La agricultura ecológica en Canarias El suelo y la fertilización LA MATERIA ORGÁNICA Y EL COMPOST Tomás R. Alcoverro Pedrola

Componentes del suelo II •Parte orgánica - Organismos vivos . Raíces vivas de las plantas . Macroorganismos (insectos, roedores, gusanos…) . Microorganismos (bacterias, hongos, algas…. - Materia orgánica (restos vegetales y animales)

1

La materia orgánica del suelo: Definición Puede definirse como la totalidad de las sustancias orgánicas presentes en el suelo que proceden de: Restos de plantas y animales, en diferentes estados de transformación, exudados radicales, aportes orgánicos externos (estiércol, compost…) , así como los organismos edáficos ( biomasa del suelo) y los productos resultantes de su senescencia y metabolismo.

Calicata: finca platanera

2

La materia orgánica del suelo: Caracterización y dinámica Clasificación simple Materia orgánica viva •

Biomasa macro

•

Microbiana edáfica

•

Raíces de las plantas

Materia orgánica no viva •

M.O. fresca o M.O. lábil

•

M.O. transformada ¾ Sustancias no húmicas ¾ Sustancias húmicas

Calicata finca platanera; raíces horizontales, salinidad, buen nivel de materia orgánica

3

Sustancias orgánicas no húmicas • Carbohidratos • Compuestos fenólicos • Compuestos nitrogenados • Lípidos • Otros compuestos orgánicos

Sustancias orgánicas húmicas Ácidos fúlvicos (AF), ácidos húmicos (AH) y humina (Hum). La humina es la fracción ligada a la arcilla constituyendo el complejo húmico-arcilloso. La humina es la fracción mas evolucionada y estable de la materia orgánica. AF los menos evolucionados con características muy ácidas y con una gran solubilidad (en suelos ácidos predominan, pueden causar la degradación de la estructura, inundación…) La evolución/humificación de la materia orgánica sigue la secuencia AF-AH-Hum

4

Normas generales para la producción de compost ecológico La fertilidad y la actividad biológica del suelo deberán ser mantenidas o incrementadas mediante: a) el cultivo de leguminosas, abonos verdes o plantas de enraizamiento profundo, con arreglo a un programa de rotación plurianual adecuado b) la incorporación de estiércol procedente de la producción ganadera ecológica, sin exceder los 170 kg de nitrógeno por ha y año c) la incorporación de cualquier otro material orgánico procedente de explotaciones en agricultura ecológica.

Estiércol de ganado Recomendado 1) Estiércol procedente de explotaciones con ganado criado de forma ecológica 2) El estiércol sólido de ganado preferentemente se utilizará tras su transformación en compost, y el estiércol líquido (purín, orines, etc.) tras ser aireado.

5

Estiércol de ganado Restringido Cuando no sea posible conseguir estiércol de ganado ecológico el Consejo podrá autorizar estiércol proveniente de ganado no ecológico siempre que se cumplan las siguientes condiciones: • Estiércol procedente de granjas convencionales no producidas de una forma extensiva convenientemente compostado.

Estiércol de ganado Prohibido 1) Estiércol procedente de explotaciones ganaderas de cría no ecológica que no cumplan la norma anterior. 2) Utilización de estiércol que cumpla la norma anterior sin haber transcurrido el tiempo mínimo de compostaje. 3) Superar los 170 kg de N por ha y año 4) Compost y otras materias orgánicas provenientes de plantas de tratamiento de purines de cerdo y otros animales criados de forma intensiva.

6

Otras materias orgánicas Prohibido 1) Lodos de depuradora (no ecológicas) 2) Compost de residuos domésticos urbanos 3)Turba utilizada como enmienda del suelo 4) Compost procedente de granjas con producción intensiva

Fermentación controlada del estiércol sólido El objetivo de la elaboración de compost es convertir la materia orgánica en humus, mediante un proceso de matabolización biológica viva en condiciones aerobias (es decir , fermentación en presencia del oxigeno del aire). Es posible inducir en el montón un incremento sustancial de la temperatura mediante una adecuada relación carbono /nitrógeno de sus componentes, el control de la humedad y una aireación suficiente. Una temperatura de 60º C facilitará la destrucción de la mayoría de semillas de malas hierbas, patógenos, residuos químicas y antibióticos, por lo que el proceso de elaboración de compost debería intentar alcanzarla. Tras el calentamiento inicial, el montón de compost se debería reconstruir de nuevo (volteo del montón), cubrir con una fina capa de tierra o paja cuando sea posible, y dejar que fermente durante tres o más meses.

