. morio presentó valores de IGN asociados a una toxicidad moderada y un IERN correspondiente a una toxicidad elevada. Los resultados fueron confirmados mediante la germinación, donde el humus de lombriz mostró una respuesta superior (112.45 ± 29.72%) frente al bajo porcentaje registrado para Z. morio (25.74 ± 5.87%).

La menor supervivencia y crecimiento observados en los tratamientos con excretas de Z. morio podrían estar relacionados con los mayores valores de CE registrados en dichos sustratos. Una alta CE se asocia con una mayor concentración de sales solubles, las cuales disminuyen el potencial osmótico del medio e interfieren con la absorción de agua durante la germinación y el crecimiento inicial de las plántulas; también, el exceso de sales puede generar toxicidad iónica, alteraciones metabólicas y estrés oxidativo, afectando particularmente etapas tempranas del desarrollo vegetal, las cuales son altamente sensibles a cambios en salinidad [21]. Por su parte, estos elevados valores en las excretas de Z. morio podrían ser derivados tanto del metabolismo del insecto como de la composición de la dieta suministrada. Estudios previos han reportado que las excretas de insectos pueden contener cantidades importantes de amonio, nitratos, fosfatos y otros compuestos iónicos que incrementan la conductividad eléctrica del material [22].

Otro factor que podría explicar el mejor desempeño de la vermicomposta respecto a las excretas de Z. morio es la presencia de comunidades microbianas benéficas; ya que la vermicomposta es ampliamente reconocida por aportar microorganismos promotores del crecimiento vegetal capaces de producir fitohormonas, solubilizar nutrientes y reducir compuestos fitotóxicos [23]. En contraste, las excretas de Z. morio utilizadas en este estudio no fueron sometidas a procesos adicionales de estabilización biológica o compostaje, por lo que podrían presentar menor diversidad microbiana benéfica o incluso metabolitos intermedios asociados a fitotoxicidad.

El uso de excretas de Z. morio como fertilizante orgánico se ha sugerido por la presencia de diversos compuestos orgánicos nitrogenados y fosforados en su composición [8]. Sin embargo, persisten incertidumbres sobre su adecuado manejo y aplicación, ya que el presente estudio y otros similares [20] han evidenciado riesgo de toxicidad asociado a elevados niveles de conductividad eléctrica. Es necesario recalcar que existe limitada literatura sobre el tema para realizar conclusiones definitivas sobre el uso adecuado de este sustrato. La literatura disponible destaca múltiples beneficios del uso de excretas de Zophobas morio como abono orgánico [8]; no obstante, es necesario verificar estos efectos antes de recomendar su aplicación. En particular, aún no se ha determinado con precisión la dosis óptima ni el manejo adecuado de este material para su uso agrícola. Existen reportes donde se describe su aplicación en concentraciones bajas, entre el 1 y 2.5 %, debido a posibles efectos fitotóxicos [8], aunque las causas específicas de esta toxicidad no han sido aún esclarecidas.

Una alternativa puede ser su incorporación en dosis reducidas junto con otros abonos orgánicos, como la vermicomposta, para evaluar su desempeño en formulaciones combinadas que potencien las propiedades de ambos componentes; o realizar un precompostaje de las excretas antes de su uso directo como abono orgánico. Adicionalmente, se puede explorar ajustes en la dieta de Z. morio para reducir la conductividad eléctrica de sus excretas o desarrollar métodos para disminuir este parámetro, asegurando así su uso seguro y eficaz en la agricultura.

CONCLUSIONES

Las pruebas mostraron que las dosis de excretas de Z. morio al 20% y 50% no fueron capaces de sostener el desarrollo óptimo de plantas de lechuga, y al contrario mostraron valores bajos de supervivencia y limitaciones en el crecimiento. El desempeño de las excretas de Zophobas morio bajo las condiciones de este experimento no permite recomendar su uso como abono orgánico similar al efecto observado con vermicomposta. Se considera que estos efectos negativos pueden ser debido a sus altos valores de conductividad eléctrica. Se recomienda explorar alternativas que permitan el uso apropiado de las excretas de Z. morio como disminuir su dosis o explorar alternativas para reducir la alta conductividad eléctrica. Es necesario, continuar con la investigación de potenciales abonos orgánicos para la agricultura y explorar su apropiado manejo para garantizar su éxito en la producción vegetal.

CONFLICTO DE INTERESES

El autor declara la ausencia de conflicto de interés.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al TecNM: Instituto Tecnológico Superior de Libres y a la academia de Ingeniería en Innovación Agrícola Sustentable por las facilidades durante el trabajo.

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