03/07/2014

Aspectos agronómicos, económicos y  ambientales del empleo de compost ambientales del empleo de compost Raul Moral. Universidad Miguel Hernández

XI Jornadas del Grupo de Sustratos de la SECH Zizurkil (Gipuzkoa), 25‐27 de junio de 2014 ( p ), j

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Estructura de  la charla

La materia orgánica como recurso: el compost como producto  de valor añadido Aspectos agronómicos ligados al uso de compost Aspectos económicos ligados al uso de compost Aspectos medioambientales al uso de compost  Oportunidades y retos

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M ATERIA ORGÁNICA Y COMPOST MO: Componente de la fase sólida del suelo: MO:   C t d l f ólid d l l NO es un constituyente  NO tit t mayoritario, pero desempeña un papel muy importante en el  funcionamiento de los ecosistemas y los sistemas productivos: • Interviene en la formación del suelo • Condiciona su comportamiento en relación al crecimiento de las  plantas y microorganismos (movimiento y almacenamiento del agua,  i t intercambio catiónico y constituir una fuente de nutrientes, entre otros  bi tió i tit i f t d ti t t t aspectos (Porta, 1994). En suelos agrícolas es frecuente  no valorar la importancia de la  materia orgánica, debido a los  bajos contenidos de ésta y al bajos contenidos de ésta y al  considerar que los fertilizantes  pueden sustituir su papel. 

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M ATERIA ORGÁNICA Y COMPOST

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M ATERIA ORGÁNICA Y COMPOST Necesidad enmienda  orgánica  suelos zonas  áridas = las más eficientes  a nivel de producción  agronómica Bajas tasas materia  orgánica debido a  condiciones climáticas y  ambientales Tendencia natural a la  oxidación de la materia  orgánica del suelo =  pérdida = necesidad  reposición MO

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5

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M ATERIA ORGÁNICA Y COMPOST Un suelo agrícola Un suelo agrícola  óptimo: ~ 5 % Secano: 1‐2%  Regadío: 2‐4%  3.000.000 ton  Mercado 200‐400 millones euros/año /

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST

¡Adaptado a cada  escenario productivo! Horticultura intensiva  Agricultura Ecológica  1,6 millones Has, 20 ton MO  año/Ha, solo en el 10%  explotaciones: 

60‐640 millones euros

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Fácil aplicación: uso misma maquinaria

Pellets vs compost a granel sin pelletizar?

vs

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Fácil aplicación: uso misma maquinaria

Pellets vs compost a granel sin pelletizar?

vs

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Fácil aplicación: uso misma maquinaria Ejemplo real: DO Alicante Combinación orgánico inorgánico en  Combinación orgánico‐inorgánico en abonadora tradicional a) GAMAFER‐Base‐formato pellet  3‐3‐3 (40% MO), “abono liberación  lenta” b) Nergetic‐ADP Fertilizantes  Abono complejo NPK (S): 18‐8‐6 (25) Abono complejo NPK (S): 18 8 6 (25)

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Dosificación: poder incorporar fácil y  eficientemente en planes de fertilización

Conocer la dinámica del  compost en el sistema

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Dosificación: poder incorporar fácil y  eficientemente en planes de fertilización

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Dosificación: poder incorporar fácil y  Dosificación: poder incorporar fácil y eficientemente en planes de fertilización Mineralization rates of C and N in manure-compost.

Tasa promedio de mineralización orgánica  en compost: 18% del C  13% N adicionado vía compost.  Menor mineralización nitrogenada en los  composts procedentes del sector terciario, a  base de lodos de depuradora y residuos  urbanos, frente a los procedentes de la  agricultura y la ganadería. 

