Compostas y Lixiviados 2012

8/18/2019 Compostas y Lixiviados 2012

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Compostas Y Lixiviados, Laboratorios A-L de México, S.A. de C.V. 2012. 1

COMPOSTAS Y LIXIVIADOSCapítulos:1.- Generalidades.2.- El Ph De Las Compostas: Su Importancia.

3.- Nutrientes Importantes Que Contiene La Composta.4.- Ejemplo De Formato de Reporte De Composta.5.- Sales Solubles. Su Importancia En Las Compostas.6.- Contenido De Carbón (C).7.- Humedad.8.- El Estiércol de Animales.9.- Limites Máximos Permisibles para Metales Pesados en Lodos y

Biosólidos Contaminantes. NOM-004-SEMARNAT-2002.


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1.- Generalidades.

Se denomina “composta” al producto obtenido de la degradación aeróbica y termofílica demateriales orgánicos biodegradables por acción de los microorganismos. Se utiliza como abonoorgánico para las plantas y como acondicionador físico del suelo. Usualmente la compostasólida tiene una apariencia granulada de textura suave, desmenuzable, esponjosa, de coloruniformemente oscuro con agradable olor de humus.

Una buena composta está generalmente libre de patógenos que pueden ser peligrosos a lasalud humana. Debe también tener buena estabilidad que permita su rápida descomposiciónpor microorganismos. Su alto contenido de materia orgánica la hace una enmienda invaluable y

un complemento valioso de la fertilización química en cultivos de alto rendimiento. Cuando semezcla con el suelo promueve un adecuado balance entre aire y agua.

Como las características de una composta pueden variar grandemente dependiendo de lasmaterias primas utilizadas, se han desarrollado diversos parámetros importantes para poderevaluar la calidad de una composta. Los parámetros que se miden típicamente se demuestranen la siguiente tabla Nº 1. El propósito principal de estas mediciones es determinar laconcentración de cada componente para poder establecer los kilogramos de elemento que seaporta al terreno por cada tonelada de composta aplicada. El conocimiento de ésta aportaciónde elementos nutrientes permite una mejor utilización de cada composta.

Tabla Nº 1. Rangos típicos de parámetros de calidad de unacomposta hecha a partir de desechos agrícolas

Parámetro de Prueba Rango Promedio

pH 6.8-7.3

Sales Solubles 0.35-0.64 dS/m (mmhos/cm)

Nitrógeno 1.0-2.0%

Fósforo 0.6-0.9%

Potasio 0.2-0.5%

Contenido de agua 45-50%

Materia orgánica 35-45%

Referencia: ht tp : / / ohio l ine.osu.edu/ anr - fac t / 001 5.ht m l

No existen actualmente en México especificaciones para compostas ni para el humus delombriz. La enorme diversidad de materias primas utilizadas o factibles de utilizar, haceninoperante cualquier intento de establecer normas rígidas. Sin embargo, los controles decompostas los clasifican los propios productores en características químicas, físicas, obiológicas.


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2.- El Ph De Las Compostas: Su Importancia.

pH y aportación de nutrientes.Los rangos típicos de variación para el pH de una composta y la concentración de nutrientesusualmente se estructuran en forma similar a la tabla anterior. La acidez o alcalinidad duranteel proceso de composteo es la fase crítica. Un valor de pH de 6.0 a 7.5 (cercano a laneutralidad) es ideal. El nivel de acidez/alcalinidad afecta la disponibilidad de nutrientes a losmicroorganismos, la solubilidad de metales pesados y la actividad metabólica de losmicroorganismos. El valor de pH de la composta es por consiguiente muy importante. Laaplicación de la composta al suelo puede alterar el pH del terreno, lo cual a su vez puede

afectar a la disponibilidad de nutrientes a la planta. Un pH de 7.0 es neutral en la reacción. UnpH menor de 7.0 señala una condición ácida, mientras que un pH mayor de 7.0 es unacondición alcalina.

Las compostas a base de hojas y residuos vegetales tienden a ser levemente alcalinas, mientrasque las compostas de las coníferas es ácida. La alteración el pH del suelo cuando se mezcla conla composta depende del pH del suelo, su capacidad tampón, el pH de la composta, cuántacomposta se utiliza y cómo se mezcla a fondo con el suelo. El pH de la mezcla del suelo-composta se debe determinar en laboratorio como parte del análisis de suelo.

