compostaje como método para obtener abonos orgánicos seae junio 2017

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2ª edición del curso:“Elaboración de abonos orgánicos y biológicos de interés en agricultura“Granada, 29 y 30 de junio de 2017

Compostaje como método de obtención de abonos orgánicos.

Dr. Germán Tortosa Dept. Microbiología del Suelo y Sistemas SimbióticosEstación Experimental del Zaidín (EEZCSIC).http://www.compostandociencia.com Email: [email protected]@gmail.com

● La materia orgánica (MO) en el suelo

● Factor limitante de la fertilidad

● Mejora propiedades físicas:– Estabilidad estructural (acción cementante)– Mejora la porosidad – Control de la temperatura y radiación

● Mejora propiedades químicas:– Capacidad de cambio iónico– Capacidad tamponante– Procesos redox

● Mejora propiedades biológicas:– Biodiversidad–

Materia orgánica

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Microorganismos son materia orgánica

● Parte biológicamente activa de la MO

● Microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPR):

– Fijación de nitrógeno– Solubilización de P– Siderórofos– Etc.

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Fuentes de MO para agricultura

● Suelos (restos vegetales o animales)● Carbones ● Turbas y Leonarditas● Ácidos húmicos● Estiércoles● Residuos agrícolas● Compost● Vermicompost● Biochar● Carbones vegetales● ...

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Fuentes de MO para agricultura

● Residuos orgánicos sin transformar– Estiércoles, cascarilla de arroz,

melaza, salvado, suero de leche, posos de café, bagazo, cebadilla, … biomasa en general

● Residuos orgánicos transformados biológicamente:

– Aeróbicamente (compostaje, Bocashi, etc.)

– Anaeróbicamente – Vermicompostaje

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Legislación AGRICULTURA ECOLÓGICA

– 1) Reglamento (CE) Nº 834/2007 del Consejo, de 28 de junio de 2007 sobre producción y etiquetado de los productos ecológicos.

– 2) Reglamento (CE) Nº 889/2008 de la Comisión, de 5 de septiembre de 2008, por el que se establecen disposiciones de aplicación del Reglamento (CE) Nº 834/2007 del Consejo sobre producción y etiquetado de los productos ecológicos, con respecto a la producción ecológica, su etiquetado y su control.

– 3) Norma específica AENOR sobre Insumos para la agricultura ecológica (20172018).

FERTILIZANTES

– 4) Real Decreto 506/2013, de 28 de junio, sobre productos fertilizantes.– 5) Reglamento (CE) n.º 2003/2003 del Parlamento Europeo y del Consejo de 13 de octubre de

2003, relativo a los abonos.– 6) Real Decreto 865/2010, de 2 de julio, sobre sustratos de cultivo.

OTROS

– 7) Real Decreto 1528/2012, de 8 de noviembre, por el que se establecen las normas aplicables a los subproductos animales y los productos derivados no destinados al consumo humano (SANDACH).

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Residuos orgánicos sin transformar (estiércoles)

● Ventajas– Usados desde siempre– Buenos como fuente de nitrógeno inorgánico (Gallinaza)– Buenos como inoculantes microbianos– Relativamente baratos y asequibles (¿?)

● Desventajas– Producto fecal (Salmonella, coliformes, E.coli, etc.)– No estable biológicamente– No se puede añadir directamente a los cultivos– Máximo aplicación 170 kg de nitrógeno por hectárea

COMPOSTAJECOMPOSTAJEcomo método para como método para

obtener abonos obtener abonos y enmiendasy enmiendas

orgánicasorgánicas

Compostaje

“La adaptación, en condiciones controladas, del proceso

natural de descomposición de la materia orgánica “

- Sencillo y tecnológicamente asequible- Proceso microbiológico- Temperatura, factor selectivo de microorganismos (eliminación de patógenos)- Aeróbico (proceso bioxidativo)- Liberación de vapor de aguaCO

2 y nutrientes

- Producto estable con características húmicas llamado COMPOST

Inicio del compostaje

8 semanas

Maduro

- El compostaje es una práctica milenaria

- Difícil atribuirle a una persona o sociedad- Asociado inicialmente a la agricultura- Primeras evidencias apuntan al Imperio Acadio (Mesopotamia, XXIV A.C.). Evidencias romanas, griegas y tribus de Israel:

- Marcus Cato (agricultor y científico)- Lucius Junio Moderatus Columea

(año 42) en sus “Doce libros de la agricultura“- Biblia y Talmud (III A.C.-V D.C.)- Escritores árabes del siglo X-XII- Textos medievales y del Renacimiento

Ibn aI Awam (XI), Moses Maimonides (1135-1204), Miquel Agustí (XVII), Olivier de Serres (1600), Francis Bacon (1620), Emile Zola (1873), Victor Hugo (1862), Mahatma Gandhi (1869-1948),...

