UNIVERSIDAD DE MATANZAS, CUBAUNIVERSIDAD DE MATANZAS, CUBAFACULTAD DE AGRONOMIAFACULTAD DE AGRONOMIA

Maestría en Agroecologia y Desarrollo EndógenoMaestría en Agroecologia y Desarrollo Endógeno

Curso: Curso: Manejo agroecológico de suelos.Manejo agroecológico de suelos.

Conferencia 4 : Compostaje y Conferencia 4 : Compostaje y LombriculturaLombricultura

Generalidades sobre el Compostaje Generalidades sobre el Compostaje

El compostaje es un proceso de transformación biológica de la materia orgánica en un producto final negro, suelto e inodoro, conocido como compost, que presenta respecto al material de partida las siguientes ventajas:

• Mayor estabilidad biológica.• Mayor contenido de humus.• Menor relación C/N.• Menor volumen aparente.• Eliminación de gérmenes patógenos.• Inhibición del poder germinativo de las semillas.

Fuentes de residuos sólidos Fuentes de residuos sólidos biodegradables.biodegradables.

• Residuos de cosecha.• Residuos de crianza de animales.• Residuos del hogar.• Residuos agro-industriales.• Residuos forestales (Hojas)• Residuos urbanos.• Residuos de ríos y mar.

TEMPERATURA

AIREACIÓNpH

HUMEDAD

FACTORES QUE CONDICIONAN

EL PROCESO DE COMPOSTAJE

¿Qué sirve y qué no para hacer compost?Qué sirve y qué no para hacer compost?

SirveSirve No sirveNo sirve

BiodegradablesBiodegradables No BiodegradablesNo Biodegradables

• Cáscaras de frutas

• Restos de verduras

• Cáscaras de huevo

• Hierba, té, café

• Huesos molidos

• Hojas etc.

• Vidrios

• Huesos enteros

• Carne

• Grasas

• Plásticos

• Latas

Para la pPara la producción de compostroducción de compost es necesario es necesario tener presente que:tener presente que:

1. La transformación de los residuales orgánicos en humus se obtiene por un proceso biológico, donde el principal ejecutor son los microorganismos, que producen la fermentación.

2. La preparación del compost requiere la utilización de residuos adecuados y con calidad, con mezclas bien proporcionadas y con suplementos minerales necesarios para obtener una buena actividad biológica.

3. Durante el proceso de preparación del compost es necesario evitar el exceso de humedad para que no se interrumpa la actividad biológica y los elementos solubles no se pierdan por lavado.

4. La producción de compost es un proceso laborioso, costoso, complicado y muy técnico. Para que resulte económico y beneficioso es preciso utilizar residuos de fácil adquisición y que su calidad garantice obtener un compost que reúna los requisitos para su empleo

Etapas del proceso de CompostajeEtapas del proceso de Compostaje

1. Mesófila: La masa vegetal esta a temp. ambiente; inicio de la actividad microbiológica, con la multiplicación de microorganismos.

2. Termófila: Sube la temp. a 55 – 65 °C; desarrollo de los microorganismos termo-tolerantes que degradan las macromoléculas.

3. Enfriamiento: La temp. baja de 40 °C y se reinicia la actividad de los microorganismos mesófilos.

4. Maduración: Período a temp. ambiente donde se estabiliza el producto orgánico obtenido, con síntesis de sustancias humosas.

Pasos a seguir en la preparación del compost:Pasos a seguir en la preparación del compost:

1. Disponer de un lugar alto con piso de cemento con pendiente suficiente para que los líquidos de drenaje tengan salida para una fosa u otro lugar donde se colecten.

2. El lugar donde se vaya a situar los “canteros” o “pilas” debe tener agua disponible para regarlos mientras se esté preparando el compost.

3. El espacio entre canteros debe ser suficiente para que los trabajadores puedan realizar sus actividades libremente sin interrupción. 

4. Los residuos que formarán el compost se dispondrán en capas de aproximadamente 5 a 20 cm de altura una superpuesta sobre la otra.

