Compost y enmiendas orgánicas en agricultura ecológica

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Los suelos y la fertilización en producción
ecológica, San Fernando de Henares,
Madrid, 30 de junio de 2016
Compostaje y enmiendas
orgánicas en agricultura
ecológica
Dr. Germán Tortosa
Departamento de Microbiología del Suelo y Sistemas
Simbióticos. Estación Experimental del Zaidín (EEZ-
CSIC).
Email: german.tortosa@eez.csic.es
Compostando Ciencia:
http://www.compostandociencia.com
compostandociencia@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

●
HUMUS y Sustancias Húmicas (SH):
–
MO presente en el suelo (investigadores principio siglo XIX)
–
Proviene de la degradación biológica y bioquímica de restos animales y
vegetales, así como productos del metabolismo de los microorganismos
●
Dos categorías de MO en la naturaleza:
–
Sustancias no húmicas
●
Estructura química definida
(carbohidratos, péptidos,
aminoácidos, grasas, lípidos, etc.)
–
Sustancias húmicas (SH)
●
Las SH se encuentran en todos los
ambientes terrestres y acuáticos, siendo
aproximadamente el 50% de la MO
total del suelo.

●
Para el estudio propiedades químicas y coloidales de
las SH
Tipos de Sustancias húmicas (SH)
●
Es necesario su extracción con disolventes.
Según su solubilidad, se clasifican en tres
grupos con características químicas
diferenciadas:
ÁCIDOS HÚMICOS:ÁCIDOS HÚMICOS: Extraíbles en
medio básico e insolubles en
medio ácido
ÁCIDOS FÚLVICOS:ÁCIDOS FÚLVICOS: Solubles en
medio ácido
HUMINAS:HUMINAS:
Insolubles en disoluciones alcalinas
●
Punto de vista nutricional de las
SH:
–
Relación directa entre SH y fertilidad
–
Fracción más activa de la MO
–
Favorece la germinación, estimulan
procesos bioquímicos, etc.
–
Gran gama de productos agroquímicos
comerciales
Sustancias húmicas

6
Microorganismos son materia orgánica
●
Parte biológicamente
activa de la MO
●
Microorganismos
promotores del
crecimiento vegetal
(PGPR):
–
Fijación de nitrógeno
–
Solubilización de P
–
Siderórofos
–
Etc.

7
Fuentes de MO para agricultura
●
Suelos (restos vegetales o animales)
●
Carbones
●
Turbas y Leonarditas
●
AH
●
Estiércoles
●
Residuos orgánicos
●
Compost
●
Vermicompost
●
Biochar
●
Carbones vegetales
●
...

8
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 trasnformados
biológicamente:
–
Aeróbicamente (compostaje, Bocashi,
etc.)
–
Anaeróbicamente
–
Vermicompostaje

12
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

COMPOSTAJECOMPOSTAJE
como método paracomo método para
obtener abonosobtener 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 agua
CO2
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...

Factores que influyen en el compostaje
1- Sustrato o matriz
Tamaño de partícula
Estructura física
Porosidad
Mayor o menor biodegradabilidad
Máxima superficie disponible al ataque microbiano
2- Humedad
Proceso biológico (25-45%)
Secado implica parar el proceso
3- pH
Factor selectivo microbiano
Rango óptimo 5,5-8
pH>7,5 se produce pérdida de nitrógeno
Volatilización en forma de amoníaco
4- Aireación
Proceso aerobio (anaerobiosis=mal olor)
Microorganismos aeróbicos
Volteos mecánicos o ventilación
Rango óptimo: 15-20% oxígeno
Control del proceso y activación

5- Temperatura
Factor selectivo de la
microbiología
Cuatro fases:
Mesófila,
Termófila,
Enfriamiento
Maduración
Higienización (elimina
parásitos y patógenos)

6- Relación carbono-nitrógeno (C:N)
Inicio del proceso: 25-30:1
Fin 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/

¿Qué podemos compostar?
Cualquier material orgánico se
puede compostar:
Estiércoles, Restos de madera, Tallos cebada,
Hojas, Serrín, Paja, Posos de café, Aceite de
Cocina, 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 cantidad
2- Estimar la humedad, el carbono y el nitrógeno
3- Cálculo de las proporciones

¿Cómo podemos compostar?
Dependerá de varios factores:
Necesidades de materia orgánica
Instalaciones disponibles
Condiciones climáticas
Cantidad de residuos a compostar
Requerimientos básicos:
Mantener la humedad
Manejo
Aireación 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?

