Este documento resume los resultados de varios estudios e investigaciones sobre los beneficios del uso de compost y materia orgánica en la agricultura. El compost mejora la calidad del suelo al aumentar los niveles de carbono y nitrógeno, lo que resulta en mayores rendimientos de cultivos, mayor retención de agua y nutrientes, y menor erosión. También reduce las pérdidas de nutrientes hacia aguas subterráneas y superficiales, lo que ayuda a proteger el medio ambiente. El documento destaca los desafíos de optimizar

1. La Aplicación de Materia Orgánica y
Compost Permite Aumentar la
Productividad y Proteger el Ambiente
Dr. Paul Reed Hepperly
Director de Investigaciones
y Capacitación del Instituto
Rodale

2. Datos y Conclusiones
Estudios y datos de experimentos del Instituto Rodale
Experimentos de investigadores de Univ. de Tennessee y de
Suiza (FIBL)
Teoría de conservación de materia orgánica por reacción con
arcilla y calcio
Frank Stevenson Univ. de Illinois
Revisión de la literatura

3. El Instituto Rodale Kutztown,
Pennsylvania
La tierra sana promueve
la producción de comida
sana y la comida sana
favorece la salud humana
y animal

4. ¿Cómo se comporta el compost
para siembras de maíz?

5. El suelo mejorado en su contenido de materia orgánica
resulta en rendimientos más altos durante épocas de sequía
Orgánico Orgánico
con sin
Año estiércol estiércol Conv.
1988 6,600 6,540 5,840
1994 9,360 9,720 7,500
1995 No datos 8,880 6,900
1997 No datos 7,680 4,800
1998 7,620 8,240 5,700
Promedio 7,860 a 8,160 a 6,120 b

6. El compost provee nutrientes de forma
residual para el trigo

7. El rendimiento del trigo aumenta por aplicación de
compost en cultivo previo de pimientos
a
4,560 a
4,600
iento de trigo (kg/ha)
4,500
4,400
4,300
4,200 b
4,080
4,100
endim
4,000
3,900
R
3,800
p
st
om
po
om
C
o
C
N

8. La respuesta del tomate
al compost

9. El compost aumenta el rendimiento del tomate de 60 a 85%
(estudios de Univ. de Tennessee)

10. El compost ayuda a proteger los
recursos naturales

11. El compost mejora el suelo
Convencional
sin estiércol
e
manur
osted
Compost de
Comp
estiércol

12. Son los microorganismos del suelo los que
establecen la estructura del suelo
90%
(% stable aggregates > 250µ m)
80%
Soil aggregate stability
70%
60% NOFERT
CONMIN
50% y=0.24ln(x) - 0.77
r2=0.46 BIODYN
40%
BIOORG
30%
CONFYM
20%
10%
0%
0 100 200 300 400 500 600
Soil microbial biomass (µ g Cmic g-1 soil)
Fließbach et al.,
2000a

13. El lisímetro sirve para medir el agua
que fluye a través de los sistemas agrícolas

14. Se utiliza una bomba para tomar
muestras de agua de los lisímetros

15. Trabajo de Equipo
Paul Hepperly
Dave Wilson Director de
Ing. Agronomo Investigaciones
Rita
Seidel April
Maria Pop
Educación Christine Zeigler
Líder Editorial
Rita Seidel
Líder Sistemas Agrícolas
Maria Paul
Pop

16. La materia orgánica es la clave

17. Recargando el suelo de materia
orgánica
Del 50 al 75% de la materia
orgánica se ha perdido durante los
primeros 50 a 75 años de cultivo
intensivo del campo

18. La calidad del suelo afecta
el comportamiento de los sistemas agrícolas

19. Cómo los tipos de suelo Comly y Duffield influyen las expectativas de
rendimiento
160
Rendimiento (bu or tons/acre)
140
Duffield Comly
120
100
80
60
40
20
0
Grano de
Grano de maíz Soja Silo Maíz Alfalfa forraje Trébol forraje Avena Trigo
cebada
Duffield 150 45 25 6 4 75 80 60
Comly 125 30 21 4 3 50 60 50
Cultivo