5. Cuando se haya establecido la “pila” con todas sus capas debe aplicarse un riego ligero para obtener un grado adecuado de humedad. Estos riegos deben darse una vez por semana según la época del año, lo cual influye en el intervalo de riego.

6. A las tres semanas de haber preparado la “pila” debe comenzar el proceso de fermentación y la temperatura del material debe alcanzar de 60 a 70 oC. Entonces se da la primera vuelta al material para uniformar su contenido y lograr la aireación, después debe darse otro riego. Esta operación puede hacerse utilizando un tridente. Con esto se activará el proceso de fermentación. A las 6 semanas se repite la operación de volteado y el tercer movimiento a las 9 semanas.

7. El proceso de fermentación debe completarse a los 3 meses de haberse montado la “pila”. El final del proceso de fermentación se conoce porque la temperatura del compost muestra tendencia a disminuir e igualarse a la temperatura ambiente. Además, el material toma aspecto uniforme, friable y de color oscuro. Recuerde que el tiempo necesario para completar la descomposición puede variar en dependencia del tratamiento que se le de y a las condiciones climáticas.

Aditivos del compostaje de residuos.Aditivos del compostaje de residuos. Activadores: • Urea ( 1-2 kg N amoniacal por 100 kg de material)• Carbonato de Calcio ( 5 % en residuos muy ácidos) • Melaza diluida.

Inoculantes:• 15 – 20 % de estiércol fresco.• 2 % en peso de compost maduro.• Inóculos microbianos (50 ml/kg m.s.) (2-5

L/m3): Bacillus nato, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus nato, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus orizae, Aspergillus orizae, Trichoderma sp.Trichoderma sp.

Acondicionadores:• Paja de plantas herbáceas • Eliminar por tamizado productos más finos.

• Poner tubos aireadores.

Enriquecedores:• Roca fosfatada + Azotobacter después de la etapa termófila.• Cenizas (10 kg/m3) (5 % en peso)• Residuales líquidos.• Fertilizantes minerales (NPK)

Para aumentar la calidad del compost, obtener uniformidad en el proceso, ganar eficiencia en la conversión en humus y disminuir el tiempo de fermentación es recomendable añadir fertilizantes químicos en el momento de montar las “pilas”. Especialmente cuando se utilicen residuos con alta relación C/N (más de 40:1)

Se recomienda utilizar los fertilizantes: Fertilizante: Kg/t de materia seca

de los residuos Sulfato de amonio 10 Superfosfato simple 25 Cloruro de potasio 10 Carbonato de Calcio 30

Esquema de una pila trapezoidal para la Esquema de una pila trapezoidal para la producción de compost.producción de compost.

Cal o cenizas, cáscaras de huevo, conchas de mariscos, hueso molido etc.

Residuos vegetales picados

Estiércoles, suelo rico en MO, compost maduro(INOCULO)

agua

Material completamente degradadoMaterial completamente degradadoNo hay emanaciones de gasNo hay emanaciones de gas

Temperatura estableTemperatura estableAspecto de tierra negra y esponjosaAspecto de tierra negra y esponjosa

Buen olor, a tierra fértil.Buen olor, a tierra fértil.

Pilas de compost durante proceso de Pilas de compost durante proceso de maduraciónmaduración

Los efectos positivos de la aplicación del compost Los efectos positivos de la aplicación del compost se deben a :se deben a :

• Actuar como enmienda o abono energético (Humus)• Aportar elementos nutritivos, fácilmente asimilables.• Mejora física, química y biológicamente el suelo.• Producto libre de patógenos y semillas viables.• Eleva el contenido de humus del suelo.• Aumenta la retención hídrica y la aereación del suelo.• Apto para aplicarse en todo tipo de cultivo y suelo.• Resultados aun espectaculares en el 2do. año de su aplicación.• Menor costo de aplicación en t/ha que residuos originales.• Muy útil para producir fertilizantes organo-minerales.