7

Fermentación controlada del estiércol líquido de ganado

La aireación del estiércol líquido de ganado (purín, orines) puede realizarse de diversas maneras: por insuflación de aire (hidroinyectores), por aire comprimido distribuido por difusores (difusores de burbujas), por inyección de aire a presión, por aireadores mecánicos de superficie, fijos o flotantes (turbinas), etc. La aplicación del estiércol líquido aireado puede realizarse sobre la superficie del suelo o mediante inyección en el suelo. La finalidad de estas técnicas es reducir las perdidas de nitrógeno en el aire, disminuir la solubilidad de los nutrientes en el agua y reducir la migración de nutrientes en el suelo.

Otras materias orgánicas Recomendado 1) Deyecciones de lombriz (humus de lombriz) e insectos alimentados con materias orgánicas procedentes de unidades ecológicas. 2) Restos vegetales y subproductos de origen vegetal originados en industrias ecológicas de transformación de alimentos. 3) Serrín, virutas de madera y compost de cortezas provenientes de madera no tratada químicamente después de la tala ni proveniente de bosques donde se realicen tratamientos aéreos contra plagas.

8

Otras materias orgánicas Permitido • Deyecciones de lombrices (humus de lombriz) e insectos alimentados con materias orgánicas que no proceden de unidades ecológicas • Restos de vegetales y subproductos de origen vegetal originados en industrias no ecológicas tras ser compostados correctamente. • Turba utilizada como sustrato en semilleros y en mezclas para tiestos

Otras materias orgánicas Prohibido 1) Lodos de depuradora y compost enriquecido con lodos de depuradora excepto los lodos procedentes de explotaciones certificadas como ecológicas. 2) Compost de residuos domésticos urbanos. 3) Turba utilizada como enmienda del suelo.

9

Otras materias orgánicas Permitido 1) Deyecciones de lombrices (humus de lombriz) e insectos alimentados con materias orgánicas procedentes de unidades ecológicas. 2) Restos vegetales y subproductos de origen vegetal originados en industrias ecológicas de transformación de alimentos, tras ser correctamente compostados durante tres meses o apilados en montones durante seis meses. 3) Turba utilizada como sustrato en semilleros y en mezclas para tiestos. 4) Mantillo procedente autorizados.

del

cultivo

de

setas

con

productos

Otras materias orgánicas Restringido 1) Guano de aves 2) Harina de pescado, de carne y de sangre 3) Compost elaborado a partir de mezclas de materiales vegetales no ecológicas fermentadas aeróbicamente durante un mínimo de tres meses. 4) Algas y productos de algas 5) Polvo de pezuña, de cuerno, de hueso, lana, harina de pluma, pelos, productos lácteos.

10

Compostaje de los residuos orgánicos El compostaje es un proceso bioxidativo –fermentacion aerobia- y controlado, en el que intervienen una gran diversidad de microorganismos, que requiere una humedad adecuada, y sustratos orgánicos heterogeneos en su composición y homogeneos en cuanto a su tamaño y básicamente en estado sólido; y que pasa por una fase termófila, dando al final como producto de los diferentes procesos de transformación , dióxido de carbono, agua, minerales y materia orgánica estabilizada higienizada -libre de patógenos y malas hierbas-, rica en poblaciones microbianas útiles, en sustancias húmicas y en bioactivadores de la fisiología vegetal.

Compostaje tradicional Mediante esta técnica todos los productos orgánicos de la propia finca o otros residuos provenientes del exterior eran reciclados y vueltos a introducir como abono. Este sistema tenía en cuenta los siguientes criterios: • Mezcla equilibrada de los materiales de partida C/N 25/35, triturados y mezclados antes de formar el montón o también en capas. Trituración importante. • Una vez obtenida la mezcla, formaremos el montón o la pila. Sección trapezoidal, anchura 1,5 m y altura 1,5 m. Adaptarse a las condiciones del lugar.

11

Compostaje tradicional Manejo del montón: variaciones de temperatura, necesidades de humedad y aireación, el olor y color de la mezcla. La temperatura se eleva en cada volteo y riego que se le facilite al montón bajando posteriormente, hasta llegar al proceso de enfriamiento y a la maduración de la muestra.Transcurridos de tres a seis meses, el producto ya habrá alcanzado unas condiciones aceptables para su uso agrícola. El compost resultante, si esta maduro, tiene un olor agradable, color oscuro, aspecto esponjoso y granulado.

Compostaje industrial • Necesidad de una cierta inversión (pala cargadora, tractor, picadora, volteadora, tamizadora….) • Terreno bien situado (contaminación), y de un tamaño determinado. • Almacenar los materiales de partida, mantener el compost durante la fase de maduración y almacenar los productos ya terminados.