20. Diferencia notable por cultivos de cobertura y
rotación de cultivos bajo manejo orgánico
Orgánica
Convencional
Orgánica Convencional

21. Diferencias entre el sistema orgánico y
convencional bajo sequía
Orgánico Convencional

22. El suelo orgánico muestra una
textura granular y color más oscuro comparado al suelo
convencional
Orgánico
Convencional

23. Suelo cargado de materia orgánica no
se degrada fácilmente
+MO -MO +MO -MO

24. Relación entre materia orgánica y
comportamiento de maíz bajo sequía
Manejo Orgánico Manejo Convencional

25. La nutrición tiene como fondo la
calidad y salud de suelo

26. Dos años muy diferentes por sus precipitaciones muestran
ventajas nutricionales de las prácticas orgánicas
12
2004 2005 normal
10
Precipitaciones (pulgadas))
8
6
4
2
0
Jul Ago
Meses

27. La lluvia aumentó la pérdida de nutrientes
Orgánica
Convencional

28. Con manejo orgánico se puede obtener nitrógeno
disponible más tarde en la estación produciendo
plantas más verdes, de alto rendimiento y con mayor
cantidad de proteínas
Orgánico
Convencional

29. Comportamiento de maíz bajo sistemas
orgánicos y convencional bajo récord de lluvias
Rend. 10
(kg*1,000)
5
Prot. (%)
0
Rend. Prot. Crudo Prot. Disp.
Org. 9 8.3 7.8
Conv. 7.8 7.2 6.7

30. Sequía 2005
Orgánica Convencional

31. Los nitratos del tallo
a fin de año del 2005
Conventional a 85.5
Legume a 95.0
Manure b 230.5
0 50 100 150 200 250
Nitrate-Nitrogen (ppm)

32. Ventajas nutricionales en los granos de maíz bajo
manejo orgánico en 2005
10
9
8 Orgánico Convencional
Porcentaje
7
6
5
4
3
2
1
0
a
na
es
.
na
da
g.
p
br
si
is
Di
al
ni
ru
Fi
Li
.D
er
io
.C
a
in
gí
ot
et
ot
M
er
M
Pr
Pr
En

33. Proceso de Compostaje

34. Abono sintético comparado al
compost
El Fertilizante
El Héroe
De-amoníaco Natural
Compost

35. El compost reduce las pérdidas de
nitratos (basado en datos de 1993-2002)
100 Estiércol Crudo
90 Fertilizante Conv.
Pérdidas de N - Nitrato
80 Compost Cama pollo/Hojarasca
70
60
50
40
(lbs/a)
30
20
10
0
Estiércol Crudo Fertilizante Compost Cama
Conv. pollo/Hojarasca

36. Porcentaje de pérdida en relación a la aplicación
total de N basado en datos de 1994 a 2002
Porcentaje perdido del N aplicado
12
9.6
10 8.8
8
6 4.8
4 3
2
0
Compost Pollo / Compost Estiércol Crudo Fertilizante
Hojarasca Estiércol/Hojarasca Convencional

37. Aumento de carbono y nitrógeno en el suelo relacionado a la
aplicación de fertilizante sintético y compost de estiércol basado en
datos de 1994 a 2001
1,896 lbs of
30 C/yr
25
Carbono Nitrógeno
1,017 lbs of 168 lbs of
Cambio porcentual
N/yr 1,170 lbs of
C/yr
20 135 lbs of C/yr
N/yr
54lbs of 96 lbs of
15 N/yr N/yr 372 lbs of
249 lbs of C/yr -249 lbs of
24 lbs of
C/yr C/yr -3 lbs of
10 cd N/yr
N/yr
5
0
Compost Pollo/ Compost Estiércol/ Estiércol Tambo Compost Compost Restos Fertilizante
-5
Hojarasca Hojarasca Crudo Microbiano de Jardín Químico
Controlado

