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Presentación María Martínez

  • 1. Enmiendas, abonos orgánicos y bioproductos: normativa internacional e inocuidad en frutas y hortalizas Maria Mercedes Martínez S. PhD Universidad de Bonn, TROPEN Grupo de Investigación en Suelo, Planta, Agua y Ambiente, GISPA, Chile 11va. Conferencia Capital Humano- Santiago, Chile Septiembre 14 de 2016 Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) Pflanzen- und Gartenbauwissenschaften. Tropischer Pflanzenbau - TROPEN UniBonn, Germany
  • 4. Calidad de agua y tipo de riego Suelo/ coberturas Abonos y enmiendas orgánicas Productos de control y fertilizantes Beuchat, 2006; Matthews, 2013; 2014
  • 5. La inocuidad Ausencia de agentes o sustancias que resulten nocivas para el consumidor (Beuchat et al., 2006).
  • 6. Agua de Riego Contaminantes Químicos y Microbiológicos
  • 7. Calidad para Agua de Riego http://www2.sag.gob.cl/biblioteca_digital/documentos/medio_ambiente/criterios_calidad_suelo s_aguas_agricolas/pdf_aguas/anexo_B.pdf ** Norma de Protección de aguas continentales NCh 1333/78 (87) FAO / EU CE dS/m 0,7 5 <0,75 pH 5,5-9 6,5-8,4 OD mg/L >7,5 >5 N-NO3 (mg/L) <5 RAS (Absoción de Na)* <3** <3 Na (%) <35 Sólidos Suspendidos Totales (SST) <30 <50 Na% = (Na / (Na+Ca+Mg+K)) x 100
  • 8. No hay exigenciaNo hay exigenciaNo hay contactoCultivos localizados de la categoría B, sin exposición de trabaja- dores, ni público. C No hay exigencia < 1 TrabajadoresCultivos de cereales industriales y forrajeros, praderas y forestales B < 1000< 1 Trabajadores, consumidores, público Cultivos de consumo crudo; campos deportivos; parques públicos A Nematodos Intestinales Huevos L-1 Grupo expuestoCondiciones de Aprovechamiento Clase Calidad microbiológica de aguas residuales empleadas en agricultura (OMS-1989) Coliformes Fecales NMP/ 100 ml
  • 9. Efecto de suelo(A) y agua de riego (B) sobre la calidad de horatalizas según estación. Antwi-Agyei P, Cairncross S, Peasey A, Price V, Bruce J, et al. (2015) A Farm to Fork Risk Assessment for the Use of Wastewater in Agriculture in Accra, Ghana. PLoS ONE 10(11): e0142346. doi:10.1371/journal.pone.0142346 http://journals.plos.org/plosone/article?id=info:doi/10.1371/journal.pone.0142346
  • 10. Lampa-Colina, Metropolitana A/P Salmonella / 25 g Repollo 2012-2014
  • 11. Abonos y enmiendas orgánicas Productos que al ser aplicados al suelo activan principalmente los procesos microbiales, fomentando simultáneamente su estructura, aireación y capacidad de retención de humedad y aportando pequeñas cantidades de nutrientes (ICA, 1995).
  • 12. • Restos de cosechas. • Abonos verdes. • Hojas. • Restos urbanos. • Complementos minerales. • Plantas marinas y algas. Materiales Orgánicos
  • 13. Permitidos en A O • Estiercol compostado • Excrementos humanos aireados y compostados: no consumo humano • Compost: – minima 55°C/ 3 dias o 45°C/12 días • Humus de gusanos e insectos • Inoculantes naturales • Mantillo de setas • Harinas: sangre, hueso, cuerno, carne, pluma, lana, cascarillas o tortas) • Residuos domesticos compostados • Vinaza/extractos ........
  • 14. Fresco Estabilizado Compostado Humificado Proceso de Mineralización de C
  • 15. Composición de estiercoles frescos Nutriente (bs) Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas Materia orgánica (%) 48,9 45,3 52,8 63,9 54,1 Nitrógeno total (%) 1,27 1,36 1,55 1,94 2,38 Fósforo asimilable (P2O5, %) 0,81 1,98 2,92 1,82 3,86 Potasio (K2O, %) 0,84 0,66 0,74 0,95 1,39 Calcio (CaO, %) 2,03 2,72 3,2 2,36 3,63 Magnesio (MgO, %) 0,51 0,65 0,57 0,45 0,77 Fuente: Aso y Bustos, 1991.
  • 16. Propiedad Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas pH 7,6 7,3 8,2 7,5 8,0 CE (dS/m) 6,3 9,4 12 8,9 14,2 Salinidad y pH Fuente: Aso y Bustos, 1991.
