Tema 8.Compostaje y vermicompostaje

Importancia de la materia orgánica en el suelo

La materia orgánica es uno de los componentes más importantes del suelo, en muchas

ocasiones nos hacemos la idea de que está compuesta por un único elemento, pero no es así,

la materia orgánica está compuesta por miles de elementos distintos provenientes de la

descomposición de restos vegetales y animales así como por millones de microorganismos

presentes en el suelo.

En esta variedad de elementos constituyentes del suelo es donde radica la importancia de la

matera orgánica del suelo, ya que éstos son los elementos que contribuyen a la formación y

fertilidad del suelo.

No hay una definición precisa del concepto de materia orgánica del suelo,pero se suele

considerar materia orgánica a todo elemento animal o vegetal que es incorporado a la

estructura del suelo mediante su descomposición por parte de los microorganismos del

suelo,los cuales transforman estos restos desde su forma orgánica a su forma mineral,

disolviéndose posteriormente en el agua del suelo quedando así disponibles para ser

absorbidos por las plantas.

Este mismo proceso es el que se busca al hacer compostaje en el huerto, la materia orgánica

compuesta por azúcares complejos y proteínas es descompuesta por los microorganismos

generando a su vez más organismos descomponedores además de calor,agua,biomasa y

materia orgánica más descompuesta.

Cuando este proceso se produce en el suelo no se le llama compostaje, ya que el compostaje

se genera en condiciones aerobias,lo cual en el suelo no siempre pasa(cultivos inundados de

arroz) y por lo tanto no se producen las fases características del compostaje como son la fase

termófila o de higienización, lo que significa por ejemplo que en el estiércol fresco de vacuno

,los microorganismos y posibles parásitos presentes en él se trasladen al suelo y puedan

afectar posteriormente a los nuevos cultivos.

Estados de la materia orgánica en su aplicación:

Fresca: es el caso del estiércol fresco de vacuno con los problemas que puede generar.

Seca:Acolchados y restos de poda secos.

Procesada: en forma de compsot,vermicompost o purines.

Una vez fermentada, la materia orgánica forma nuevos compuestos estables y de lenta

degradación conocidos como humus.

El contenido de materia orgánica en el suelo puede variar desde 2 a 8 g de materia orgánica

por kg de suelo, los niveles más bajos corresponden a zonas desérticas y los valores más altos a

suelos de turbera. Lo normal es que haya entre 10 a 40 g de materia orgánica por kg de suelo

en el horizonte más superficial de los suelos de cultivo.

Sin embargo el contenido de materia orgánica no sólo depende de los microorganismos del

suelo, si no también del tipo de suelo,su pH ,el clima, la humedad y la temperatura.En

condiciones de humedad con temperaturas suaves la proliferación de microorganismos en el

suelo de multiplica,lo que produce una mayor descomposición de materia orgánica,por lo que

los aportes de materia orgánica al suelo deben de ser constantes.

Beneficios que aporta la materia orgánica:

Mejora de las propiedades físicas del suelo:

Facilita las labores de arado y siembra

Aumenta la capacidad de retención de agua del suelo

Ayuda a regular la temperatura del suelo

Reduce la erosión

Reduce la evaporación del agua aumentando la humedad del suelo

Mejora de las propiedades químicas:

Aporta micro y macronutrientes

Mejora la capacidad de intercambio catiónico

Mejora de la actividad biológica

Favorece la aparición de microorganismos(bacterias y hongos) que transforman los materiales

insolubles en minerales disponibles para las plantas y también degradan sustancias nocivas.

Mejoran las características del suelo aumentando los niveles de carbono para mantener la

biodiversidad de micro y macrofauna(lombrices).

FUNDAMENTOS DEL COMPOSTAJE

En muchas ocasiones de producen problemas ambientales derivados del abandono o

incorrecto tratamiento de desechos orgánicos y restos de poda, lo que puede producir

problemas como :

Fitotoxicidad: Un compuesto orgánico que no se haya compostado correctamente hace que el

nitrógeno que contiene se transforme en amonio en vez de en nitratos, que en condiciones de

calor y humedad se puede transforar en amoniaco, lo que provoca malos olores y puede

afectar al desarrollo de las plantas.

Hambre de nitrógeno: Se produce en materiales cuya relación carbono/nitrógeno no es la

correcta,habiendo mayor cantidad de carbono que de nitrógeno, lo que produce que al

incorporarlos al suelo los microorganismos consuman rápidamente el carbono y aumentan

también el consumo de nitrógeno agotando las reservas de éste en el suelo.