3.- Nutrientes Importantes Que Contiene La Composta.

El Laboratorio A-L de México ha generado desde hace muchos años un reporte mas completodonde se reportan ya las aportaciones de nutrientes en Kilogramos /tonelada. Ver la Tabla 2.Como se señaló al inicio, los resultados son substancialmente diferentes dependiendo de lasclases de materia de base utilizadas. Esto no quiere decir que unas compostas sean de mejorcalidad que otras, sino que algunas son más adecuadas para ciertos cultivos y condiciones del

suelo que otras. Las concentraciones de macronutrientes y de micronutrientes pueden serdeterminadas en forma muy precisa analizando el humus de lombriz o la composta. Verejemplo de reporte analítico en la ya mencionada Tabla Nº 2.

El nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio, el magnesio, y el azufre se consideran losprincipales nutrientes que aportan las compostas. Los oligoelementos o micronutrientesprincipales son: manganeso, hierro, zinc, cobre, y boro. La unidad de expresión esgeneralmente el por ciento para los macronutrientes y nutrientes secundarios y Partes pormillón (ppm), o mg/kg (que es lo mismo) para los micronutrientes. Todos estos nutrientes sonimportantes para el crecimiento de las plantas, pero obviamente la concentración

macronutrientes y de nutrientes secundarios es de mayor interés. De los macronutrientes, ladisponibilidad del nitrógeno a las plantas es la más compleja.

En las compostas , el nitrógeno se puede encontrar en dos formas significativas. Puede estarpresente en las formas inorgánicas de Nitrógeno-nitrato y de Nitrógeno-amoniacal. La compostano madura contendrá más Nitrógeno-amoniacal que una composta madura. La mayor parte delnitrógeno en la composta está limitado dentro de las moléculas orgánicas. Esta forma denitrógeno se refiere a menudo como "nitrógeno orgánico"; Las formas inorgánicas delnitrógeno están inmediatamente disponibles para la absorción por las plantas mientras que ladisponibilidad de la forma orgánica depende de la acción de los microorganismos. El índice devariación depende de muchos factores, entre los que predominan la temperatura y la humedad.

No todo el nitrógeno orgánico presente en la composta no está generalmente disponible

durante la primera etapa de crecimiento. Dependiendo de la materia prima, aproximadamentede 10 a máximo 30% del nitrógeno orgánico está disponible para la planta durante ésta etapade crecimiento.


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4.- Ejemplo De Formato de Reporte De Composta.

Tabla 2.

EN BASE AMUESTRA CON

HUMEDAD ACTUAL

EN BASE AMUESTRA SECA

SIN HUMEDAD

EN BASE AMUESTRA CON

HUMEDAD ACTUAL

EN BASE AMUESTRA

SECA SINHUMEDAD

Nitrógeno, N% 0.400 1.07 4 10.7Fósforo, P% 0.57 1.52 13.04 34.79Potasio, K% 0.09 0.24 1.08 2.88 Azufre, S% 0.12 0.32 1.2 3.2Magnesio, Mg% 0.43 1.14 4.3 11.4

Calcio, Ca% 0.81 2.16 8.1 21.6

Sodio, Na ppm 294 784 0.294 0.784Hierro, Fe ppm 11500 30700 11.5 30.7 Aluminio, Al ppm 7370 19700 7.37 19.7Manganeso, Mn ppm 212 565 0.212 0.565Cobre, Cu ppm 21.2 56.5 0.021 0.056Zinc Zn ppm 75.2 201 0.075 0.201Boro, B ppm 21.4 57.1 0.021 0.057

PRUEBAS ADICIONALES:

CARBON ORGANICO % 10.6

MATERIA ORGANICA % 18.29

RELACION C:N 27:1HUMEDAD % 62.5

SOLIDOS MATERIA SECA % 37.5

PLOMO TOTAL, mg/Kg 3.95

CROMO TOTAL, mg/Kg 23.1

CADMIO TOTAL, mg/Kg 0.200NIQUEL TOTAL, mg/Kg 34.7

PRUEBA RESULTADO DEL AN ALISIS APORTACIONES ENKILOS / TM

PRUEBA RESULTADO

TABLA Nº 2. EJEMPLO DE UN FORMATODE REPORTE DE UN ANALISISCOMPLETO DE UNA COMPOSTA SÓLIDA.