Criterios de calidad del compost
1- Estabilidad y madurez
-Presencia de compuestos fácilmente degradables
-Actividad microbiana (consumo de O2
, emisiónde CO2
, 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 B
Clase 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 compost
Forma de aplicación
- Como enmienda
- Como fertilizante
Tipo de aplicación
- Enmienda sólida
- Enmienda líquida
Aplicación foliar
Abono órgano-mineral
Abono húmico
Té 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 lenta
Aplicación de compost (1,5-2% de N): 21 kg de compost
Incongruencia: dosis 40, 80 ó 200 kg por hectárea

Conclusiones
VENTAJAS
- Excelente abono y/o enmienda orgánica
Materia orgánica estabilizada
Ausencia de patógenos
Fuente de sustancias húmicas
- Fácil de hacer y barato
- Abono de liberación lenta
- Versátil:
Uso sólido y líquido
Base 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

Otros ejemplos de abonos orgánicos caseros...

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Los suelos y la fertilización en producción
ecológica, San Fernando de Henares,
Madrid, 30 de junio de 2016
Conceptos teórico-prácticos
para la elaboración de té de
compost y otros fertilizantes
orgánicos líquidos
Dr. Germán Tortosa
Departamento de Microbiología del Suelo y Sistemas
Simbióticos. Estación Experimental del Zaidín (EEZ-
CSIC).
Email: german.tortosa@eez.csic.es
Compostando Ciencia:
http://www.compostandociencia.com
compostandociencia@gmail.com

Principios de microbiología
Medios de cultivo y factores de crecimiento
- Agua
- Sólidos (agar o gelificante) y líquidos
- Temperatura

- Agua
- Temperatura
- Salinidad
- Oxigenación (aeróbios, anaeróbios y facultativos)

- Agua
- Sólidos y líquidos
- Temperatura
- Salinidad
- Oxigenación
- pH (6,5-7,5)

- Agua
- Temperatura
- Salinidad
- Oxigenación (aeróbios, anaeróbios y facultativos)
- pH (6,5-7,5)
Tampón para mantener el pH
- Fuente de carbono
Compuestos orgánicos (glucosa, etc.)
- Fuente de nitrógeno
Extractos de levadura, etc.
- Elementos minerales
Hierro, fósforo, potasio, calcio, etc.
- Factores de crecimiento
Vitaminas, animoácidos, etc.
- Factores selectivos
Antibióticos

Origen del té de compost
- Interés a partir de 1990
- Paradigma control biológico de plagas:
¿un producto para un solo patógeno microbiano?
- Pesticidas sintéticos y problemas medioambientales y de salud
- Interés creciente por la agricultura ecológica
- Búsqueda por productos para control
biológico (salud y prevención) como
alternativa por parte de los productores
al no existir ningún producto certificado
- Compost ya se conocía sus propiedades
de biocontrol
- Usos extractos de plantas desde los Romanos
Muchos casos de “a mi me funciona“
pero muy pocas pruebas científicas...

¿Qué es un té de compost?
¿Un extracto acuoso?, ¿un lixiviado?, ¿un extracto fermentado?, ¿un té o infusión?,
¿un caldo microbiano?, ¿un cultivo microbiano?, ¿solubilización microbiana?,
¿enriquecimiento microbiano?, ¿un brebaje alquímico?...