Reducción del oxígeno radicular: Al incorporar al suelo un material que no ha terminado su

proceso de compostaje los microorganismos del suelo consumirán la mayor parte del oxígeno

del mismo para terminar de descomponer este material, lo que provocará que no haya

oxígeno disponible para las raíces de las plantas.

Exceso de nitratos y amonio en las plantas y contaminación de las fuentes de agua: Un

material mal descompuesto tendrá exceso de nitratos y amonio que se infiltrará a los acuíferos

o se volatilizará.UN exceso de nitratos en las plantas afectará a la calidad del fruto e incluso

puede ser perjudicial para la salud humana sobre todo en plantas en las que se consume su

hoja.

FASES DEL COMPOSTAJE

El compostaje es un proceso aerobio mediante el cual los restos vegetales y animales son

transformados en sustancias homogéneas asimilables por las plantas. Durante este proceso los

microorganismos aprovechan el contenido en carbono y nitrógeno para producir su propia

biomasa generando calor y humedad. EL cambio de temperatura durante el compostaje define

tres fases del proceso.

Fase mesófila: El material empieza a compostarse a temperatura ambiente llegando en pocos

días en incluso horas a alcanzar una temperatura de 45ºC.Durante esta fase los

microorganismos se alimentan de compuestos sencillos de carbono y nitrógeno generando

calor. La descomposición de compuestos simples como los azúcares puede hacer que el pH

baje hasta un valor de 4.Este proceso dura de 4 a 8 días.

Fase termófila: Cuando durante el proceso de compostaje se alcanza una temperatura mayor

de 45ºC los microorganismos mesófilos son sustituidos por microorganismos termófilos que

trabajan a temperaturas superiores y se alimentan de compuestos de carbono más complejos

como la lignina y la celulosa. Transforman el nitrógeno en amoniaco, lo que hace que el pH del

material aumente. A partir de los 60ºC empiezan a funcionar bacterias que producen esporas y

actinobacterias que consumen elementos más complejos del carbono como las hemicelulosas.

Este proceso puede llevar desde varios días hasta incluso meses dependiendo de la naturaleza

del material de partida y de las condiciones climáticas.

Esta fase también se conoce como fase de higienización, ya que durante ella se eliminan

bacterias y contaminantes de origen fecal como la Eschericha colli y la Salmonella,a su vez

también se eliminan esporas de hongos patógenos y semillas de malezas.

Fase de enfriamiento o mesófila II: Durante esta fase se agotan las fuentes de carbono y

nitrógeno especialmente haciendo que las temperaturas desciendan nuevamente hasta los 50-

45ºC.Durante esta fase continúa la descomposición de celulosa y aparecen algunos hongos

visibles a simple vista. Al bajar la temperatura de los 40ºC el pH empieza a descender

levemente, aunque se mantiene ligeramente alcalino. Esta fase puede durar varias semanas y

llegar a confundirse con la fase de maduración.

Hongos en fase de higienización

Fase de maduración: es un proceso que dura meses durante el cual se maduran todos los

compuestos del compost y se forman lo ácidos húmicos y fúlvicos.

CONTROL DE LAS CONDICIONES DE COMPOSTAJE

Se deben tener en cuenta los parámetros que influyen en el crecimiento de los

microorganismos que intervienen en el proceso de compostaje,es por ello que hay que tener

en cuenta ciertos factores como la aireación,humedad,relación C/N,temperatura y pH.

Oxígeno: El compostaje es un proceso aerobio durante el cual se produce CO2.Hay que

mantener una buena

aireación para evitar un exceso de humedad y compactación durante el proceso, es por ello

que hay que voltear y airear el compost cada cierto tiempo. Sin embargo un exceso de

aireación provocaría un descenso de la temperatura y de la humedad, por lo que el proceso de

compostaje se detendría por falta de agua.

Dióxido de carbono (Co2): En todo proceso aerobio la función de oxígeno es la de oxidar el

carbono de las materias primas y transformarlo en combustible. Durante el compostaje el

carbono presente en los residuos vegetales y animales es transformado en biomasa

(microorganismos) y CO2 disponible para las plantas y otros organismos fotosintéticos como

las algas. El CO2 del compostaje es generado por la respiración de los microorganismos, se

calcula que se generan unos 3 Kg de CO2 por tonelada de material, el CO2 generado se

considera de bajo impacto ambiental ya que la mayor parte es atrapado por las plantas para

hacer la fotosíntesis.