  • 17. Dispersión de Bioaerosoles Pérdida de N-NH4 PO4 por escurrimiento (lluvia) N-NO3 por lluvia Estado fisico Concentración de N del material Concentración de P Concentración de metales (Nivel crítico) Tasas de mineralización Requerimientos del cultivo Monitoreo frecuente: suelo/aguas Aplicación del Estiércoles Frescos USDA ARS, 2016
  • 18. Reducción de pérdidas de N-NO3 Ortega et al., 2015
  • 20. 3856.3 146 0 1000 2000 3000 4000 5000 Amonio (NH4) ppm Nitrato (NO3) ppm 10.1 28 0 5 10 15 20 25 30 Rel C/N Rel NH4/NO3
  • 21. COMPOST Ingenio Providencia, Cali Proceso aerobio de degradacion de materia orgánica Altas temperaturas Humedad controlada Estabilización y Madurez
  • 23. a) Carbono (TC) b) Nitrogeno total (NT) c) N-NH4 d) N-NO3 Tiempo Descomposición aeróbica (días) Sanchez Monedero et al., 2010, Brown S., 2014 CarbonoTotal(kg/Tn)NT(kg/Tn)N-NH4(mg/kg)N-NO3(mg/kg)
  • 24. TEMPERATURA • 55 ºC • eliminación de patógenos, parásitos y semillas de malas hierbas. Tasadecompostación(KgCO2/h) Temperatura (°C) 0 30 40 50 60 70 80 Alta tasa de descomposición Olores volatiles Muerte patógenos
  • 25. Abonos orgánicos y enmiendas Calidad Calidad Sanitaria Microorganismos patógenos Humanos Vegetales Metales pesados Madurez y estabilidad Indicadores químicos Indicadores bioquímicos Indicadores biológicos Fertilidad y aptitud Macro y micro nutrientes disponibles y totales pH y CE
  • 26. Estabilidad y Madurez  Grado de descomposición y transformación de la materia orgánica  Estabilidad  Actividad microbiana en el sustrato (compost)  Biomasa microbiana  Respirometría  Evolución de CO2 y /o tasa de toma de O2  Contenido de ATP  Enzimas:  glucosidasas, ureasas, fosfatasas
  • 27. Método Muy maduro Maduro Inmaduro N-NO3/N-NH4 <0,5 0,5-3 >3 N-NH3 mg/kg bps <75 75-500 >500 N-NO3 mg/kg bps >70 >40 <40 AOV ppm bps <200 200-100 >1000 % germinación >90 80-90 <80 Parámetros de madurez
  • 28. Metales pesados- Compost (ppm) Elemento MSW BioWaste Alemania Chile Pb 420 83 150 100 Cu 222 41 150 100 Zn 919 224 500 200 Cr 107 61 150 120 Ni 84 26 50 20 Cd 2.8 0.4 3 2 Hg 1.9 <0.2 3 1 Kraus & Grammel, 1992; NCh 2880/04 (16); European Compost Council 2014
  • 29. • Características Biológicas – Indicadores de Calidad – Mesofauna: rotiferos, colémbolos – Microorganismos benéficos • Grupos funcionales – Fijadores de N – PO4 solubilizadores – Microorganismos patógenos • Fitopatógenos – Según cultivo: Phoma – Sclerotinia, Rhizoctonia, Nemátodos • Patogenos humanos: Inocuidad
  • 30. Pais Metodo de compostaje Temperatura/ Patógenos Colombia Todos > 55°C /3 días Austria Todos > 55°C /3 días Alemania Pilas abiertas Pilas cerradas >55°C 2 semanas >65°C 1 semana >60°C 1 semana Salmonella ausente/25g Virus tabaco (TMV) & Plasmodiophora sp. Suiza Todos los compost >55°C 3 semanas >60°C 1 semana Dinamarca Todos los compost >55°C 2 semanas
  • 31. Sobrevivencia de Patógenos en Compost Listeria monocytogenes Paniel et al., 2010
  • 32. Standards Internacionales EPA- Colombia Francia Chile A Metales pesados mg/ Kg (ppm) As Cd Cr Hg Pb Ni 41 39 1200 17 300 420 1,5 100 1 150 50 15 2 120 1 100 20 Patógenos- indicadores Salmonella sp: Coliformes fecales (MPN/4g) E. coli Huevos de helminto /4g ps Enterococcus Listeria monocytogenes Clostridium perfringens Virus M2 Au /25g <1000 <1 Au/25g <1000 <1000 <1 <105 UFC/g Ausencia <3 NMP <1000 <1000 <1 Ausencia <103 UFC/ g <1UFP / 4g (NCh. 2880 /04 (16); NTC 5167 /11; France-Standard NF 44-095 ; Lemunier et al., 2005)