Compost type (raw material)

Incubation (time, ºC)

Mineralisation Observations (% total C or N)

Goat manure + straw

16 weeks 22 ºC

13,4 % N

High C/N ratio, immobilisation

Herbert et al. (1991)

2-39% C

--

Larney and Hao (2008)

Farmyard manure

52 weeks 28 ºC

25 % N 34 % N

Clay soil Sandy soil 60 t m.f./ha

Cheneby et al. (1994)

Cattle manure

--

5%N

--

Castellanos and Pratt (1981)

Cattle manure + straw

16 weeks 22 ºC

14,2 % N

High C/N ratio, immobilisation

Herbert y col. (1991)

Poultry manure

--

28 % N

--

Castellanos and Pratt (1981)

Poultry manure

16 weeks 22 ºC

0-14 % N

--

Herbert et al. (1991)

Poultry manure

120 days

7-9% N 1-5% N

Sandy soil Silt-loam soil

Preusch et al. (2002)

Poultry manure + cotton waste + olive-mill wastewater

10 weeks 28 ºC

24,3 % C

48 t/ha

Bernal et al. (1998a)

Cattle manure + municipal solid waste

32 weeks 30 ºC

15 % N

--

Hadas and Portnoy (1997)

Exhausted grape marc + cattle manure

20 weeks 25 ºC

15,8 % C 13,6 % C

Sandy soil Clay-loam soil

Bustamante (2007)

Exhausted grape marc + poultry manure

20 weeks 25 ºC

20,9 % C 21,9 % C

Sandy soil Clay-loam soil

Bustamante (2007)

Pig slurry

--

1-4,7% N

Beef cattle Feedlot manure

Pig slurry + poultry 10 weeks manure + sweet sorghum 28 ºC bagasse

13,1 % C

Source

Zwart (2001) 48 t/ha

Bernal et al. (1998a)

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Dosificación: poder incorporar fácil y  Dosificación: poder incorporar fácil y eficientemente en planes de fertilización

Tasa mineralización

Tasa promedio de mineralización orgánica  en compost: 18% del C  13% N adicionado vía compost. 

%C

%N

P Promedio di ensayos expuestos t

18 0 18,0

13 0 13,0

Composts sector terciario

20,2

9,6

Composts sector primario

16,8

15,3

Menor mineralización nitrogenada en los  composts procedentes del sector terciario, a  base de lodos de depuradora y residuos  urbanos, frente a los procedentes de la  agricultura y la ganadería. 

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Dosificación: poder incorporar fácil y  Dosificación: poder incorporar fácil y eficientemente en planes de fertilización

Elementos primarios 

UF totales  

UF totales 

 

(% m.s.) 

(% m.f.*)  

 

Disponibilidad  

 UF disponibles (% m.f.)  min 

max 

promedio 

Nitrógeno(N) Total (%) 

2,1 

1,4 

 

35‐50% 

0,49 

0,69 

0,59 

Anhídrido fosfórico (P2O5) (%) 

1,8 

1,2 

 

50‐80% 

0,59 

0,95 

0,77 

Óxido de potasio (K2O) (%) 

1,3 

0,9 

 

100% 

0,86 

0,86 

0,86 

*Considerando humedad promedio del 34% 

Tanto más clave su conocimiento exacto  cuanto más peso tenga la fertilización  orgánica en el plan de fertilización

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Restaurar fertilidad a largo plazo Restaurar fertilidad a largo plazo (mejora  (mejora propiedades físicas, ácidos húmicos, altas  densidades, costras, salinidad) 7 6

Aumento de la fertilidad  orgánica, SI pero… % MO

5 4 3 2 1 0 0

50

100

150

200

250

300

Años 0 Ton/ha año

5 ton/ha año

10 ton/ha año

15 ton/ha año

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Restaurar fertilidad a largo plazo Restaurar fertilidad a largo plazo (mejora  (mejora propiedades físicas, ácidos húmicos, altas  densidades, costras, salinidad)

Reducción de la densidad  del suelo, SI pero…

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Restaurar fertilidad a largo plazo Restaurar fertilidad a largo plazo (mejora  (mejora propiedades físicas, ácidos húmicos, altas  densidades, costras, salinidad) No es un producto comercial, pero:

Entrada de ácidos  húmicos, SI pero… Sustancias húmicas  Extracto húmico total (%)  Ácidos húmicos (%)  Ácidos fúlvicos (%) Ácidos fúlvicos (%) 

Concentración  promedio  (% m.f.)* 

4,3  2,5  18 1,8 *Considerando humedad promedio del 34% 

Eficiencia 

min 

max 

promedio 

Kg Chum/ton  compost m.f.  kg/ton m.f. 