Humedad: La humedad es un factor importante durante el compostaje, ya que los

microorganismos utilizan el agua como medio de transporte de los nutrientes a través de la

pared celular. La humedad recomendada durante el compostaje es del 55%,aunque depende

del tamaño de las partículas y del sistema de compostaje utilizado, si baja del 45% se reduce la

actividad de los microorganismos y la degradación no puede ser completada, por lo que se

produce un material biológicamente inestable. SI la humedad es superior al 60% el agua

saturará los poros y dificultará la oxigenación del material.

Cuando los materiales a compostar sean materiales secos como paja, serrín o madera la

humedad a aportar será mayor que si se trata de materiales húmedos como restos de cocina,

césped o restos de cosecha.

Temperatura: La temperatura durante el compostaje tiene un amplio rango de valores

dependiendo de la fase de compostaje en la que nos encontremos.

Temperatura

(°C)

Causas asociadas

Soluciones Bajas

temperaturas

(T°. ambiente

< 35°C)

Humedad

insuficiente.

Las bajas temperaturas pueden darse por

varios factores, como la falta de humedad, por

lo que los microorganismos disminuyen la

actividad metabólica y por tanto, la

temperatura baja.

Humedecer el material o

añadir material fresco

con mayor porcentaje de

humedad (restos de fruta y

verduras, u otros) Material

Insuficiente.

Insuficiente material o forma de la pila

inadecuada para que alcance una temperatura

adecuada.

Añadir más material a la

pila de compostaje.

Déficit de

nitrógeno o

baja C:N.

El material tiene una alta relación C:N y

por lo tanto, los microorganismos no tienen el

N suficiente para generar enzimas y proteínas y

disminuyen o ralentizan su actividad. La pila

demora en incrementar la temperatura más de

una semana.

Añadir material con alto

contenido en nitrógeno

como estiércol.

Altas

temperaturas

(T ambiente

>70°C)

Ventilación

y humedad

insuficiente

La temperatura es demasiado alta y se inhibe

el proceso de descomposición. Se mantiene

actividad microbiana pero no la suficiente para

activar a los microorganismos mesofílicos y

facilitar la terminación del proceso.

Volteo y verificación de la

humedad (55-60%).

Adición de material con

alto contenido en carbono

de lenta degradación

(madera, o pasto seco)

para que ralentice el

proceso.

pH: El pH varía dependiendo de los materiales de origen y de la fase de compostaje en la que

nos encontremos (de 4.5 a 8.5). El pH define la supervivencia de los microorganismos y cada

grupo tiene pH óptimos de crecimiento y multiplicación. La mayor actividad bacteriana se

produce a pH 6,0- 7,5, mientras que la mayor actividad fúngica se produce a pH 5,5-8,0. El

rango ideal es de 5,8 a 7,2.

pH Causas asociadas Soluciones

<4,5 Exceso de

ácidos

orgánicos

Los materiales vegetales como restos de

cocina, frutas , liberan muchos ácidos

orgánicos y tienden a acidificar el medio.

Adición de material rico en

nitrógeno hasta conseguir una

adecuada relación C:N. 4,5 – 8,5 Rango ideal

>8,5 Exceso de

nitrógeno

Cuando hay un exceso de nitrógeno en el

material de origen, con una deficiente relación

C:N, asociado a humedad y altas temperaturas,

se produce amoniaco alcalinizando el medio.

Adición de material mas seco y

con mayor contenido en carbono

(restos de poda, hojas secas,

aserrín)

Tamaño de partícula:El tamaño de partícula determina la actividad microbiana,ya que cuanto

menor sea el tamaño mayor será la superficie específica y por lo tanto habrá mayor superficie

disponible para ser atacada por los microorganismos.El tamaño idóneo de partícula será de 5 a

20 cm

Tamaño de la pila de compostaje

En el caso del compostaje en pilas, el tamaño de la pila, en especial la altura, afecta

directamente al contenido de humedad, de oxígeno y la temperatura. Pilas de baja altura y de

base ancha, a pesar de tener buena humedad inicial y buena relación C:N, hacen que el calor

generado por los microorganismos se pierda fácilmente, de tal forma que los pocos grados de

temperatura que se logran, no se conservan. El tamaño de una pila viene definido por la

cantidad de material a compostar y el área disponible para realizar el proceso. Normalmente,

se hacen pilas de entre 1,5 y 2 metros de alto para facilitar las tareas de volteo, y de un ancho

de entre 1,5 y 3 metros. La longitud de la pila dependerá del área y del manejo.