Reporte Nº 10-027-0101Fecha de recepción: 27 Enero 2010Fecha de entrega: 16 Febrero 2010Pagina: 1 de 5Nº de Laboratorio: 71090


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El fósforo y el potasio son también nutrientes muy importantes en la composta. Un altoporcentaje de estos dos nutrientes está generalmente disponible para la planta durante la

primera etapa de crecimiento. Sin embargo, la disponibilidad puede depender de la clase desuelo, la humedad y la temperatura del suelo. Los elementos secundarios, calcio y magnesio secomportan en forma similar al fósforo y al potasio.

Las concentraciones de micronutrientes encontrados en la composta dependen, nuevamente,de las materias primas utilizadas. Las concentraciones muy altas de micronutrientes pueden enalgunos casos ser tóxicas a las plantas. Los dos micronutrientes potencialmente más tóxicos sonel boro y el cobre. El aluminio es un elemento muy tóxico para las plantas. No es un elementonutriente, pero su presencia en las plantas debe controlarse sistemáticamente a través deanálisis foliares. El boro y el cobre contenidos en las compostas usualmente tienen valores tanbajos que no representan un peligro para los cultivos.

En resumen, la calidad final obtenida de la elaboración de la composta dependerá

principalmente del tipo de material orgánico utilizado y del proceso de composteo. Es muyimportante evaluar la calidad de las compostas enviando una muestra representativa alLaboratorio para su análisis. El nivel de nitrógeno (N) es de los mas importantes porque casisiempre es el mas escaso; En compostas a base de residuos vegetales , se consideran nivelesaceptables cuando el Nitrógeno (N) varía entre un 2.5% a 3.5% ; el fósforo (P) de 0.8% a1.5% ; el potasio (K) de 2.5% a 3.0% ; el Calcio (Ca) de 2.5% a 4.0% ; el Magnesio (Mg) de0.8% a 1.2% ; y el Azufre (S) de 0.7% a 1.0%. Otros elementos como los micronutrientes (Fe,Cu, Mn, Zn, y B) contenidos en e la composta, no son en general factores limitantes. La

aplicación de una composta al suelo, que no reúna condiciones aceptables de calidad, puedetener efectos contraproducentes de daño directo al cultivo y deterioro o contaminación delmedio ambiente.

5.- Sales Solubles. Su Importancia En Las Compostas.

Es muy importante analizar el contenido de sales solubles en las compostas. Una altaconcentración de sales solubles es perjudicial para la germinación de las semillas y para elcrecimiento vegetal. Una planta puede llegar a morir si los niveles de sales solubles sondemasiado altos. El término “sales solubles” se utiliza para designar aquellos compuestosquímicos, principalmente los nutrientes, que se disuelven en agua formando iones. Una vez

que los compuestos se han ionizado pueden conducir la corriente eléctrica a través de lasolución. Midiendo la conductividad eléctrica en un lixiviado o en un extracto líquido de unacomposta, se obtiene una evaluación indirecta del mayor o menor contenido de sales solubles. Así, ésta prueba a menudo se denomina “conductividad eléctrica." La unidad que usualmente

se utiliza son los mmhos/cm. o decisiemens por metro (dS/m).

Cuanto mayor es la conductividad eléctrica, mayor es la concentración de sales solubles. Esuna medida de la cantidad combinada de sales solubles en la muestra de composta. Las salessolubles que comúnmente se detectan en las compostas son, entre otras, los cloruros, variosnitratos, sulfatos y carbonatos; sodio, calcio, magnesio, y potasio. Las sales que resultenpredominantes son consecuencia del tipo de materia prima utilizada. Las compostas a base de

estiércoles tipo Gallinaza, usualmente arrojan resultados relativamente altos en Sales solubles.

