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Compost y enmiendas orgánicas en agricultura ecológica

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Charla sobre composts y enmiendas orgánicas en agricultura ecológica

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Compost y enmiendas orgánicas en agricultura ecológica

  1. 1. 1 Los suelos y la fertilización en producción ecológica, San Fernando de Henares, Madrid, 30 de junio de 2016 Compostaje y enmiendas orgánicas en agricultura ecológica Dr. Germán Tortosa Departamento de Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos. Estación Experimental del Zaidín (EEZ- CSIC). Email: german.tortosa@eez.csic.es Compostando Ciencia: http://www.compostandociencia.com compostandociencia@gmail.com
  2. 2. 2
  3. 3. ● 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
  4. 4. ● 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 los ambientes terrestres y acuáticos, siendo aproximadamente el 50% de la MO total del suelo.
  5. 5. ● 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
  6. 6. 6 Microorganismos son materia orgánica ● Parte biológicamente activa de la MO ● Microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPR): – Fijación de nitrógeno – Solubilización de P – Siderórofos – Etc.
  7. 7. 7 Fuentes de MO para agricultura ● Suelos (restos vegetales o animales) ● Carbones ● Turbas y Leonarditas ● AH ● Estiércoles ● Residuos orgánicos ● Compost ● Vermicompost ● Biochar ● Carbones vegetales ● ...
  8. 8. 8 Fuentes de MO para agricultura ● Residuos orgánicos sin transformar – Estiércoles, cascarilla de arroz, melaza, salvado, suero de leche, posos de café, bagazo, cebadilla, … biomasa en general ● Residuos orgánicos trasnformados biológicamente: – Aeróbicamente (compostaje, Bocashi, etc.) – Anaeróbicamente – Vermicompostaje
  9. 9. 9
  10. 10. 10
  11. 11. 11
  12. 12. 12 Residuos orgánicos sin transformar (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
  13. 13. COMPOSTAJECOMPOSTAJE como método paracomo método para obtener abonosobtener abonos y enmiendasy enmiendas orgánicasorgánicas Compostaje
  14. 14. “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 agua CO2 y nutrientes - Producto estable con características húmicas llamado COMPOST Inicio del compostaje 8 semanas Maduro
  15. 15. - 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
  16. 16. 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...
  17. 17. Compostaje
  18. 18. Factores que influyen en el compostaje 1- Sustrato o matriz Tamaño de partícula Estructura física Porosidad Mayor o menor biodegradabilidad Máxima superficie disponible al ataque microbiano 2- Humedad Proceso biológico (25-45%) Secado implica parar el proceso 3- pH Factor selectivo microbiano Rango óptimo 5,5-8 pH>7,5 se produce pérdida de nitrógeno Volatilización en forma de amoníaco 4- Aireación Proceso aerobio (anaerobiosis=mal olor) Microorganismos aeróbicos Volteos mecánicos o ventilación Rango óptimo: 15-20% oxígeno Control del proceso y activación
  19. 19. Factores que influyen en el compostaje 5- Temperatura Factor selectivo de la microbiología Cuatro fases: Mesófila, Termófila, Enfriamiento Maduración Higienización (elimina parásitos y patógenos)
  20. 20. Factores que influyen en el compostaje 6- Relación carbono-nitrógeno (C:N) Inicio del proceso: 25-30:1 Fin del proceso: <15:1 Problema 1: 1000Kg Estiércol de oveja (humedad 69,0%, carbono: 43,2%, nitrógeno: 2,7%) 3000Kg Paja (humedad: 12,0%, carbono: 56,0%, nitrógeno: 0,7%) Solución: http://compostingtechnology.com/resources/compost-calculator-tool/
  21. 21. ¿Qué podemos compostar? Cualquier material orgánico se puede compostar: Estiércoles, Restos de madera, Tallos cebada, Hojas, Serrín, Paja, Posos de café, Aceite de Cocina, Restos de comida, Residuos Agroindustriales, Lodos, Purines, Cáscara de Arroz, Cama de ganado, Leguminosas, Cartón, Restos de cultivos, Etc. IMPORTANTE 1- Saber lo que tenéis cerca y la cantidad 2- Estimar la humedad, el carbono y el nitrógeno 3- Cálculo de las proporciones
  22. 22. ¿Cómo podemos compostar? Dependerá de varios factores: Necesidades de materia orgánica Instalaciones disponibles Condiciones climáticas Cantidad de residuos a compostar Requerimientos básicos: Mantener la humedad Manejo Aireación y volteo Sistemas abiertos: Pila móvil (volteo mecánico del material permite la oxigenación) Pila estática (sin volteo mecánico del material, la oxigenación se hace insuflando aire, por succión o mezcla de ambos) Sistemas cerrados Sistemas dinámicos (volteo del material) Sistemas estáticos (sin volteo del material) Reactores horizontales, verticales, y en túnel.