12

Viabilidad del proceso de compostaje • Del origen, de la composición y de la preparación de los materiales orgánicos de partida -trituración, desecación, tamizado, mezcla• Del sistema utilizado para compostar -sistemas abiertos o cerrados- y del seguimiento de los parámetros -aireación, humedad, temperatura, pH, relación C/N• Del proceso de maduración y de almacenaje.

Parámetros de control en el proceso de compostaje • El compostaje es un proceso biológico llevado a cabo por microorganismos. • El proceso de compostaje es un proceso aerobio, se necesita la presencia de oxigeno para el desarrollo de los microorganismos. La aireación aporta oxigeno para los microorganismos y evacuación de anhídrido carbónico (CO2). • La humedad (55 %) Los microorganismos necesitan agua. El optimo de humedad se caracteriza porque al apretar un poco el compost en la mano aparecen unas pocas gotas de agua.

13

Parámetros de control en el proceso de compostaje II • En el proceso de compostaje la temperatura varía dependiendo de la actividad metabólica de los microorganismos. Etapas: Mesófila, termófila, fase de enfriamiento y maduración. • pH Inicialmente la actividad de las bacterias que transforman los complejos carbonados fácilmente descomponibles en ácidos orgánicos, Hace descender el pH; seguidamente, el pH aumenta como consecuencia del aumento de amoniaco liberado en la transformación de las proteínas fundamentalmente, alcanzando el valor mas alto, alrededor de 8,5, coincidiendo con el máximo de actividad de la fase termófila. Finalmente el pH disminuye en la fase de maduración.

Parámetros de control en el proceso de compostaje III • Nutrientes El carbono es utilizado por los microorganismos como fuente de energía y el nitrógeno para la síntesis de proteínas. Las 2/3 partes del carbono son quemadas y transformadas en CO2 y el restante entra a formar parte del protoplasma celular de los nuevos microorganismos, si bien, para la producción de proteínas, se necesita la absorción de otros elementos entre los cuales el más importante es el nitrógeno y en menores cantidades el fósforo y el azufre.

14

Parámetros de control en el proceso de compostaje IV • La relación C/N inicial óptima 25-35. Parámetro que mejor indica la madurez del compost (15-10) al final del proceso. A medida que transcurre el compostaje, esta relación se hace cada vez menor, debido a la transformación de la materia orgánica y el desprendimiento de carbono en forma de CO2.

Sistemas de compostaje • Sistemas abiertos Sistemas tradicionales de compostaje. Los materiales a compostar se disponen en montones o pilas al aire libre o en naves. La aireación puede hacerse por volteo mecánico de la pila o mediante ventilación forzada • Sistemas cerrados Fase inicial de fermentación se realiza en reactores: horizontales y verticales. Fase final de maduración se hace al aire libre o en naves abiertas. Sistemas mas costosos.

15

Proceso de maduración En el curso de la maduración (al menos un mes) las sustancias húmicas evolucionan, hacia compuestos de elevado peso molecular -ácidos húmicosEl grado de madurez afecta a la utilidad del mismo C/N alta inmovilización del nitrogeno C/N baja toxicidad con compuestos nitrogenados Acumulación, apilamiento o envasado del compost inmaduro y húmedo se produce una descomposición anaerobia - sustancias tóxicas-

La evaluación de la maduración del compost: test fáciles • Pruebas de germinación • Olor agradable • Color oscuro • Compost levemente mojado en una bolsa plástica. Después de una semana a 20 - 30 º C si el compost esta maduro hace un olor suave a tierra. Si el compost inmaduro el olor es séptico. •Contenedor sellado lleno de compost con un 40 - 50 % de humedad y almacenado a temperatura ambiente Si la temperatura después de varios días se mantiene, el compost se considera maduro.

16

La evaluación de la maduración del compost: test fáciles II • Test de pH, nitratos y amoniaco. • Otros métodos de laboratorio oficiales • La madurez del compost no debe confundirse con la calidad del compost. Madurez significa que los nutrientes y la energía que contiene los materiales que han contribuido al producto final han sido combinados de forma adecuada. • La calidad refleja madurez, pero también refleja que hemos obtenido un producto orgánico estable, con un contenido elevado en sustancias húmicas, equilibrado en nutrientes, óptimo en microorganismos útiles; que presenta una granulometría idónea, asi como un olor agradable y una coloración oscura y que esta libre de contaminantes y de sustancias fitotóxicas, siendo su dinámica en el suelo semejante a las de las sustancias húmicas originales.