Shakespeare (1606) en Hamlet: “Do not spread the compost on the weeds, to make them ranker“

Los caballeros templarios españoles del siglo XIII hacen una descripción muy detallada de las técnicas del compostaje

Sir Albert Howard (1930), primer agrónomo que hizo la primera aproximación científica del compostaje. En 1940 publica “An Agricultural Testament“, con el que se inició el movimiento de agricultura ecológica...

Compostaje

Factores que influyen en el compostaje1- Sustrato o matriz

Tamaño de partículaEstructura físicaPorosidadMayor o menor biodegradabilidadMáxima superficie disponible al ataque microbiano



2- HumedadProceso biológico (25-45%)Secado implica parar el proceso




3- pHFactor selectivo microbianoRango óptimo 5,5-8pH>7,5 se produce pérdida

de nitrógeno Volatilización en forma

de amoníaco




3- pHFactor selectivo microbianoRango óptimo 5,5-8pH>7,5 se produce pérdida de nitrógeno Volatilización en forma de amoníaco

4- AireaciónProceso aerobio (anaerobiosis=mal olor)Microorganismos aeróbicosVolteos mecánicos o ventilaciónRango óptimo: 15-20% oxígenoControl del proceso y activación

Factores que influyen en el compostaje5- Temperatura

Factor selectivo de la microbiología

Cuatro fases: Mesófila, Termófila, Enfriamiento Maduración

Higienización (elimina parásitos y patógenos)

Factores que influyen en el compostaje6- Relación carbono-nitrógeno (C:N)

Inicio del proceso: 25-30:1Fin del proceso: <15:1

Problema 1:1000Kg Estiércol de oveja (humedad 69,0%, carbono: 43,2%, nitrógeno: 2,7%)3000Kg Paja (humedad: 12,0%, carbono: 56,0%, nitrógeno: 0,7%)Solución: http://compostingtechnology.com/resources/compost-calculator-tool/

http://compostingtechnology.com/resources/compost-calculator-tool/

¿Qué podemos compostar?

Cualquier material orgánico sepuede compostar:

Estiércoles, Restos de madera, Tallos cebada,Hojas, Serrín, Paja, Posos de café, Aceite deCocina, Restos de comida, Residuos Agroindustriales, Lodos, Purines, Cáscara de Arroz, Cama de ganado, Leguminosas, Cartón, Restos de cultivos, Etc.

IMPORTANTE

1- Saber lo que tenéis cerca y la cantidad2- Estimar la humedad, el carbono y el nitrógeno3- Cálculo de las proporciones

¿Cómo podemos compostar?

Dependerá de varios factores:

Necesidades de materia orgánicaInstalaciones disponiblesCondiciones climáticasCantidad de residuos a compostarRequerimientos básicos:

Mantener la humedadManejoAireación y volteo

Sistemas abiertos: Pila móvil (volteo mecánico del material

permite la oxigenación) Pila estática (sin volteo mecánico del

material, la oxigenación se hace insuflando aire, por succión o mezcla de ambos)

Sistemas cerrados Sistemas dinámicos (volteo del material)

Sistemas estáticos (sin volteo del material)

Reactores horizontales, verticales, y en túnel.

Tecnología¿Cómo podemos compostar?

Tecnología

Decálogo para hacer composthttp://www.compostandociencia.com/2016/03/como-hacer-composts/

1-¿Qué es el compostaje? Proceso biológico de degradación de la MO

2- La importancia de los microorganismos

3- La temperatura, el mejor indicador que el proceso va bien

4- Control de la humedad es fundamental

5- ¿Qué podemos compostar? Todo lo orgánico...

6- Elaboración de mezclas: relación C/N y otros aspectos nutricionales

7- Propiedades físicas de las pilas de compostaje

8- ¿Cómo podemos compostar? Sistemas abiertos y cerrados, estáticos y dinámicos, ...

9- Oxigenación y volteo de las pilas

10- La paciencia en la madre de todas las ciencias (inluida la del compostaje)

http://www.compostandociencia.com/2016/03/como-hacer-composts/

Criterios de calidad del compost

1- Estabilidad y madurez-Presencia de compuestos fácilmente degradables-Actividad microbiana (consumo de O

2, emisiónde CO

2, etc.)