  23. 23. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  24. 24. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  25. 25. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  26. 26. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  27. 27. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  28. 28. Criterios de calidad del compost 1- Estabilidad y madurez -Presencia de compuestos fácilmente degradables -Actividad microbiana (consumo de O2 , emisiónde CO2 , 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 B Clase C 4- Contenido en materia orgánica, sustancias húmicas y nutrientes
  29. 29. Criterios de calidad del compost
  30. 30. Criterios de calidad del compost Test de fitotoxicidad (Test de Zucconi) 1- Semillas de rápido crecimiento (Berro, rábano, ...) 2- Extracción acuosa del compost - Proporción peso:volumen 1:20 (1 gr compost y 20 ml agua) - Agitación durante 2 horas - Filtración malla (gasa de farmacia) 3- Germinación de las semillas - Poner 10 semillas por placa o recipiente (poner 10) - Humedecer papel con 1-2 ml del extracto - Germinación durante 1 semana a oscuridad (ideal: 2-3 días a 28ºC) - Control con agua (lo mismo que para el extracto) 4- Cálculos - Porcentaje de germinación - Elongación de las raices - El 100% es el control hecho con el agua IG (%) = (%G x %L) / 100 Ausencia de fitotoxicidad: IG > 70%
  31. 31. Aplicación del compost Forma de aplicación - Como enmienda - Como fertilizante Tipo de aplicación - Enmienda sólida - Enmienda líquida Aplicación foliar Abono órgano-mineral Abono húmico Té 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 lenta Aplicación de compost (1,5-2% de N): 21 kg de compost Incongruencia: dosis 40, 80 ó 200 kg por hectárea
  32. 32. Conclusiones VENTAJAS - Excelente abono y/o enmienda orgánica Materia orgánica estabilizada Ausencia de patógenos Fuente de sustancias húmicas - Fácil de hacer y barato - Abono de liberación lenta - Versátil: Uso sólido y líquido Base 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
  33. 33. Otros ejemplos de abonos orgánicos caseros...