Proceso de almacenaje

Es absolutamente necesario que el compost esté seco sobre todo si se va a utilizar como sustrato o va ser envasado en sacos. Una buena práctica es producir un compost con un contenido en humedad entre el 35 % y el 45 %. Para ensacar con bolsas de plástico el contenido en humedad máximo tiene que ser del 35 %.

17

Té de compost El té de compost (extracto acuoso del compost) se ha utilizado en agricultura con dos objetivos preferentes: la adición de nutrientes y la supresión de enfermedades fundamentalmente para inhibir el crecimiento de hongosEl sistema general de obtención del té es el siguiente: preparación del compost, extracción, filtración e inducción. Los factores que influencian la efectividad son la edad del compost -extractos de compost viejo son mejores que extractos de compost joven-

Actividad biológica

18

Incremento de la actividad biológica

Temperatura del suelo

19

Muestreo de calicatas (catas): Profundidad

Color negro buen nivel de m.om

La materia orgánica y la fertilidad del suelo Fertilidad física Desde el punto de vista físico, el suelo ha de proporcionar un medio adecuado a la germinación de las semillas y al desarrollo óptimo del desarrollo radical; debe poseer una buena aireación y una capacidad de retención hídrica apropiada, junto con un régimen de circulación de agua, que posibilitando un buen drenaje, no llegue a provocar un lavado excesivo así como una estructura estable que implique resistencia frente a procesos erosivos.

20

La materia orgánica y la fertilidad del suelo Fertilidad química Que define a la vez el estado físico-químico del medio y la importancia de la reserva y la disponibilidad de elementos asimilables. Aspectos descritos por el pH, el potencial redox, la capacidad de intercambio, el contenido en macro y micronutrientes.

La materia orgánica y la fertilidad del suelo Fertilidad biológica Que caracteriza la magnitud y el estado de reserva orgánica, así como la abundancia y actividad de la biomasa edáfica. En cuanto a parámetros relacionados con el medio vivo, los estudios sobre fertilidad biológica abordan la cuantificación de esta biomasa y de su vitalidad. Determinaciones enzimáticas y la tasa de respiración pueden ser indicativos de la fertilidad biológica del suelo.

21

Efecto de la materia orgánica sobre la fertilidad

• Cementante de las arcillas y limos (agregados) •

Incrementa el agua disponible para las plantas

•

Posee CIC muy superior a la arcilla

•

Favorece la asimilación de nutrientes

•

La mineralización de la m.o. Libera nutrientes

•

Tiene carácter acidificante del suelo

•

Actúa como activador del crecimiento vegetal

Composición de la materia orgánica del suelo

•

Ceras, grasas y resinas

0,8 - 7,7 %

•

Proteínas

30 - 35 %

•

Celulosa

3-5

%

•

Hidratos de carbono

5 - 12

%

•

Lignina

30 - 50

%

22

Elaboración de una pila de compost

Elaboración de una pila de compost

23

Elaboración de una pila de compost

Elaboración de una pila de compost

24

Elaboración de una pila de compost

Condiciones para que funcione una pila de compost

• Humedad 40 - 60 % • Aireación 40-50 % • pH

7

• Equilibrio de nutrientes C/N 25-35 • Población microbiana inicial •

Temperatura

65 º C

25

Corrección de materia orgánica

Corrección de materia orgánica

26

Corrección de materia orgánica en invernadero

Estiercol de gallina para compostar

27

Estiercol de gallina para compostar

Estiercol de gallina para compostar

28

Picar diferentes materiales para compostar

Restos de poda picados : tamaño y pH

29

Estiércol de cerdos para compostar

Pila de compost protegida

30

Pila de compost

Elaboración pila de compost: el agua

31

Elaboración pila de compost: el agua

Elaboración pila de compost: el agua

32

Elaboración pila de compost: Arico

Elaboración pila de compost: Pala tractor

33

Elaboración pila de compost: Pala tractor,capas

Elaboración pila de compost: Pala tractor,capas

34

Elaboración pila de compost: Pala tractor,capas

Elaboración pila de compost: Pala tractor,capas

35

Elaboración pila de compost: Pala tractor,capas

Planta de compost

36

Planta de compost

Planta de compost

37

Planta de compost

Planta de compost

38

Planta de compost

Planta de compost

39

Planta de compost

Planta de compost

40

Planta de compost

Pila de compost control de temperatura

41

Huerto ecológico en la terraza

Huerto ecológico en la terraza

42

Huerto ecológico en la terraza

Gracias por su atención

43