  • 33. Infiltración en suelosInfiltración de suelos Aguas residualesLodos Abono con lodos de depuradoras Biosolidos estiercoles MarMar Ríos y lagosRios y lagos Aguas subterráneasAguas subterraneas Aguas de riegoAguas de riego Moluscos bivalvosCrustaceos Aguas de bañoAguas de Bano Agua potableAguas de pozo VerdurasVegetales AerosolesAerosoles EXCRESIONES Virus Entéricos DIARREA: Rotavirus, Norovirus, Astrovirus NO DIARREA: Polio, Coxsackie Echo
  • 35. CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS BIOSÓLIDOS PARAMETRO MICROBIOLOGICO BIOSOLIDO PTAR SALITRE (2007) NORMA EPA 40CFR 503 Norma Chilena NCh 2880 Coliformes fecales (*NMP /100g 1.6 x 1010UFC /g < 20x105 (Clase B) < 1000 (Clase A) < 1000 NMP / g Huevos de Helminto < 1 < 1 (Clase A) > 1 (Clase B) Ausencia Salmonella sp. 1.57 NMP/4g < 3 NMP/4g Ausencia Enterovirus <1 ufp/4g - Fuente: Proyecto Planta El Salitre, EAAB, EPA 40CFR 503, Nch 2880/04 (2016)
  • 37. Acidos húmicos y fúlvicos.
  • 41. Té de compost • Fracción del compost soluble en agua. • Aeróbico • Extracción de: – Solubles en agua – Poblaciones de microorganismos – Sustancias biológicas • Aditivos: activadores de funciones biológicas 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10:17:49 11:28:12 12:59:08 14:29:08 15:59:08 17:29:08 18:59:08 20:29:08 21:59:08 23:29:08 0:59:08 2:29:08 3:59:08 5:29:09 6:59:08 8:29:08 9:59:09 10:47:59 10:58:35 Tiempo O2(mg/L)
  • 42. Prueba Valor de referencia NCh 2880 de 2004 (2016) Porcentaje de Cumplimiento Muestras de Compost Muestras de Té Coliformes fecales <1000 NMP/g 60 90 E. coli <1000 NMP/g 90 90 Salmonella sp. <3 NMP/4g 100 100 Fitotoxicidad > = 80% 80 100 Angulo et al., 2012 Calidad de enmiendas orgánicas comerciales - Chile
  • 43. Bioproductos de interés agrícola • Sistema productivo organismos-suelo-planta – con aplicación tanto a suelo como foliar. • Aportar o Promover la movilización de nutrientes en suelo • Incrementar tolerancia al stress abióticos (acidez) o bióticos ( plagas y enfermedades) • Promover el crecimiento vegetal, resistencia, mejorar calidad ICA, 2012; FAO, 2012
  • 44. Biofertilizantes /Biocontroladores/ Bioestimulantes • Aprovechamiento poblaciones asociadas a filosfera, rizosfera y endofitas • Puros o consorcios: Uni / multi ingrediente activo • Producto biológico – bacterias , hongos, nematodos, o metabolitos – capaces de establecerse en rizósfera o filósfera – Ciclaje de nutrientes (N,P,K…) – sustancias biológicas activas
  • 45. Calidad de Bioinoculantes Requisito sólido líquido Concentración mínima por cada microorganismo UFC/g o UFC/ml 1x107 1x107 Pureza microbiológica mínima 95 % 95 % Actividad biológica: a. Infectividad, mínimo b. Efectividad, incremento de biomasa en la especie hospedera 90 % Estadísticamente significativo ( = 0,05) 90 % Estadísticamente significativo ( = 0,05) pH Especificado por el productor Especificado por el productor Densidad Especificado por el productor Especificado por el productor Humedad Especificado por el productor N.A. Norma ICONTEC 349/ 2008
  • 47. 1.3 billion tonnes of food is lost or wasted every year around the globe FAO, 2015
  • 48. Conclusiones • Inocuidad de los alimentos depende de diversos factores en campo: – agua, estiercoles y suelos, equipos, manipuladores, insumos químicos y biológicos, etc. • Conocer y asegurar la calidad del agua y los insumos con los que se produce. • Generar abonos y enmiendas en sistemas de compostaje propios o utilizar productos comerciales de calidad certificada. • Utilizar bioinoculantes y otros bioproductos de alta calidad. • Mejorar la competitividad en mercados internacionales y participar de la economia circular • Capacitación es un componente esencial.