30‐80%  30‐80%  30 80% 30‐80%

1,3  0,8  05 0,5

3,5  2,0  14 1,4

2,38  1,38  0 98 0,98 

23,8  13,8  98 9,8 

kg Chum eficiente/100 kg compost m.f. 

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A SPECTOS AGRONÓMICOS LIGADOS A LOS COMPOST Costes ajustados frente al manejo sin compost: Costes ajustados frente al manejo sin compost:  coste comparado unidades fertilizantes,  comparación MO fresca‐compostada, etc.

€

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST

3. ¿ Cuánto cuesta el  compost?

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST El “mercado”: Cual es cual? 19,75€ (1000 kg m.f.)

Compost Lineal  supermercado

60‐250€ (1000 kg m.f.)

Sustrato

Granel  depuradora

428€ (1000 kg m.f.) (1000 kg m.f.)

Distribuidor  agrícola

Comercio  chino

Compost

2301 Abono  orgánico NPK de  origen animal origen animal

(1000 kg m.f.)

7000€

Correspondencias?

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST El “mercado”: Cual es cual? Compost

Sustrato

2301 Abono 2301 Abono  orgánico NPK de  origen animal Compost

3,5€

1,5€

6‐10€

(0,5 kg = 1L)

(5L = 3,5 kg)

(25kg)

7000€

428€

60 250€ 60‐250€

19 75€ 19,75€

(1000 kg m.f.)

(1000 kg m.f.)

(1000 kg m.f.)

(1000 kg m.f.)

Lineal supermercado

Comercio chino

Distribuidor agrícola

Granel depuradora

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST El “mercado” de los compost

2301 Abono  orgánico NPK de  origen animal origen animal

Granel Saco 50 kg Big bag 1000 kg

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST El “mercado” de los compost

2301 Abono  orgánico NPK de  origen animal origen animal

Granel Saco 50 kg Big bag 1000 kg

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST

3. ¿ Qué coste puede  ser soportado?

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST Compost  Genérico  (N=40)

ELEMENTOS PRINCIPALES Nitrógeno(N) Total (%) ( ) ( ) Anhídrido fosfórico (P2O5) (%) Óxido de potasio (K2O) (%)

Compost tipo promedio 2,1 1,8 1,3 Venus Bitop

ELEMENTOS PRINCIPALES Nitrógeno(N) Total (%) Anhídrido fosfórico (P2O5) (%) Óxido de potasio (K2O) (%)

6 7 7

2301 Abono  orgánico NPK de  origen animal

UF totales (%) UF disponibles (%) UF totales (MS 66%) Disponibilidad NPK promedio UFD/ton m.f. 1,4 35‐50% 0,59 5,9 1,2 50‐80% 0,77 7,7 0,9 100% 0,86 8,6 22,2 UF disponibles (%) UF totales (MS 93%) Disponibilidad NPK promedio UFD/ton m.f. 5,6 35‐50% 2,37 23,7 6,5 50‐80% 4,23 42,3 6,5 100% 6,51 65,1 131,1

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST Compost  Genérico  (N=40)

2301 Abono  orgánico NPK de  origen animal

10 ton/m.f.

2 ton/m.f.