Evaluación del compostEvaluación del compostCaracterísticas morfológicas:• Debe tener aspecto uniforme y homogéneo, sin manchas que den

la impresión que existen residuos sin fermentar o descomponer.• Que el material sea suelto y friable. (No debe ser pegajoso ni

pastoso).Características químicas:• Debe tener menos de 60% de humedad.• Más de 50% de materia orgánica en base seca.• Su relación C/N debe ser menor de 25:1.• pH con valores entre 6 y 7.• Contenido de N, P2O5 y K2O no menor de 1.6%, 0.90% y 1.7% en

base seca, respectivamente.

• Las características químicas, físicas y biológicas del compost dependen de la naturaleza de los residuos que se utilicen en su obtención o preparación y del proceso tecnológico empleado.

• Si en su preparación se utiliza estiércol vacuno u otro residuo animal, el compost tendrá alto contenido de humus y nitrógeno y baja relación C/N y será friable.

• Si en la preparación del compost se utilizan residuos vegetales con predominio de especies gramíneas o turbas el compost tendrá bajo contenido de N y alta relación C/N y en general tendrá mala calidad química y física.

LombriculturaLombricultura

Clasificación ecológica de las lombricesClasificación ecológica de las lombrices

Ciclo biológico de la Eisenia foétida

Características de la lombriz roja californianaCaracterísticas de la lombriz roja californiana ( Eusenia foetida ) ( Eusenia foetida )

• Color rojo oscuro.• Respira por medio de su piel.• Mide de 6 – 8 cm de largo, 3 – 5 mm de diámetro y pesa aproximadamente 1

gramo.• No soporta la luz solar.• Ingiere diariamente el equivalente de su peso de materia orgánica, el 60 % se

convierte en abono.• Son hermafroditas, pero no se autofecundan.• Copulan una vez a la semana.• Cada lombriz pone un capullo, del cual nacen de 3 – 20 lombrices a los 30 días.• A los 90 días de nacidas alcanzan su madurez sexual.• Vive unos 15 años y puede producir más de 1000 lombrices al año.• Sus excrementos con relación al material orgánico que ingieren contienen:• 5 veces más N• 7 veces más P• 5 veces más K• 2 veces más Ca• La lombriz no padece ni trasmite ninguna enfermedad conocida. (Cuevas 1991)• Posee un buen desarrollo de su sistema nervioso, aparato circulatorio,

digestivo, excretor, muscular y reproductor.

Comparación de la lombriz común con la roja Comparación de la lombriz común con la roja californiana.californiana.

Características. Lombriz de tierra Lombriz roja californiana

Anillos del cuerpo 80 - 150 95Hábitat Anécicos Epigeas

Alimentación Mineral y orgánica OrgánicaMovilidad Migratoria Sedentaria

Posible manejo No permite cautiverio Permite cautiverio.

Longevidad 4 años 15 – 16 años.Fecundación 45 días 7 días

Lombrices por capullo o cocon

1 - 4 2 - 20

Proliferación Menor MayorDensidad Menor Mayor

1. Establecimiento del áreaEstablecimiento del área

► Fuente de agua sin contaminación.

► Cerca de la principal fuente de sustrato que se vaya a utilizar.

► Terreno buen drenaje

► Alejado de zonas de inundaciones o de arrastres por las lluvias

► Posee sombra natural o artificial

► Se cuente con personal capacitado.

Principales factores limitantes de su manejoPrincipales factores limitantes de su manejo

• TEMPERATURA: Optima 10 – 30 ºC ( Sobreviven entre 0 - 41 ºC )• HUMEDAD: Optima 80 % .• pH DEL MEDIO: Optimo 6.2 – 7.8• ALIMENTO: Evitar el aporte de estiércoles contaminados con

vermicidas, residuos rociados con insecticidas, aceites, solventes o productos químicos. Preferiblemente debe haber superado la etapa de fermentación o putrefacción.

2. El  área de pie de cría2. El  área de pie de cría

Pruebas para introducir un nuevo Pruebas para introducir un nuevo alimentoalimento

• Prueba de caja: poner 50 lombrices adultas durante 24 horas en un recipiente con el alimento nuevo, si mueren más de una lombriz, el alimento no sirve.

