Elaboración de abonos orgánicos y biológicos mediante compostaje de residuos orgánicos agroindustriales

1. 1
Elaboración de abonos orgánicos y
biológicos mediante compostaje de
residuos orgánicos agroindustriales
Dr. Germán Tortosa Muñoz (@germantortosa)
Dpto. Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos
Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC)
http://www.compostandociencia.com
Email: german.tortosa@eez.csic.es
compostandociencia@gmail.com
Temuco, 15 de enero de 2020

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.
–

3. ●
Sociedad de consumo:
●
Economía lineal vs. circular
●
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: biorresiduos,
lodos de depuradora, etc.
Residuos orgánicos
Residuos orgánicos

4. ¿Solución para dos problemas?
- Residuos orgánicos:
● Gran impacto ambiental
● Gran volumen de producción temporal
● Fuente de materia orgánica para suelos
● Necesidad de tratamiento:
● Compostaje, vermicompostaje, digestión anaerobia, larvas de mosca
soldado, etc.

5. ¿Qué es el¿Qué es el
COMPOSTAJE?COMPOSTAJE?
Compostaje

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
Fotografías cortesía
del Dr. J.A.
Alburquerque

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. 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“
● COMPOST, del francés compost, siglo XIII, abono orgánico “formado por mezcla de
estiércol y otras materias en descomposición (detritus)”
● 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. Compostaje

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. 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. 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. 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. 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. Factores que influyen en el compostaje
6- Relación carbono-nitrógeno (C:N)
Inicio del proceso: 25-30:1
Fin del proceso: <15:1

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. App COMPOST CALCULATOR
http://agrocompostaje.edu.umh.es
- Desarrollada por la Universidad Miguel Hernández (UMH) (España)

18. 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 (incluida la del compostaje)

19. ¿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.

20. Expectativas:
De lo pequeño a lo grande
Compostaje deslocalizado, ¿un problema de escala?
Realidad:
De lo grande a lo pequeño

21. Expectativas:
De lo pequeño a lo grande
Compostaje deslocalizado, ¿un problema de escala?
Realidad:
De lo grande a lo pequeño

22. Expectativas:
De lo pequeño a lo grande
Compostaje deslocalizado, ¿un problema de escala?
Realidad:
De lo grande a lo pequeño

23. Tecnología

25. Compostaje industrial:
- Gran volumen de residuos
- Todo tipo de residuos orgánicos (y más cosas)
- Incorporación de residuos discontinua
Compostaje comunitario:
- 1000-1500 L
- Todo tipo de residuos orgánicos
- Incorporación de residuos continua
Compostaje doméstico:
- 500-100 L
- Biorresiduos: restos vegetales y de comida ¿limitaciones?
- Incorporación de residuos continua
Compostaje a pequeña escala:
- 100-50 L
- Biorresiduos de comida
- Incorporación de residuos discontinua o continua

26. Compostaje industrial:
- Aireación no muy buena (¿?)
- Temperaturas termófilas
- Tiempos cortos (pocos meses)
Compostaje comunitario:
- Aireación adecuada
- Temperaturas adecuadas (¿?)
- Tiempos largos (muchos meses)
Compostaje doméstico:
- Aireación elevada
- Temperaturas mesófilas >> termófilas
- Tiempos largos (muchos meses o años)
Compostaje a pequeña escala:
- Aireación muy elevada
- Temperaturas mesófilas
- Tiempos cortos (semanas)

27. 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 (impropios)
-Contenido en metales pesados
Clase A (Uso para agricultura)
Clase B
Clase C
4- Contenido en materia orgánica, sustancias húmicas y nutrientes
Uso como fertilizante, sustrato de cultivo o enmendante (mejorador de suelos)
Fertilizantes:
● Real Decreto 999/2017, de 24 de noviembre, sobre productos fertilizantes
● Reglamento 2016/0084 de la comisión Europea 2018
● Códigos de Buenas Prácticas Agrícolas
Sustratos de cultivo:
● Real Decreto 865/2010 de 2 de julio, sobre sustratos de cultivo y su modificación
en el Real Decreto 1039/2012, de 6 julio.
● Reglamento 2016/0084 de la comisión Europea del 2018

28. Criterios de calidad del compost

29. Aplicación del compost
Forma de aplicación
- Como fertilizante
- Como sustrato de cultivo
- Como enmienda
Tipo de aplicación
- Sólida
- 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

30. 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
- Tiene que mineralizarse antes en el suelo
- Contenido en nitrógeno bajo (fundamentalmente orgánico)
- No puede competir contra un nitrato o un amonio de síntesis
- Suplemento y/o enriquecimiento en nitrógeno

31. TortosaTortosa et al.et al. (2018)(2018)
Agronomy 2018, 8(6), 82;
https://doi.org/10.3390/agronom
y8060082

32. 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)

33. 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)
Peso(g)
Control C1 C2 C3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Producción de frutos
2º corte (127 días)
Pesofresco(g)

34. 0
50
100
150
200
250
300
Contenido en ascorbato (Vitamina C) en frutos
Control
C1
C2
C3
Tratamiento
mg/100gpesofresco

35. 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)

36. ¿Fuentes de nitrógeno orgánico?

37. ¿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.)

39. 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

40. http://www.recompostaje.com
https://rec20.usal.es/

41. 41
http://www.compostandociencia.com
@germantortosa, Email: german.tortosa@eez.csic.es
compostandociencia@gmail.com
¡Muchas gracias por vuestra
atención!