Compost tipo ELEMENTOS PRINCIPALES UFD/ 10 ton m.f. ha Nitrógeno(N) Total (%) 59 Anhídrido fosfórico (P2O5) (%) 77 Óxido de potasio (K2O) (%) 86 222 Venus Bitop ELEMENTOS PRINCIPALES UFD/ 2 ton m.f. ha Nitrógeno(N) Total (%) 47 ( )( ) 85 Anhídrido fosfórico (P2O5) (%) Óxido de potasio (K2O) (%) 130 262

Costes euros/ton m.f. euro/UDF NPK euro/UDF unificada 20 3,40 20 2,59 20 2,33 0,90 Costes euros/ton m.f. euro/UDF NPK euro/UDF unificada 150 6,33 150 3,54 , 150 2,30 1,14

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST Caso práctico: Melón intensivo con  fertirrigación 1700 kg/ha año Abono Orgánico Mineral NPK de  Mezcla 210 € /ton 

38 kg/ha semana CaNO 38 kg/ha semana CaNO3 15,5% en abonadoras 15 5% en abonadoras

20 € /semana 357 € /ha año 1000 € /ha año

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A SPECTOS € CONÓMICOS Y COMPOST Caso práctico: Granado

2500 kg/ha año Abono Orgánico Mineral NPK 150 € /ton 

333 arboles/ha

375 € /ha año

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A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Amplio espectro de aspectos, algunos en positivos y otros negativos… Liberación nutrientes paulatina: sincronía entre necesidad y  disponibilidad Comentados  Materia orgánica estabili ada en el suelo: reducción de estabilizada anteriormente erosión/vulnerabilidad, secuestro‐almacenaje de C Vector de entrada de contaminantes/riesgos: Metales pesados Patógenos Nuevos contaminantes orgánicos g

Bitácora

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A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Futuro próximo

Bitácora

Propuesta de legislación

Retos

Aspectos ambientales

+

Nuevos niveles de Metales Pesados Compuestos orgánicos emergentes Organismos Patógenos

+

Estabilidad (AT4, respirometrias) Ensayos de toxicidad Ensayos de toxicidad

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A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Futuro próximo

Bitácora

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST

Metales pesados Microorganismos patógenos Otros contaminantes

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Metales pesados Metales pesados Reducción metales  pesados:  Aumento seguridad  alimentaria

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A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Metales pesados Metales pesados Reducción metales  pesados:  Aumento seguridad  alimentaria

Debido a la reducción de los metales pesados en  los residuos precursores de los compost

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Metales pesados Metales pesados Reducción metales  pesados:  Aumento seguridad  alimentaria

Debido a la reducción de los metales pesados en  los residuos precursores de los compost

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST

Metales pesados Microorganismos patógenos Otros contaminantes

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A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Patógenos La presencia de microorganismos  patógenos es un riesgo para el manipulador así como un vector de riesgo para el  consumidor: asegurar higienización en  p todo el proceso.

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A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Comp orgánicos emergentes Comp. orgánicos emergentes

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Comp orgánicos emergentes Comp. orgánicos emergentes

No solo hay PAHs, tambien NPE ((nonilfenol yy  nonilfenoletoxilados) 

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Comp orgánicos emergentes Comp. orgánicos emergentes

No solo hay PAHs, también  ftalatos como el DEHP

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST Comp orgánicos emergentes Comp. orgánicos emergentes

Debido a falta de evidencias, incremento en  presencia, generación de derivados durante el  compostaje…

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03/07/2014

A SPECTOS MEDIOAMBIENTALES LIGADOS A LOS COMPOST

Comp. orgánicos emergentes

NPE

PAH 20

0,7

18 16

0,5

14

0,4

12

mg/kg

m g /k g

0,6

0,3

10 8

0,2

6

0,1

4 2

0 ZONA I

ZONA II

ZONA III

ZONA IV

ZONA V

0

ZONA I

ZONA II

ZONA III

ZONA IV

ZONA V

DEPH 40

Datos sobre 20 EDAR murcianas

35 30

< nivel propuesto