• Prueba rápida: colocar en un recipiente pequeño el alimento nuevo, luego poner sobre el alimento unas cuantas lombrices y exponerlas al sol. Si las lombrices se entierran rápidamente y no salen del recipiente en unos 20 – 30 minutos, el alimento es apto para su consumo.

3. Prueba de la caja3. Prueba de la caja

4. Realizar conteos de población al menos una vez al mes.

Población en óptimas condiciones:

• capullos por encima de las 500/m2

• adultos el 40 % del total de las lombrices

• juveniles el 60 % .

5. Desdoblar cuando la población sea superior a las 30 000 lombrices/m2 aunque el cantero no haya alcanzado los 60 cm de altura.

6. Respetar los rangos óptimos para que las lombrices vivan, se reproduzcan y produzcan humus:

• pH - 6,8 a 8

• temperatura 14 a 27 0 C

• humedad de 80 a 85 %.

7. Rendimiento no sea inferior a 0.75 t/m2/año con 60 cm de altura del cantero.

8. Para iniciar la siembra se debe partir de 2 kg o 5000 lombrices/m2 de superficie.

9. Alimentar el cantero periódicamente guiándose por su apariencia y la densidad de población.

10.Riego: Uniforme garantizando el 80 % de humedad

11.La cosecha se realizará con no más de 4 meses de permanencia en el cantero y 60 cm de altura.

Métodos

•Por raspado de la superficie del cantero.

•Método de la pirámides.

•Tamizado.

•Con malla.

12. La conversión de sustrato a humus no debe ser menor del 45%.

13. Se establecen como sustratos:

Restos de plátano Restos de plátano Residuos de cítricos Residuos de cítricos Residuos sólidos urbanos Residuos sólidos urbanos Fibra de coco Fibra de coco Restos de madera Restos de madera Cartón Cartón Gallinaza Gallinaza Otros restos orgánicosOtros restos orgánicos

Convencionales Convencionales (fuente principal)(fuente principal)

Estiércoles Estiércoles Cachaza Cachaza Pulpa de Pulpa de cafécafé

No convencionales No convencionales (para mezclas)(para mezclas)

14. Rangos para la calidad del humus:

Menos de 30% de MO y C/N Menos de 30% de MO y C/N mayor de 25mayor de 25

SuperiorSuperior

PrimeraPrimera

SegundaSegunda

TerceraTercera

Más del 50% de MO Más del 50% de MO y C/N y C/N

10 a 1510 a 1540 a 49% de MO 40 a 49% de MO y C/N y C/N

15 a 2015 a 2030 a 39% de MO 30 a 39% de MO

y y C/N 20 a 25C/N 20 a 25

Enemigos de las lombricesEnemigos de las lombrices..

• Depredadores directos. Ratas, serpientes, pájaros, sapos, ciempiés, milpiés,

hormigas rojas y la planaria.• Compiten por consumo de alimento. Escarabajos, moscas, ácaros, gorgojos, bichos bolita y

hormigas.• Condiciones adversas de manejo. Baja humedad, inundación, lechos muy ácidos o muy

alcalinos, temperaturas extremas y alimentos contaminados.

15. Almacenamiento (9 meses) y Aplicación.

Huertos familiares ----------600 gramos/m2

Flores --------------------------20 a 50 gramos / planta

Césped ------------------------500 g/m2

Macetas ----------------------8 cucharadas por maceta

Plantas medicinales -------30 a 40 g / planta.

Huertos Intensivos---------0,6 a 1 kg/m2.

Organopónicos ----------- 0,6 a 1 kg/m2.

Características del humus de lombriz , vermicompost o Características del humus de lombriz , vermicompost o lombricompost.lombricompost.

• Color oscuro, suave al tacto y olor a mantillo.• Alta bioestabilidad.• Elevada carga enzimática, hormonal y microbiana (4 mil millones de

microorganismos/gramo seco)• Favorece germinación de semillas y la micorrización.• Muy confiable para uso en plantas delicadas.• Aporta y favorece la solubilización de macro y microelementos

esenciales para las plantas.• Aumenta resistencia de las plantas a las plagas y agentes patógenos.• Aumenta la retención hídrica del suelo.• Eleva la fertilidad física del suelo.• Es un fertilizante orgánico, biorregulador y corrector del suelo, con efecto

residual de 5 años.• En USA, supera en 2 o 3 veces el precio del compost local y de 6 a 12

veces el valor de los restantes abonos orgánicos.