38. Cuando se aumentan los niveles de carbono en el suelo se
aumenta a la vez la cantidad de nitrógeno
Relationship of soil changes in total carbon and nitrogen per foot
associated with composts, manure or synthetic fertilizer additions
400.0
N itr o g e n P o unds pe r A c r e F o o t
300.0 y = 4E-11x 3 - 5E-06x 2 + 0.087x - 119.39 283.3
R2 = 0.9737
200.0
pe r Y e a r
154.0
100.0 y = 0.0507x - 105.87
R2 = 0.9014
27.3
0.0 2.7
-2000.0 0.0 2000.0 4000.0 6000.0 8000.0 10000.0
-100.0 -113.3
Carbon Pounds per Acre Foot per Year
-200.0
-237.3
-300.0

39. La materia orgánica ayuda a reducir la erosión y
degradación del suelo por estimular la agregación del
suelo

40. Insumos sencillos pueden mejorar
el compostaje
Sulfato de
calcio
Arcilla
Ácido
húmico

42. Innovaciones para atrapar los nutrientes

43. Procedimientos experimentales
Superficie de
recolección
de agua
Tanque de
recolección de agua

44. Los beneficios del
uso de compost
– Mejora la calidad del suelo
– Reduce las pérdidas de nutrientes
– Aumenta los nutrientes disponibles en el cultivo
– y cultivos siguientes en la rotación
– Reduce los gases de invernadero
– Mejora comportamiento del cultivo
– en sequía y con demasiada agua

45. Retos para el compost
La proporción de N y P puede ser demasiado baja
No alcanzar a optimizar los nutrientes solubles en
etapas tempranas de desarrollo del cultivo
Puede necesitar maquinarias costosas
Requiere espacio, tiempo y más educación para
lograr el éxito

46. La eutrofización es causada por alto nitrógeno y
fósforo
• El exceso de N y P estimula brotes anormales de algas
• La descomposición de las algas por bacterias le quita oxígeno al
agua
• La falta de oxígeno resulta en zonas de mortalidad de los
animales como peces y almejas etc.
• La zona mortal en la desembocadura del
río Mississippi es más grande
en tamaño que el estado de Nueva Jersey

47. Áreas en peligro por producción
intensiva de pollos

48. Gran problema en la bahía
Chesapeake
El exceso de N y P ha resultado en pérdidas
de 80% de la productividad original de la bahía
Pérdidas en el uso para pesca, recreo y como
fuente de agua de usos múltiples
La contaminación causa preocupación y
pérdidas en salud pública

49. Estiércol de unidades de producción
animal en forma concentrada es factor
principal
• Nutrientes que vienen del estiércol
generan el 40% de N y el 54% de P
que está depositado en la bahía

50. Compostaje es parte de la
resolución del problema
El compost representa un producto con valor añadido al
estiércol
Reduce grandemente las pérdidas de nutrientes de los
campos agrícolas
Aumenta en forma significativa la productividad de los campos
agrícolas
Permite un mejor cumplimiento de estándares de protección
ambiental
Permite que recuperemos las aguas para el bienestar y uso
público

51. Podemos mejorar los sistemas de agua y
agrícolas a la misma vez

52. Condados en el área de drenaje de la
bahía Chesapeake con más estiércol
1) Lancaster, Pennsylvania
2) Sussex, Delaware
3) Rockingham, Virginia

53. Recomendaciones de la Fundación
Chesapeake para rescatar la bahía
Implementar estrategias de manejo para
el exceso de N y P que viene de
producciones agropecuarias
Desarrollar mejores normas de uso de
estiércol crudo.
Establecer usos alternativos del estiércol
que reduzcan su papel como fuente de
contaminación

54. Porqué estamos trabajando en el
condado de Lancaster
Lancaster por su área es solamente 1.5%
del área total de drenaje de la bahía
En términos de N contribuye 12% del total
que drena a la bahía, que es la contribución
mayor de todos los condados
representados.