  34. 34. 41 Los suelos y la fertilización en producción ecológica, San Fernando de Henares, Madrid, 30 de junio de 2016 Conceptos teórico-prácticos para la elaboración de té de compost y otros fertilizantes orgánicos líquidos Dr. Germán Tortosa Departamento de Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos. Estación Experimental del Zaidín (EEZ- CSIC). Email: german.tortosa@eez.csic.es Compostando Ciencia: http://www.compostandociencia.com compostandociencia@gmail.com
  35. 35. Principios de microbiología Medios de cultivo y factores de crecimiento - Agua - Sólidos (agar o gelificante) y líquidos - Temperatura
  36. 36. Principios de microbiología Medios de cultivo y factores de crecimiento - Agua - Sólidos (agar o gelificante) y líquidos - Temperatura - Salinidad - Oxigenación (aeróbios, anaeróbios y facultativos)
  37. 37. Principios de microbiología Medios de cultivo y factores de crecimiento - Agua - Sólidos y líquidos - Temperatura - Salinidad - Oxigenación - pH (6,5-7,5)
  38. 38. Principios de microbiología Medios de cultivo y factores de crecimiento - Agua - Sólidos (agar o gelificante) y líquidos - Temperatura - Salinidad - Oxigenación (aeróbios, anaeróbios y facultativos) - pH (6,5-7,5) Tampón para mantener el pH - Fuente de carbono Compuestos orgánicos (glucosa, etc.) - Fuente de nitrógeno Extractos de levadura, etc. - Elementos minerales Hierro, fósforo, potasio, calcio, etc. - Factores de crecimiento Vitaminas, animoácidos, etc. - Factores selectivos Antibióticos
  39. 39. Principios de microbiología
  40. 40. Origen del té de compost - Interés a partir de 1990 - Paradigma control biológico de plagas: ¿un producto para un solo patógeno microbiano? - Pesticidas sintéticos y problemas medioambientales y de salud - Interés creciente por la agricultura ecológica - Búsqueda por productos para control biológico (salud y prevención) como alternativa por parte de los productores al no existir ningún producto certificado - Compost ya se conocía sus propiedades de biocontrol - Usos extractos de plantas desde los Romanos Muchos casos de “a mi me funciona“ pero muy pocas pruebas científicas...
  41. 41. ¿Qué es un té de compost? ¿Un extracto acuoso?, ¿un lixiviado?, ¿un extracto fermentado?, ¿un té o infusión?, ¿un caldo microbiano?, ¿un cultivo microbiano?, ¿solubilización microbiana?, ¿enriquecimiento microbiano?, ¿un brebaje alquímico?...
  42. 42. ¿Qué es un té de compost? “Extracto acuoso orgánico obtenido de un compost (o vermicompost) maduro donde se solubilizan y/o reproducen algunos microorganismos presentes que tienen propiedades beneficiosas y protectoras para las plantas, y que además, puede tener propiedades fertilizantes“
  43. 43. ¿Cómo se hace un té de compost?
  44. 44. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost PATÓGENOS Salmonella Ausente en 25 g de compost elaborado Escherichia coli <1000 número más probable (NMP) Por gramo de compost elaborado
  45. 45. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura: Microorganismos mesófilos y temperatura ambiente ¡NO APLICAR CALOR!
  46. 46. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura: Microorganismos mesófilos y temperatura ambiente ¡NO APLICAR CALOR!
  47. 47. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura - Agitación, aireación y oxigenación Aerated Compost Tea (ACT) vs Non-Aerated compost Tea (NCT)
  48. 48. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura - Agitación, aireación y oxigenación Aerated Compost Tea (ACT) vs Non-Aerated compost Tea (NCT) Condiciones aeróbicas Condiciones anóxicas (mal olor) Mejor solubilización nutrientes Peor solubilización nutrientes Máxima solubilización microorganismos No tan buena (bacterias, hongos, protozoos, etc.) Mejor crecimiento de los microorganismos (¿?) Menor crecimiento (¿?) Mayor coste energético y tecnológico Menor coste ¿Cual da mejor resultado?
  49. 49. ¿Cómo se hace un té de compost?
  50. 50. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura - Agitación, aireación y oxigenación - Componentes nutricionales - Solubilización vs crecimiento de microorganismos
  51. 51. ¿Cómo se hace un té de compost?
  52. 52. ¿Cómo se hace un té de compost?
  53. 53. ¿Cómo se hace un té de compost?
  54. 54. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura - Agitación, aireación y oxigenación - Componentes nutricionales - Solubilización vs crecimiento de microorganismos - Tiempo de extracción
  55. 55. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura - Agitación, aireación y oxigenación - Componentes nutricionales - Solubilización vs crecimiento de microorganismos - Tiempo de extracción - Relación peso del compost:volumen de agua (P/V)
  56. 56. ¿Cómo se hace un té de compost? Algunos factores a tener en cuenta: - Microorganismos presentes en el compost - Temperatura - Agitación, aireación y oxigenación - Componentes nutricionales - Solubilización vs crecimiento de microorganismos - Tiempo de extracción - Relación peso del compost:volumen de agua (P/V) -Calidad del agua Evitar agua clorada del grifo No crecimiento de microorganismos - Material de la bolsa ...
