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German tortosa ii simposio ae, 16 05 2018

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Esta semana tengo la suerte de participar en el II Simposio sobre Agricultura Ecológica que se celebra en El Ejido (Almería) los días 16 y 17 de mayo de 2018. En este simposio, organizado por Coexphal, Cajamar Caja Rural, la revista F&H (Frutas y Hortalizas) y Vellsam, hablaré sobre el compostaje como método para obtener abonos orgánicos y biológicos.

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German tortosa ii simposio ae, 16 05 2018

  1. 1. 1 Aprovechamiento de las fuentes naturales  para la nutrición vegetal   Compostaje de residuos orgánicos Dr. Germán Tortosa Muñoz  Dpto. Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos Estación Experimental del Zaidín (EEZ­CSIC) http://www.compostandociencia.com  Email: german.tortosa@eez.csic.es compostandociencia@gmail.com
  2. 2. 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 – Parte biológicamente activa de la MO – Microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPR): Fijación de nitrógeno, Solubilización de P, Siderórofos, etc. – Materia orgánica
  3. 3. 3 Fuentes de MO para agricultura ● Suelos (restos vegetales o animales), carbones, turbas y leonarditas, ácidos húmicos, estiércoles, compost, vermicompost, biochar, carbones vegetales, residuos agrícolas... ● Residuos orgánicos sin transformar – Estiércoles, cascarilla de arroz, melaza, salvado, suero de leche, posos de café, bagazo, cebadilla... Biomasa en general ● Residuos orgánicos transformados biológicamente: – Aeróbicamente (compostaje) – Anaeróbicamente (digestión anaerobia) – Vermicompostaje – Combinación
  4. 4. 4 Residuos orgánicos sin transformar (estiércoles) ● Ventajas – Usados desde siempre – Buenos como fuente de nitrógeno inorgánico (Gallinaza) – Buenos como inoculantes microbianos – Relativamente baratos y asequibles (¿Si?) ● Inconvenientes – Producto fecal (Salmonella, coliformes, E.coli, etc.) – No estable biológicamente – No se puede añadir directamente a los cultivos – Máximo aplicación 170 kg de nitrógeno por hectárea
  5. 5. COMPOSTAJECOMPOSTAJE como método paracomo método para obtener abonosobtener abonos orgánicos yorgánicos y biológicosbiológicos Compostaje
  6. 6. “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
  7. 7. - 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
  8. 8. 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...
  9. 9. Compostaje
  10. 10. 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
  11. 11. 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
  12. 12. 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
  13. 13. 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
  14. 14. Factores que influyen en el compostaje 5- Temperatura Factor selectivo de la microbiología Cuatro fases: Mesófila, Termófila, Enfriamiento Maduración Higienización (elimina parásitos y patógenos)
  15. 15. Factores que influyen en el compostaje 6- Relación carbono-nitrógeno (C:N) Inicio del proceso: 25-30:1 Fin del proceso: <15:1
  16. 16. ¿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
  17. 17. App COMPOST CALCULATOR http://agrocompostaje.edu.umh.es - Desarrollada por la Universidad Miguel Hernández (UMH)
  18. 18. ¿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 ¿Gestor de residuos o productor de abonos? 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.
  19. 19. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  20. 20. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  21. 21. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  22. 22. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  23. 23. Tecnología ¿Cómo podemos compostar?
  24. 24. Tecnología
  25. 25. Decálogo para hacer compost http://www.compostandociencia.com/2016/03/como-hacer-composts/ 1-¿Qué es el compostaje? Proceso biológico de degradación de la MO 2- La importancia de los microorganismos 3- La temperatura, el mejor indicador que el proceso va bien 4- Control de la humedad es fundamental 5- ¿Qué podemos compostar? Todo lo orgánico... 6- Elaboración de mezclas: relación C/N y otros aspectos nutricionales 7- Propiedades físicas de las pilas de compostaje 8- ¿Cómo podemos compostar? Sistemas abiertos y cerrados, estáticos y dinámicos, ... 9- Oxigenación y volteo de las pilas 10- La paciencia en la madre de todas las ciencias (inluida la del compostaje)
  26. 26. 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
  27. 27. 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 ¿Incongruencia? Dosis de 20, 100 y 200 kg/h de compost
  28. 28. Conclusiones VENTAJAS - Excelente abono y/o enmienda orgánica Materia orgánica estabilizada Ausencia de patógenos Fuente de sustancias húmicas Fuente de microorganismos beneficiosos - 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
  29. 29. Tortosa Tortosa et al. et al. (2018)(2018) Efecto del compost de  “alperujo” en el cultivo  de plantas de interés  agrícola  Metabolismo  oxidativo  (antioxidantes) como  indicador del desarrollo  fisiológico en plantas  de pimiento
  30. 30. Experimento Nº1: Cantidad de nitrógeno  equivalente (orgánico vs. inorgánico) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Peso seco parte aérea (78 días) C DN DN+C Tratamiento PSPA(g) 0 5 10 15 20 25 Peso seco parte aérea (104 días) C DN DN+C Tratamiento PSPA(g)
  31. 31. Experimento Nº2: Dosis compost creciente con  igual nitrógeno inorgánico Control C1 C2 C3 0 4 8 12 16 20 Desarrollo vegetal 1º corte (98 días) PSPA (g) Tratamientos Peso(g) Control C1 C2 C3 0 4 8 12 16 20 Desarrollo vegetal 2º corte (127 días) PSPA (g) PSR (g) Peso(g) Control C1 C2 C3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Producción de frutos 2º corte (127 días) Pesofresco(g)
  32. 32. 0 50 100 150 200 250 300 Contenido en ascorbato (Vitamina C) en frutos Control C1 C2 C3 Tratamiento mg/100gpesofresco
  33. 33. Conclusiones 1­ 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)
  34. 34. ¿Fuentes de nitrógeno orgánico?
  35. 35. ¿Fuentes de nitrógeno orgánico? Largo plazo: 1- Fijación biológica de nitrógeno 2- Rotaciones de cultivos y incorporación de MO Corto plazo: 1- Estiércol 2- Cultivos de algas y microalgas 3- Extractos proteicos (aminoácidos): - Vegetales (cebadilla, torta de leguminosas, etc) - Animales (harinas de sangre, de pescado, etc.)
  36. 36. Líneas de trabajo 1­ Diversidad y funcionalidad de las comunidades  microbianas (bacteria y hongos) asociadas a los ciclos del  carbono y nitrógeno 2­ Interacción entre bacterias y hongos a lo largo del proceso  de compostaje 3­ Abonos orgánicos biológicos con propiedades mejoradas  
  37. 37. 38 http://www.compostandociencia.com  Email: german.tortosa@eez.csic.es compostandociencia@gmail.com ¡Muchas gracias por vuestra atención!

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