55. Beneficios de mejoramiento del suelo
Aumenta capacidad de
retener agua
Orgánica Aumenta la capacidad de
percolación
Convencional Aumenta capacidad
microbiológica
Aumenta el contenido de C
yN
Permite más rendimiento
de maíz y soja durante
sequía y otros estreses

56. La diferencia por la materia orgánica
es clara
Orgánica
Convencional

57. Estratégias experimentales
Utilizar escala
suficientemente grande
para demostrar la
aplicación comercial
Ensayos replicados
Desarrollar manejo
óptimo y definido
de uso

58. Tratamientos
1. Compostaje de abono de pollo
2. Compostaje estándar de abono de
pollo y hojarasca
3. Compostaje mejorado por insumos
agregados

59. Métodos experimentales
Construyendo las pilas
Mezclando las pilas

60. La dinámica de las pérdidas de los
nutrientes
80% de la pérdida de nitrógeno del estiércol
compostado puede ser de amoníaco
volatilizado durante las primeras dos
. semanas
En el campo el compost pierde como
nitratos menos de la mitad del nitrógeno
que pierde el fertilizante sintético o estiércol
crudo.

61. La fórmula
La combinación de arcilla, calcio, y ácido
húmico resulta en retener:
amoníaco
fosfatos
De esta manera constituye una buena
estrategia de combatir pérdidas de
nutrientes y degradación de recursos
de agua

62. Arcilla forma estanterías
de almacén de nutrientes

63. Los agregados del suelo son esferas mayormente huecas
con gran capacidad de almacenar aire, agua y los
nutrientes.

64. Las Mezclas
thermometers
thermometers
concrete pads
concrete pads
Leaf / / Manure
Leaf Manure
Manure alone
Manure alone
Hojas, estiércol
Estiércol solo e insumos
Hojas y estiércol

65. Perdidas Visibles
Estiércol solo Hojas y estiércol Hojas, estiércol e insumos

66. Textura y color del compost de i) estiércol
solo, ii) hojas y estiércol o iii) con hojas,
estiércol e insumos
Estiércol solo Hojas y estiércol Hojas, estiércol e insumos

67. Pérdidas de nutrientes en diferentes
compost
200
180
160
b abono
140 abono + hojarasca
120 abono+hojarasca+arcilla
ab
100 b
80
60
40 a b
a ab
20 a
a
0
NO3-N NH4-N NO3+NH4 ortho-P pH Sales solubles
g g g g kg

68. Diferencia en poblaciones de E. coli de
acuerdo al tipo de compost con 3
semanas de compostaje
6
4.88
5
4.47
Coliformes E. coli
4
2.98
3
2
1.30 1.30
1
0.00
0
Manure
Estiercol Man/Lvs
Estiercol y hojarasca Man/Lvs/Clay
Estiercol, hojarasca y arcilla

69. Cambios de temperatura por tipo de
compost
140
135
130
125
tem peratura (°F )
120
15
1
10
1 Abono
105 Hojas/Abono
100 Hojas/Abono/Agregados
95
primera mezcla segunda mezcla tercera mezcla
90
11 18 25 32 39 46 53 60 67 74 76 81 88 95 102 109 116 123 130 136 143
días desde el comienzo

70. Proporción de N y P en diferentes
compost de abono de pollo
Abono de 21 días 77 días 144 días
Pollo
Sólo 1.40 1.08 0.59
Con Hojas 1.71 1.09 1.02
Con hojas y
agregados 1.93 1.68 1.62

71. Arcilla, sulfato de calcio y ácido húmico mantienen
proporción de N y P en compost con estiércol de vacas
lecheras
Estiércol de vacas Proporción N a P a las
lecheras 35 días
Sólo 1.32
Con Hojas 1.33
Con Hojas y agregados 3.33

72. ¿Preguntas?