Parámetros de compostaje

Rango ideal al Rango ideal para compost Rango ideal de

Parámetro comienzo en fase termofílica II compost maduro

(2-5 dias) (2-5 semanas) (3-6 meses)

C:N 25:1 – 35:1 15/20 10:1 – 15:1

Humedad 50% - 60% 45%-55% 30% - 40%

Concentración de oxígeno ~10% ~10% ~10%

Tamaño de partícula <25 cm ~15 cm <1,6 cm

pH 6,5 – 8,0 6,0-8,5 6,5 – 8,5

Temperatura 45 – 60°C 45°C-Temperatura ambiente Temperatura ambiente

Densidad 250-400 kg/m3 <700 kg/m3 <700 kg/m3

Materia orgánica (Base seca) 50%-70% >20% >20%

Nitrógeno Total (Base seca) 2,5-3% 1-2% ~1%

Material compostable

La mayoría de los materiales son compostables, a continuación exponemos una lista con los

principales materiales a usar a la hora de compostar.

Restos de cosecha, plantas del huerto o jardín. Ramas trituradas o troceadas procedentes de

podas, hojas caídas de árboles y arbustos. Heno y hierba segada. Césped o pasto

(preferiblemente en capas finas y previamente desecado).

Estiércol de porcino, vacuno, caprino y ovino, y sus camas de corral.

Restos orgánicos de cocina en general (frutas y hortalizas).

Alimentos estropeados o caducados.

Cáscaras de huevo (preferible trituradas).

Restos de café.

Restos de té e infusiones.

Cáscaras de frutos secos.

Cáscaras de naranja,cítricos o piña (pocos y troceadas).

Papas estropeadas, podridas o germinadas.

Aceites y grasas comestibles (muy esparcidas y en pequeña cantidad).

Virutas de serrín (en capas finas).

Servilletas, pañuelos de papel, papel y cartón (no impresos ni coloreados, ni mezclados con

plástico).

Cortes de pelo (no teñido), residuos de esquilado de animales

No se deben incluir materiales inertes, tóxicos o nocivos tales como:

Residuos químicos-sintéticos, pegamentos, solventes, gasolina, petróleo, aceite de vehículos,

pinturas.

Materiales no degradables (vidrio, metales, plásticos).

Aglomerados o contrachapados de madera (ni sus virutas o serrín).

Tabaco, ya que contiene un biocida potente como la nicotina y diversos tóxicos.

Detergentes, productos clorados, antibióticos, residuos de medicamentos.

Animales muertos (estos deben ser incinerados en condiciones especiales, o pueden ser

compostados en pilas especiales).

Restos de alimentos cocinados, carne.

LOMBRICULTURA

Eisenia foetida

Esta denominación abarca un conjunto de especies (entre ellas la eisenia foetida),

seleccionadas en California durante la década del 50.

Corto ciclo reproductivo(4 veces por año)

Elevada frecuencia de apareamiento (1 huevo cada 7-10 días)

Longevidad(15-16 años)

Alta producción de lombricompuesto

Desde el nacimiento las lombrices pueden ingerir el alimento por sus propios medios

Las lombrices poseen ambos aparatos genitales femenino y masculino

Les bastarán unos 25 a 30 días de incubación y de 60 a 70 días de maduración para estar en

condiciones de acoplarse.

Las lombrices son hermafroditas, pero son incapaces de autofecundarse, y se reproducen

recíprocamente por fecundación cruzada.

Luego de producirse la fecundación, depositan en el lugar donde se alimentan 3 cápsulas de

paredes resistentes conteniendo cada una de 3 a 10 lombrices pequeñas.

El mejor sistema consiste en el cultivo al aire libre, en lechos colocados directamente sobre

cualquier tipo de terreno (la lombriz no posee al respecto exigencias específicas), sin

instalaciones ni estructuras de ningún tipo, del modo más sencillo y menos costoso.

Su tamaño puede alcanzar los 3 m. de longitud por 1 m. de ancho y unos 40 cm. de altura.

Plagas que pueden afectar a las lombrices

Hormigas rojas

Predadores naturales de la lombriz, pueden acabar en poco tiempo con nuestro criadero. Es

atraída por el azúcar que ellas producen al deslizarse por el sustrato. Pueden controlarse sin

necesidad de químicos manteniendo la humedad cercana al 80%. Si encontramos en nuestras

camas hormigas, es un parámetro para diagnosticar que la humedad del sustrato está baja.