  57. 57. Sistemas para elaborar té de compost Compost Tea Brewer
  58. 58. Sistemas para elaborar té de compost Compost Tea Brewer
  59. 59. Sistemas para elaborar té de compost Compost Tea Brewer
  60. 60. Sistemas para elaborar té de compost Compost Tea Brewer
  61. 61. Sistemas para elaborar té de compost Compost Tea Brewer
  62. 62. Aplicación del té de compost Control fitopatógenos y enfermedades plantas
  63. 63. Aplicación del té de compost Control fitopatógenos y enfermedades plantas
  64. 64. Aplicación del té de compost Control fitopatógenos y enfermedades plantas
  65. 65. Aplicación del té de compost Control fitopatógenos y enfermedades plantas
  66. 66. Aplicación del té de compost Control fitopatógenos y enfermedades plantas
  67. 67. Aplicación del té de compost Producto fertilizante (efecto en hortalizas o plantas de ciclo corto de crecimiento)
  68. 68. Aplicación del té de compost Producto fertilizante (efecto en hortalizas o plantas de ciclo corto de crecimiento)
  69. 69. Aplicación del té de compost Producto fertilizante (efecto en hortalizas o plantas de ciclo corto de crecimiento)
  70. 70. Aplicación del té de compost Producto fertilizante (efecto en hortalizas o plantas de ciclo corto de crecimiento)
  71. 71. Aplicación del té de compost Aplicación como un abono líquido - Recién hecho - Suelo (rizosfera) - Sistema de riego - Vía foliar Dosis aplicación - Dependerá de la forma de extracción - Dilución (¿?): 1:1, 1:3, 1:5 ó 1:10 (muy diluido) - Test de fitotoxicidad de Zucconi (Test de germinación) en caso de duda Como fertilizante - Aplicación continuada (de forma semanal) - Extracto orgánico diluido (poca materia orgánica)
  72. 72. Conclusiones Té de compost: Extracto acuoso enriquecido en microorganismos Compost de calidad (IMPORTANTE) Depende de factores como: Aireación Relación peso:volumen Tiempo de extracción Nutrientes Tratamiento patógenos plantas efectivo Mejora la salud de la planta (tratamiento preventivo) ¿Poder fertilizante? Dosis Cultivo (hortalizas o de rápido crecimiento) Modo de aplicación: - Recién hecho - Suelo (rizosfera) - Sistema de riego - Vía foliar
  73. 73. Receta básica Té de compost: - Usar agua no clorada (extracto de lluvia o agua dulce) - Inóculo: Compost (o vermicompost) de calidad Microorganismos autóctonos de la zona: Mantillo del suelo agrícola Suelo de la rizosfera ¡¡OJO CON LOS PATÓGENOS!! (evitar estiércoles) - Proporción peso:volumen: 1:20 (o más concentrado si es posible) ej. 1000 litros + 50 kg - Aditivos (< 0,5% V/V): Fuente de carbono: melaza, ácidos húmicos, algas, salvado de arroz, etc. Fuente de nitrógeno: harina pescado, harina de sangre, Otros (cenizas, roca fosfórica, etc.)
  74. 74. Receta básica Té de compost: - Sistema de agitación Aireación (evita malo olores) - Tiempo de agitación 24-72 horas
  75. 75. http://www.compostandociencia.com/2013/03/ biofertilizante-casero-html/ http://www.compostandociencia.com/2013/1 0/como-hacer-te-de-compost-html/
  76. 76. Otros ejemplos de abonos orgánicos caseros...

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