• Aumento del por ciento de germinación de las semillas.• Acelera la velocidad del crecimiento de las plantas.• Mejora el estado vegetativo y sanitario de los cultivos.• Rico en aportes de elementos nutritivos y minerales.• Aporta cantidades importantes de microelementos.• Sustituye entre un 25 y 100% la fertilización química

sintética.• Posee una elevada carga biológica.

Bondades del humus de lombrizBondades del humus de lombriz

Comparación entre laComparación entre la composición del sustrato y el humus composición del sustrato y el humus final producido por las lombrices. (Gargarilla 2000)final producido por las lombrices. (Gargarilla 2000)

Sustrato Parámetro M.O. N P KEstiércol

VacunoAlimento 64 2.32 0.22 1.48

Humus Final 56 2.23 0.51 0.32

EstiércolPorcino

Alimento 57 2.19 0.76 0.13

Humus Final 53 2,58 1.80 0.16

Cachaza Alimento 49 1.12 1.72 1.43

Humus Final 55 1.50 1.53 0.14

Pulpa deCafé

Alimento 36 3.01 0.33 0.77

Humus Final 78 3.57 0.16 0.26

Compostaje VermicompostajeBio-oxidación acelerada de la M.O. con

etapa termófilaEstabilización y bio-oxidación de la M.O.

sin etapa termófila.

Lento proceso de humificacióny maduración. ( 4 – 6 meses)

Proceso de humificación y maduración mas intensos ( 3 – 4 meses)

Menor riesgo y dedicación en su manejo. Mayor riesgo y dedicación en su manejo.

Mayor eliminación de patógenos y semillas viables.

Menor eliminación de patógenos y semillas viables.

Menor acción antibiótica en el suelo. Mayor acción antibiótica en el suelo.

Menor disminución de metales pesados. Mayor eliminación de metales pesados ( 35 – 55 % en 2 meses)

Conversión ( 30 - 40 % en peso) ( 1/3 del volumen inicial )

Conversión ( 60 % en peso ) ( 50 - 60 % del volumen inicial)

Materia orgánica ( 45 - 55 % ) Humedad ( 20 – 25 % )

N ( 1.5 – 3.3 % )P ( 1.3 – 2.7 % )K ( 0.3 – 0.9 % )

Materia orgánica (40 - 70 %) Humedad ( 30 – 40 % ) N ( 1 – 2.6 % ) P ( 2 – 4 % )

K ( 1 – 2.5 % )Solo produce abono orgánico. Produce abono orgánico y alimento animal

Recomendaciones generales de aplicación del Recomendaciones generales de aplicación del humus de lombrizhumus de lombriz

TIPO DE PLANTA FOMENTO MANTENIMIENTO ANUAL

Árboles 2 – 3 kg/ planta 1 kg / planta

Rosales y plantas de exterior.

500 g / planta 1 kg / m²

Césped 1 kg / m² 500 g / m²Plantas de interior Mezclar al 50 % con

tierra.4 cucharadas por

maceta.

Orquídeas Mezclar al 10 % con tierra.

1 cucharada por maceta.

Aspectos generales para meditar sobre la vida del Aspectos generales para meditar sobre la vida del suelo.suelo.

• En biología, se considera ser vivo al que posee metabolismo propio; este es el caso del suelo, el cual podemos considerarlo como un ser terrestre ya que aspira oxígeno y libera gas carbónico.

• La estructura grumosa del suelo no depende de la labranza, sino de la silenciosa acción de organismos microscópicos

( bacterias y hongos) y la microfauna del suelo.

