Unesco 2017 Compostaje residuos agroindustriales

Compostaje de Residuos Orgánicos Agroindustriales

Dr. Germán Tortosa

Grupo de investigación “Metabolismo del Nitrógeno”. Estación Experimental del Zaidín (EEZ), CSIC. Apartado Postal 419,

18080-GranadaEmail: [email protected]

http://www.compostandociencia.com

LIV Curso Internacional de Edafología y Biología

Vegetal

Granada, 28 de marzo de 2017

mailto:[email protected]

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● Incremento exponencial de la población mundial en los últimos 60 años (ONU: 10 000 millones para 2050)

● Según la FAO, la producción de alimentos debe incrementarse en un 60% para 2015

● Paradoja: En la actualidad se desperdicia un tercio de los alimentos que producimos...

Materia orgánica

¿Por qué hemos llegado hasta aquí?

● Primera Guerra Mundial, bombas, fertilizantes y el proceso Haber-Bosh

● “Revolución verde”. Incremento en la utilización de:– Fertilizantes– Fitosanitarios– Antibióticos

● Generación de un aumento productivo notable productos agropecuarios y mejora del rendimiento para atender a la demanda

Materia orgánica

● Fertilización inorgánica vs fertilización orgánica ¿Cambio de paradigma?

● Limitaciones “revolución verde” – Pocos cultivos dan el máximo rendimiento– Uso en zonas agrícolas “ideales”– Pocos agricultores asumieron el coste de los

productos – Efectos medioambientales (Primavera

silenciosa, Rachel Carson, 1962)

● ¿Segunda revolución verde? – Incremento de la demanda de agroquímicos

más estable– Mantener o mejorar el rendimiento– Cambio de modelo orientado a la

sostenibilidad (Ecología) y a la equidad: todo tipo de suelos, climas, cultivos y agricultores

Una de las estrategias eficaces actualmente: ELEVAR CONTENIDO EN MO EN EL SUELO

Materia orgánica

● 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

● Moderna sociedad de consumo:– Crecimiento demográfico– Desarrollo industrial y

producción de residuos (orgánicos e inorgánicos)

● Residuos orgánicos:– Sector primario: agrícolas,

ganaderos, forestales, etc.– Sector secundario:

industriales, agroindustriales, textiles, etc.

– Sector terciario: RSU, lodos de depuradora, etc.

Residuos orgánicos

26/03/17

RESIDUOS ORGÁNICOS:- GRAN IMPACTO AMBIENTAL- GRAN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN TEMPORAL- FUENTE DE MATERIA ORGÁNICA- NECESIDAD DE TRATAMIENTO (COMPOSTAJE, VERMICOMPOSTAJE,

DIGESTIÓN ANAEROBIA, ETC.)

Residuos orgánicos

26/03/17

¿QUÉ ES EL ¿QUÉ ES EL COMPOSTAJE?COMPOSTAJE?

Compostaje

26/03/17

“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

Compostaje

26/03/17

- 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

26/03/17

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...

Compostaje

26/03/17

Compostaje

Microbiología

Tecnología

Tecnología

Tecnología

Tecnología

Tecnología

26/03/17 USOS DEL USOS DEL

COMPOSTAJE COMPOSTAJE Y DEL COMPOSTY DEL COMPOST

(gracias al (gracias al conocimiento conocimiento

científico)científico)

26/03/17

LA CIENCIA DEL COMPOST GOZA DE BUENA SALUD

26/03/17

R.S.U.

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- Mejora la calidad de un suelo (propiedades físicas, químicas y biológicas).- Materia orgánica como factor fundamental de la fertilidad.- Fuente de sustancias húmicas.- ¿Agricultura intensiva vs. abonado tradicional (orgánico)?- Reducir la contaminación ambiental por exceso de fertilización sintética

“Una agricultura respetuosa con el medio ambiente sin afectar al

rendimiento de la misma“

MO en agricultura

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MATERIA ORGÁNICA PARA AGRICULTURANo solo como abono orgánico...

MO en agricultura

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COMO ENMENDANTE DE SUELOS

Enmiendas

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COMPOSTAJE DOMÉSTICO

Compostaje doméstico

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Otros usos

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Otros usos

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Otros usos

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Otros usos

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Otros usos

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Otros usos

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Otros usos

Compostaje de humanos: Urban Death Project http://www.urbandeathproject.org/

http://www.urbandeathproject.org/

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Otros usos Jae Rhim Lee

26/03/17

Capsula Mundihttp://www.capsulamundi.it

Trabajos de investigación




Estudiar el efecto positivo del compost de “alperujo” en plantas de pimiento.

Metabolismo oxidativo como indicador del desarrollo fisiológico

Evolución del metabolismo oxidativo como indicador del desarrollo

fisiológico de las plantas:

Especies reactivas de oxígeno (ROS) vs. antioxidantes

Actividad antioxidante celular

Peroxidación lipídica como indicador del estrés oxidativo

C DN DN+C0

10

20

30

40

Actividad catalasa en hojas

2º corte (104 días)

mic

rom

ol H

2O

2 m

in-1

mg

-1 p

rote

ína

Experimento Nº1: Cantidad de nitrógeno equivalente (orgánicoinorgánico)

Isoenzimas superóxido dismutasa (SOD) en hojasC DN DN+C C DN DN+C

78 días 104 días

C DN DN+C0

10

20

30

40

Actividad catalasa en hojas


mic

rom

ol H

2O

2 m

in-1

mg

-1 p

rote

ína

Experimento Nº2: Dosis compost creciente con igual nitrógeno inorgánico

Control C1 C2 C3

Desarrollo vegetal


PSPA (g)PSR (g)

Tratamientos

Pe

so (

g)

Control C1 C2 C302468

101214161820

Desarrollo vegetal


PSPA (g)

Pe

so (

g)

Control C1 C2 C30

10

20

30

40

50

60

70

80

Producción de frutos

2º corte (127 días)P

eso

fre

sco

(g

)

Control C1 C2 C30

20

40

60

80

Actividad catalasa en hoja


mic

rom

ol H

2O

2 m

in-1

mg

-1 p

rote

ína


Control C1 C2 C30

20

40

60

80

Actividad catalasa en hoja


mic

rom

ol H

2O

2 m

in-1

mg

-1 p

rote

ína

Control C1 C2 C3

0

50

100

150

200

250

300

350

58 84 85

341

Un

ida

de

s S

OD

mg

-1 p

rote

ínaActividad catalasa en hojas

Actividad superóxido dismutasa (SOD) en hojas en el 1º corte (98 días)


Control C1 C2 C30

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

Peroxidación lipídica

98 días

127 días

nm

ol M

DA

g-1

0

50

100

150

200

250

300

Contenido en ascorbato (Vitamina C) en frutos

Control

C1

C2

C3

Tratamiento

mg

/ 10

0 g

pe

so fr

esc

o

Conclusiones1 El compost de “alperujo” en combinación con nitrato aumenta la actividad antioxidante en las plantas de pimiento sin que eso implique la generación de estrés oxidativo

2 El compost de “alperujo” favorece el desarrollo fisiológico de la planta, sobre todo en la primera cosecha

3 El compost de “alperujo” aumentó el ciclo de vida productivo de la planta de pimiento sin síntomas claros de estrés

4 El compost de “alperujo” puede aumentar la producción de fruto y su valor nutricional (mayor contenido en vitamina C)

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