Las compostas altas en sales solubles se pueden utilizar en el suelo. Sin embargo, requierenmayor supervisión con respecto a las compostas que no contienen una alta concentración desales solubles. Estas compostas altas en sales deben obviamente aplicarse al suelo en menor

cantidad que las compostas con bajas concentraciones de sales solubles.


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Tabla Nº 3

Interpretación de las concentraciones de sales solubles en las compostas

cuando se utilizan en sustratos para cultivos protegidos

Contenido deSales Solubles Sales Solubles : Interpretación

mmhos / cm

0.00 - 0.12Muy bajo; indica una baja aportación de nutrientes. Permite laestado de nutrición muy bajo; las semillas pueden germinar

0.13- 0.34

Bajo; rango adecuado para algunas semillas y plantas muysensibles. Los cultivos pueden crecer muy lentamente y mostrar

deficiencias nutricionales.

0.35-0.64Es el rango deseable para la mayoría de las plantas; aunque un

rango superior puede ser demasiado alto para algunos cultivos.

0.65-0.89Rango más alto que el requerido por la mayoría de las plantas.Pérdida de vigor en los niveles mas altos de éste rango.

0.90-1.10

Crecimiento vegetal y vigor reducidos; marchites y quemadura de lahoja

1.10 +Crecimiento vegetal seriamente impedido; las plantas generalmentemueren

Generalmente es mas seguro utilizar compostas que contienen concentraciones de sales en el

ya mencionado rango de 0.35 – 0.64. Los lixiviados generalmente muestran menoresconcentraciones de Sales Solubles. La utilización de composta dependerá también del tipo desuelo al que se agrega, de la cantidad y la frecuencia de aplicación; de la tolerancia del cultivoa las altas concentraciones de sal; de la frecuencia de riego o de la intensidad de las lluvias.

6.- Contenido De Carbón (C).

El carbón es la fuente de energía para los microorganismos que se consideran heterótrofos, esdecir que dependen directamente de las reservas de carbón existente en la materia orgánicapara asegurar su existencia y no son capaces de utilizar el CO2 de la atmósfera como lo hacenlas plantas superiores. El que este carbón sea biodegradable dependerá de la clase de moléculaen que se encuentre. Por ejemplo el carbón contenido en el azúcar será más fácilmente

descompuesta por muchos microorganismos, el C asociado con las ligninas presentes en elpapel o el aserrín puede ser descompuesta solamente por unos pocos microorganismos, y el Ccontenido en los plásticos prácticamente no es biodegradable.

Las formas de carbón más difícil de descomponer formarán la matriz para la estructura físicadel producto final (la composta). En el Laboratorio se puede determinar tanto el CarbónOrgánico como el Carbón Total. Una composta de buena calidad, generalmente contiene másde 30% de carbón total o más de 50% de materia orgánica.


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Relación Carbón Orgánico / NitrógenoLa relación carbón/nitrógeno en una composta no es una prueba única en sí misma, sino querequiere dos pruebas separadas: la prueba para el carbón orgánico y la prueba para elnitrógeno total. Esta relación proporciona una indicación de la clase de composta y cómo debe

ser manejada cuando se incorpore al suelo.

Generalmente, las compostas que tienen relaciones de carbón/nitrógeno mayores de 25 a 1requerirán nitrógeno adicional cuando se incorporan al suelo, con el fin de que las plantas sigancreciendo. Cuanto más grande es éste cociente, mayor es la cantidad de nitrógeno necesario. Elnitrógeno adicional permite que los microorganismos del suelo se multipliquen rápidamente, sin

tomar el nitrógeno del suelo y causar deficiencia de nitrógeno en la planta.

La relación C:N debe ser establecida, como señalábamos, sobre la base de carbónbiodegradable o Carbón orgánico. Como indicado en el párrafo anterior, una relación igual omenor de 25:1 (carbón/: nitrógeno) se considera ideal. Relaciones mas altas tienden a retardarel proceso. Cuando se aplica al campo una composta con una relación C:N muy alta, es

contraproducente porque los microorganismos disputarán con las plantas el poco nitrógenodisponible. Algunas instituciones como la Fundación Produce y el INIFAP, recomiendanrelaciones C:N iguales o menores a 30: 1.