• Una cucharada de tierra contiene 100 – 200 millones de microbios ( el humus de lombriz posee 10 veces más)

• A las lombrices el filósofo griego Aristóteles las definió como: “ los intestinos de la tierra” ( 1 ha de terreno contiene 1 t de lombrices que pueden procesar 250 t de tierra por año. )

RESULTADOS DE EXPERIMENTOS EN MACETASRESULTADOS DE EXPERIMENTOS EN MACETAS (g de m.s./maceta) (Gandarilla 2000) (g de m.s./maceta) (Gandarilla 2000)

Tratamientos Tomate Pimiento(1

)Tabaco Maíz

Testigo Absoluto 2.59e 56.24d 16.69a 63.41c

2 t/ha Humus - 60.76c 24.02c 126.32a

2 t/ha Humus + 25 % NPK

4.75d 29.89b 29.89b 92.60b

4 t/ha Humus + 50 % NPK

6.79c 170.83a 31.57a 129.02a

8 t/ha Humus + 75 % NPK

8.05b 180.31a 34.84a 126.63a

100 % NPK 9.05a 185.06a 36.08a 123.13a

DOSIS PARA LA FERTILIZACIÓN CON HUMUS DE LOMBRIZ.DOSIS PARA LA FERTILIZACIÓN CON HUMUS DE LOMBRIZ.

RESULTADOS DE EXPERIMENTOS EN MACETAS (g de m.s./maceta) (Gandarilla 2000)

Tratamientos Tomate Pimiento(1)

Tabaco Maíz

Testigo Absoluto 2.99b 60.32c 18.11b 62.03b

2 t/ha Humus + 75 % NPK

10.22a 232.95a 37.48a 149.63a

4 t/ha Humus + 75 % NPK

9.74a 208.24a 38.48a 142.76a

8 t/ha Humus + 75 % NPK

9.13a 185.66b 39.37a 143.98a

16 t/ha Humus + 75 % NPK

9.64a 213.37a 36.96a 135.63a

(1) Peso fresco de los frutos.(1) Peso fresco de los frutos.

Uso del humus de lombriz en diferentes Uso del humus de lombriz en diferentes cultivos en Cuba. cultivos en Cuba. (Martínez, F. et al., 2003)(Martínez, F. et al., 2003)

Cultivo SueloHumusDosist/ha

% Aplicación deFertilización

mineral

Papa Fluvisol 4 40%N – 75%PK

Papa Ferrasol 6 50% NPK

Tomate Nitisol 4 50% NPK

Pimiento Nitisol 4 75% NPK

Arroz Vertisol 6 65% N

Cálculo de la producción de humus de Cálculo de la producción de humus de lombriz en función de la cantidad de residual lombriz en función de la cantidad de residual

disponible:disponible:

Si se dispone de 1 000 t de sustrato al año y el 45 % del mismo se convierte en humus de lombriz, la producción anual una vez estabilizado el cultivo será de:

1 000 x (45/100) = 450 t de humus de lombriz

Cálculo de la cantidad de sustrato y área en Cálculo de la cantidad de sustrato y área en función de las necesidades de producciónfunción de las necesidades de producción

Si se necesitan 450 t de humus de lombriz y se conoce que el 45 % del total de sustrato utilizado se convierte en humus, se procede de la siguiente manera:

450 t representa el 45 % de la cantidad del sustrato a utilizar, por lo que el total de sustrato necesario será de:

450 x (100/45) = 1 000 t de sustrato

El área necesaria se puede calcular El área necesaria se puede calcular tomando en cuenta que 1 mtomando en cuenta que 1 m2 2 de cantero de cantero debe producir al año no menos de 0,75 t de debe producir al año no menos de 0,75 t de humus de lombriz, por lo que para producir humus de lombriz, por lo que para producir 450 t se necesitan:450 t se necesitan:

450 / 0.75 = 600 m2 de cantero

Dimensiones para la utilización de 1 ha en Dimensiones para la utilización de 1 ha en lombricultura.lombricultura.

Área de canteros: 600 m2

Área de pasillos: ½ del área de canteros = 300 m2

Área de adecuación: igual al área de canteros = 600 m2

Área de beneficio: ½ del área neta de canteros = 300 m2

Área de pie de cría: Para una unidad de 1 ha se necesitan alrededor de 30 m2, preferiblemente en canoas.