¿Qué es un té de compost?
“Extracto acuoso orgánico obtenido de un
compost (o vermicompost) maduro
donde se solubilizan y/o reproducen
algunos microorganismos presentes que
tienen propiedades beneficiosas
y protectoras para las plantas,
y que además, puede tener
propiedades fertilizantes“

¿Cómo se hace un té de compost?

Algunos factores a tener en cuenta:
- Microorganismos presentes en el compost
PATÓGENOS
Salmonella
Ausente en 25 g de compost elaborado
Escherichia coli
<1000 número más probable (NMP)
Por gramo de compost elaborado

- Temperatura:
Microorganismos mesófilos y temperatura ambiente
¡NO APLICAR CALOR!

- Temperatura
- Agitación, aireación y oxigenación
Aerated Compost Tea (ACT) vs Non-Aerated compost Tea (NCT)

- Temperatura
Aerated Compost Tea (ACT) vs Non-Aerated compost Tea (NCT)
Condiciones aeróbicas Condiciones anóxicas (mal olor)
Mejor solubilización nutrientes Peor solubilización nutrientes
Máxima solubilización microorganismos No tan buena
(bacterias, hongos, protozoos, etc.)
Mejor crecimiento de los microorganismos (¿?) Menor crecimiento (¿?)
Mayor coste energético y tecnológico Menor coste
¿Cual da mejor resultado?

- Temperatura
- Componentes nutricionales
- Solubilización vs crecimiento de microorganismos

- Temperatura
- Tiempo de extracción

- Temperatura
- Relación peso del compost:volumen de agua (P/V)

- Temperatura
- Relación peso del compost:volumen de agua (P/V)
-Calidad del agua
Evitar agua clorada del grifo
No crecimiento de microorganismos
- Material de la bolsa
...

Sistemas para elaborar té de compost
Compost Tea Brewer

Aplicación del té de compost
Control fitopatógenos y enfermedades plantas

Producto fertilizante (efecto en hortalizas o plantas de ciclo corto de crecimiento)

Aplicación como un abono líquido
- Recién hecho
- Suelo (rizosfera)
- Sistema de riego
- Vía foliar
Dosis aplicación
- Dependerá de la forma de extracción
- Dilución (¿?): 1:1, 1:3, 1:5 ó 1:10 (muy diluido)
- Test de fitotoxicidad de Zucconi (Test de germinación) en caso de duda
Como fertilizante
- Aplicación continuada (de forma semanal)
- Extracto orgánico diluido (poca materia orgánica)

Conclusiones
Té de compost:
Extracto acuoso enriquecido en microorganismos
Compost de calidad (IMPORTANTE)
Depende de factores como:
Aireación
Relación peso:volumen
Tiempo de extracción
Nutrientes
Tratamiento patógenos plantas efectivo
Mejora la salud de la planta (tratamiento preventivo)
¿Poder fertilizante?
Dosis
Cultivo (hortalizas o de rápido crecimiento)
Modo de aplicación:
- Recién hecho
- Suelo (rizosfera)
- Sistema de riego
- Vía foliar

Receta básica
Té de compost:
- Usar agua no clorada (extracto de lluvia o agua dulce)
- Inóculo:
Compost (o vermicompost) de calidad
Microorganismos autóctonos de la zona:
Mantillo del suelo agrícola
Suelo de la rizosfera
¡¡OJO CON LOS PATÓGENOS!! (evitar estiércoles)
- Proporción peso:volumen:
1:20 (o más concentrado si es posible)
ej. 1000 litros + 50 kg
- Aditivos (< 0,5% V/V):
Fuente de carbono: melaza, ácidos húmicos, algas, salvado de arroz, etc.
Fuente de nitrógeno: harina pescado, harina de sangre,
Otros (cenizas, roca fosfórica, etc.)

Receta básica
Té de compost:
- Sistema de agitación
Aireación (evita malo olores)
- Tiempo de agitación
24-72 horas

http://www.compostandociencia.com/2013/03/
biofertilizante-casero-html/
http://www.compostandociencia.com/2013/1
0/como-hacer-te-de-compost-html/

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