-Pérdida del potencial fitotóxico

2- Higienización-Presencia de microorganismos patógenos:

Salmonella (ausente en 25 gr de compost)E. coli (< 1000 NMP por gr de compost)

3- Presencia de productos tóxicos e impurezas-Materiales iniciales de partida-Contenido en metales pesados

Clase A (Uso para agricultura)Clase BClase C

4- Contenido en materia orgánica, sustancias húmicas y nutrientes


Test de fitotoxicidad (Test de Zucconi)

1- Semillas de rápido crecimiento (Berro, rábano, ...)2- Extracción acuosa del compost

- Proporción peso:volumen 1:20 (1 gr compost y 20 ml agua)- Agitación durante 2 horas- Filtración malla (gasa de farmacia)

3- Germinación de las semillas- Poner 10 semillas por placa o recipiente (poner 10)- Humedecer papel con 1-2 ml del extracto- Germinación durante 1 semana a oscuridad (ideal: 2-3 días a 28ºC)- Control con agua (lo mismo que para el extracto)

4- Cálculos- Porcentaje de germinación - Elongación de las raices- El 100% es el control hecho con el agua

IG (%) = (%G x %L) / 100

Ausencia de fitotoxicidad: IG > 70%

Aplicación del compostForma de aplicación

- Como enmienda- Como fertilizante

Tipo de aplicación- Enmienda sólida- Enmienda líquida

Aplicación foliarAbono órgano-mineralAbono húmicoTé de compost

Dosis: - En función del contenido en nitrógeno (1,5-2%)- Legislación zonas vulnerables contaminación por nitratos- Aplicación máxima: 170 kg de nitrógeno por hectárea y año de cultivo- De aplicación a los estiércoles (alto contenido en amonio y nitrato)- ¿De aplicación a los composts?

Nitrógeno orgánico y liberación lentaAplicación de compost (1,5-2% de N): 8500 kg de compost por hectáreaDosis de plantas: 400 árboles, 21 kg de compost¿Incongruencia? Dosis de 20, 100 y 200 kg/h de compost

http://www.compostandociencia.com/2014/06/dosis-composts-en-agricultura-ecologica-html/

http://www.compostandociencia.com/2014/06/dosis-composts-en-agricultura-ecologica-html/

Conclusiones

VENTAJAS

- Excelente abono y/o enmienda orgánicaMateria orgánica estabilizadaAusencia de patógenosFuente de sustancias húmicas

- Fácil de hacer y barato- Abono de liberación lenta- Versátil:

Uso sólido y líquidoBase para otros abonos

INCONVENIENTES

- Contenido en nitrógeno bajo (fundamentalmente orgánico)- No puede competir contra un nitrato o un amonio de síntesis- Suplemento y/o enriquecimiento en nitrógeno

Fuente de nitrógeno

Experimento Nº1: Cantidad de nitrógeno equivalente (orgánico vs. inorgánico)

0123456789

10

Peso seco parte aérea (78 días)

C

DN

DN+C

Tratamiento

PS

PA

(g

)

0

5

10

15

20

25

Peso seco parte aérea (104 días)

C

DN

DN+C

Tratamiento

PS

PA

(g

)

Experimento Nº2: Dosis compost creciente con igual nitrógeno inorgánico

Control C1 C2 C3

Desarrollo vegetal

1º corte (98 días)

PSPA (g)

Tratamientos

Pe

so (

g)

Control C1 C2 C3

Desarrollo vegetal


PSPA (g)

Pe

so (

g)

Control C1 C2 C30

1020304050607080

Producción de frutos


Pe

so fr

esc

o (

g)

0

50

100

150

200

250

300

Contenido en ascorbato (Vitamina C) en frutos

Control

C1

C2

C3

Tratamiento

mg

/ 10

0 g

pe

so fr

esc

o

¿Fuentes de nitrógeno orgánico?

¿Fuentes de nitrógeno orgánico?

Largo plazo:

1- Fijación biológica de nitrógeno2- Rotaciones de cultivos y incorporación de MO

Corto plazo:

1- Estiércol2- Cultivos de algas y microalgas3- Extractos proteicos (aminoácidos):

- Vegetales (cebadilla, torta de leguminosas, etc)- Animales (harinas de sangre, de pescado, etc.)

Ejemplos de abonos orgánicos caseros...

Preparado biodinámico 500

Red Española de Compostaje (REC)http://www.recompostaje.com

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