Aves

Las aves pueden acabar poco a poco con nuestras lombrices, pero esta plaga se puede

controlar fácilmente poniendo un manto de hierba o paja de 10 cm o en su defecto un tejido

media sombra sobre la cama de cría y/o de producción

Ratones

El ratón es otra plaga muy peligrosa para el cultivo de las lombrices. También se puede

controlar igual que las hormigas manteniendo la humedad alta cercana al 80%.

Planaria

Es la plaga de mayor importancia dentro de los criaderos de lombrices.

Es un gusano plano que puede medir de 5 a 50 mm, de color café oscuro, con rayas

longitudinales de color café claro

Esta plaga se controla con manejo del sustrato regulando el pH entre 7,5 y 8. En pHs bajos, las

planarias se desarrollan y comienzan su actividad de depredador natural de las lombrices

HUMUS DE LOMBRIZ

Olor a tierra fértil mojada

Estable durante periodos prolongados

No se pudre

Está formado principalmente por carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno, encontrándose

también una gran cantidad de microorganismos benéficos, hormonas y todos los macro y

micro nutrientes

Incrementa la disponibilidad de Nitrógeno, Fósforo y Azufre y, fundamentalmente, actúa

favorablemente respecto al Nitrógeno.

Incrementa también la eficiencia de fertilización, particularmente con el Nitrógeno.

Inactiva los residuos de plaguicidas debido a su capacidad de absorción.

Inhibe el crecimiento de hongos y bacterias patógenas.

Mejora la estructura, dándoles menor densidad aparente a los suelos pesados y compactos y

aumentando la unión de todas las partículas en los suelos arenosos.

Mejora la permeabilidad y aireación.

Reduce la erosión del suelo.

Incrementa la capacidad de retención de humedad.

Confiere color oscuro al suelo reteniendo calor.

Estimula la bioactividad al tener los mismos microorganismos benéficos del suelo pero en

mayor cantidad

Controla el dumping o mal de los almácigos

PRODUCCIÓN

Una lombriz adulta come diariamente su propio peso, aproximadamente 1 gramo

El 60% lo excreta como abono y el 40% lo metaboliza para formar tejido y acumular energía

En un año cada lombriz adulta puede generar 1500 individuos

APLICACIÓN

Macetas: una capa de dos centímetros sobre la tierra, En el caso de un transplante, se debe

agregar una parte por cada cuatro de tierra.. Lo óptimo es abonar al comienzo de cada

estación y agregar dos cucharadas por mes.

Bancales:tres centímetros de abono en la cazuela de cada planta.

Césped: abonar con 1,5 dm3 por metro cuadrado, en otoño y primavera.

Rosales y leñosas: en otoño y primavera, 1,5 dm3 por planta.

Plantas aromáticas: se recomienda el uso de este fertilizante en dos partes por cada tres de

tierra, regándolo posteriormente.

Frutales: se considera adecuado entre 2 y 3 dm3, con una frecuencia mensual.

Hortalizas: de 2 a 4 veces en cada ciclo, colocar 1 cucharada por plantón.

CONDICIONES DE CULTIVO

Temperaturas

Las lombrices se inactivan a 0°C y mueren cuando las bajas temperaturas llegan a congelar el

protoplasma. Una manera de protegerse es enterrándose más en las camas de alimentación.

Pueden desarrollar su ciclo normalmente hasta los 15-18°C, requiriendo temperaturas más

elevadas en lugares sombreados y con gran humedad.

Humedad

Debe proveerse a las cunas una humedad inicial del 70% hasta llegar al 40% al final para

facilitar la ingestión del alimento y el deslizamiento de las lombrices a través del material

Aireación

La lombriz puede vivir con poco oxígeno y altas cantidades de dióxido de carbono

permaneciendo un tiempo prolongado en el agua si ella se agita para incorporarle oxígeno.

Pero en condiciones anaeróbicas pueden producirse sustancias tóxicas

Acidez – alcalinidad

Pueden vivir en un rango de pH desde 4 a 8. Para la producción comercial lo indicado es la

neutralidad, siendo el óptimo de 7

El agua

en el caso de alto contenido de sales no favorece la puesta de cocones necesaria, además de

las de sodio que resultan fitotóxicas desvalorizando el vermicompuesto

EJEMPLODS DE VERMICOMPOSTAJE