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Importancia de la materia orgánica en la agricultura. Compostaje como método de obtención de materia orgánica

Dr. Germán Tortosa Dept. Microbiología del Suelo y Sistemas SimbióticosEstación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC).http://www.compostandociencia.com

La materia orgánica (MO) en el suelo

● Factor limitante de la fertilidad

● Mejora propiedades físicas:– Estabilidad estructural – Mejora la porosidad – Control de la temperatura y

radiación

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

● Mejora propiedades biológicas:– Biodiversidad

● 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 losambientes terrestres y acuáticos, siendo aproximadamente el 50% de la MOtotal 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

Agricultura tradicional:

Abonado orgánico (estiércoles, residuos orgánicos, etc.

Algunas prácticas agrícolas motivan una pérdida continuada de materia orgánica en el suelo

Agricultura intensiva:

Fertilización mineral

Suelo como mero soporte físico

Ruptura del frágil equilibrio de los suelos agrícolas

Pérdida de la calidad química y biológica del suelo

Compactación, degradación, desertificación, contaminación

Mala práctica agrícola (uso excesivo de fertilizantes minerales, y productos fitosanitarios)

Agricultura, fertilidad y materia orgánica

Agricultura ecológica:

Importancia del abonado orgánico.

Agricultura integrada:

Entre la intensiva y la ecológica

Agricultura, fertilidad y materia orgánica

Agricultura, fertilidad y materia orgánica

Agricultura, fertilidad y materia orgánica

Agricultura, fertilidad y materia orgánica

¿Fuentes de materia orgánica para el

suelo?

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Fuentes de MO para agricultura

● Suelos (restos vegetales o animales)● Carbones ● Turbas y Leonarditas● AH● Estiércoles● Residuos orgánicos● Compost● Vermicompost● Biochar● Carbones vegetales

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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

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

Compostaje

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“

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 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

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

¿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.

IMPORTANTE1- Saber lo que tenéis cerca y la cantidad2- Estimar la humedad, el carbono y el nitrógeno3- Cálculo de las proporciones

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

Criterios de calidad del compost

Aplicación del compost

Forma 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): 21 kg de compostIncongruencia: dosis 40, 80 ó 200 kg por hectárea

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

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

Blog científico CompostandoCiencia:http://www.compostandociencia.com