Otros elementos y Metales pesadosLa presencia algunas veces excesiva de elementos esenciales o no esenciales como los metalespesados pueden ser tóxicos a los microorganismos y retardar los procesos de descomposición(Tabla Nº 4), así como producir niveles tóxicos en las plantas y por ende al hombre y a losanimales.

Tabla Nº 4.

Tolerancias máximas para el Contenido de Metales Pesados en Compostas Propuestas por “TheOhio Environmental Protection Agency”

Metal Pesado As Cd Cu Pb Hg Ni Se Znmg/Kg oppm 41 35 1500 300 7.8 1,420 100 2,800

Referencia. ht tp : / / oh io l ine .osu .edu / anr - f ac t / 001 5 .h t m l

De acuerdo a información proporcionada por INIFAP el contenido de sodio (Na) aceptable debeser menor a 1000 ppm; aluminio (Al) < 5000 ppm; cadmio (Cd) < 10 ppm, Cromio (Cr) < 1000

ppm; cobre (Cu) < 1000 ppm; plomo (Pb) < 500 ppm; mercurio (Hg) < 10 ppm; níquel (Ni) <200 ppm; zinc (Zn) < 2500 ppm. La determinación de metales pesados es recomendablehacerlas especialmente cuando los materiales orgánicos composteados provienen de aguasnegras, deshechos industriales o de clínicas y hospitales.

7.- Humedad.Durante el proceso de compostificación se requiere de abundante humedad, alrededor de 50 a60% de humedad sobre el peso total del material orgánico es requerido. El producto finalcomercializable debe manejarse con 10 a 20% de humedad.

Referencias: publicaciones INIFAP y Literatura de Laboratorios A-L de México.ht t p : / / w w w . in i f ap.g ob.m x/


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8.- El Estiércol de Animales.

El Estiércol de los animales puede ser una excelente fuente de fósforo (P ) para las plantas.Cuando el estiércol se utiliza principalmente como fuente de N, la cantidad de P se aplica amenudo de 3 a 5 veces más que lo que requieren la mayoría de los cultivos , lo cual puederesultar en una acumulación excesiva de P tras varios años de aplicaciones. Una alternativa esla aplicación de estiércol para proporcionar únicamente la cantidad adecuada de P y luegocomplementar con fertilizantes nitrogenados para satisfacer las necesidades de nitrógeno delcultivo. La gestión del estiércol animal debe incluir un plan para evitar el escurrimientosuperficial de nutrientes. En muchos abonos y compostas, un porcentaje menor a 75% del P

total, está presente en forma de ortofosfato, el cual se comporta de manera similar a losfertilizantes de P. La proporción de P orgánicamente ligado, requiere la degradación microbianapara que esté disponible a las plantas. En algunos casos éste proceso requiere de casi un año.

9.-NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-004-SEMARNAT-2002,

PROTECCIÓN AMBIENTALLIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES PARA METALES PESADOS EN LODOS

Y BIOSÓLIDOS CONTAMINANTES:

CONTAMINANTE EXCELENTES BUENOS(determinados en forma total) mg/kg en base seca mg/kg en base seca

Arsénico 41 75

Cadmio 39 85

Cromo 1200 3000Cobre 1500 4300

Plomo 300 840

Mercurio 17 57Níquel 420 420

Zinc 2800 7500

BIBLIOGRAFÍA:1.- Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002, Protección Ambiental, Pág. 7.2.- Manual de Agronomía, Laboratorios A-L de México.

3.- CD de “Agricultura Razonada” Laboratorios A-L de México.

Esta Información le llega a usted por cortesía de:

Laboratorios A-L de México, S.A. de C.V.Esmeralda No. 2847 Col. Verde Valle C.P. 44550 Guadalajara, México.

TEL: (33) 31217925. Fax: (33) 31228413.

Web: http://www.allabsmexico.com.mx

Ing. José Manuel Aldana: [email protected]

Análisis Agrícolas y Ambientales en Plantas, Suelo, Agua, Pesticidas,Abonos, Compostas, Enmiendas y Mejoradores.

Recomendaciones de Fertilización, Rehabilitación de Suelos, Asesoría Técnica Analítica y Cultivos Orgánicos.

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