Charla del investigador Germán Tortosa sobre compostaje de residuos orgánicos agroindustriales

1. Compostaje de
Residuos
Orgánicos
Agroindustriales
Dr. Germán Tortosa
Grupo de investigación “Metabolismo del
Nitrógeno”. Estación Experimental del
Zaidín (EEZ), CSIC. Apartado Postal 419,
18080-Granada
Email: german.tortosa@eez.csic.es
http://www.compostandociencia.com
LIV Curso Internacional de
Edafología y Biología
Vegetal
Granada, 28 de marzo de 2017

2. ●
Incremento exponencial de la
población mundial en los últimos
60 años (ONU: 10 000 millones
para 2050)
●
Según la FAO, la producción de
alimentos debe incrementarse en
un 60% para 2015
●
Paradoja: En la actualidad se
desperdicia un tercio de los
alimentos que producimos...
Materia orgánica

3. ¿Por qué hemos llegado hasta
aquí?
●
Primera Guerra Mundial, bombas,
fertilizantes y el proceso Haber-
Bosh
●
“Revolución verde”. Incremento
en la utilización de:
– Fertilizantes
– Fitosanitarios
– Antibióticos
●
Generación de un aumento
productivo notable productos
agropecuarios y mejora del
rendimiento para atender a la
demanda
Materia orgánica

4. ●
Fertilización inorgánica vs fertilización orgánica
¿Cambio de paradigma?
●
Limitaciones “revolución verde”
– Pocos cultivos dan el máximo rendimiento
– Uso en zonas agrícolas “ideales”
– Pocos agricultores asumieron el coste de los
productos
– Efectos medioambientales (Primavera
silenciosa, Rachel Carson, 1962)
●
¿Segunda revolución verde?
– Incremento de la demanda de agroquímicos
más estable
– Mantener o mejorar el rendimiento
– Cambio de modelo orientado a la
sostenibilidad (Ecología) y a la equidad:
todo tipo de suelos, climas, cultivos y
agricultores
Una de las estrategias eficaces actualmente:
ELEVAR CONTENIDO EN MO EN EL SUELO
Materia orgánica

5. ●
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
Materia orgánica

6. ●
Moderna sociedad de
consumo:
– 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: RSU, lodos
de depuradora, etc.
Residuos orgánicos

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1
7
RESIDUOS ORGÁNICOS:
- GRAN IMPACTO AMBIENTAL
- GRAN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN TEMPORAL
- FUENTE DE MATERIA ORGÁNICA
- NECESIDAD DE TRATAMIENTO (COMPOSTAJE, VERMICOMPOSTAJE,
DIGESTIÓN ANAEROBIA, ETC.)
Residuos orgánicos

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1
7
¿QUÉ ES EL¿QUÉ ES EL
COMPOSTAJE?COMPOSTAJE?
Compostaje

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6
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3
1
7
“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
Compostaje

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3
1
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
Compostaje

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3
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7
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“
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...
Compostaje

12. 2
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3
1
7
Compostaje

13. Microbiología

14. Tecnología

15. Tecnología

16. Tecnología

17. Tecnología

18. Tecnología

19. 2
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3
1
7
USOS DELUSOS DEL
COMPOSTAJECOMPOSTAJE
Y DEL COMPOSTY DEL COMPOST
(gracias al(gracias al
conocimientoconocimiento
científico)científico)

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7
LA CIENCIA DEL COMPOST GOZA DE BUENA
SALUD

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R.S.U.

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1
7
- Mejora la calidad de un suelo (propiedades
físicas, químicas y biológicas).
- Materia orgánica como factor fundamental de
la fertilidad.
- Fuente de sustancias húmicas.
- ¿Agricultura intensiva vs. abonado tradicional
(orgánico)?
- Reducir la contaminación ambiental por
exceso de fertilización sintética
“Una agricultura respetuosa con el
medio ambiente sin afectar al
rendimiento de la misma“
MO en agricultura

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3
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7
MATERIA ORGÁNICA PARA AGRICULTURA
No solo como abono orgánico...
MO en agricultura

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7
COMO ENMENDANTE DE SUELOS
Enmiendas

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7
COMPOSTAJE DOMÉSTICO
Compostaje doméstico

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Otros usos

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Otros usos

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Otros usos

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7
Otros usos

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7
Otros usos

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7
Otros usos

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7
Otros usos
Compostaje de humanos: Urban Death Project
http://www.urbandeathproject.org/

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7
Otros usos
Jae Rhim Lee

34. 2
6
0
3
1
7
Capsula Mundi
http://www.capsulamundi.it

35. Trabajos de investigación

36. Trabajos de investigación

37. Trabajos de investigación

39. Trabajos de investigación

40. Estudiar el efecto
positivo del compost
de “alperujo” en
plantas de pimiento.
Metabolismo
oxidativo como
indicador del
desarrollo fisiológico

41. Evolución del metabolismo oxidativo
como indicador del desarrollo
fisiológico de las plantas:
Especies reactivas de oxígeno (ROS) vs. antioxidantes

42. Actividad antioxidante celular
Peroxidación lipídica
como indicador
del estrés oxidativo

43. C DN DN+C
0
10
20
30
40
Actividad catalasa en hojas
2º corte (104 días)
micromolH2O2min-1mg-1proteína
Experimento Nº1:
Cantidad de nitrógeno
equivalente
(orgánico­inorgánico)
Isoenzimas superóxido
dismutasa (SOD) en hojas
C DN DN+C C DN DN+C
78 días 104 días
C DN DN+C
0
10
20
30
40
Actividad catalasa en hojas
1º corte (78 días)
micromolH2O2min-1mg-1proteína

44. Experimento Nº2: Dosis compost creciente con
igual nitrógeno inorgánico
Control C1 C2 C3
Desarrollo vegetal
1º corte (98 días)
PSPA (g)
PSR (g)
Tratamientos
Peso(g)
Control C1 C2 C3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Desarrollo vegetal
2º corte (127 días)
PSPA (g)
Peso(g)
Control C1 C2 C3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Producción de frutos
2º corte (127 días)
Pesofresco(g)

45. Control C1 C2 C3
0
20
40
60
80
Actividad catalasa en hoja
2º corte (127 días)
micromolH2O2min-1mg-1proteína
Experimento Nº2: Dosis compost creciente con
igual nitrógeno inorgánico
Control C1 C2 C3
0
20
40
60
80
Actividad catalasa en hoja
1º corte (98 días)
micromolH2O2min-1mg-1proteína
Control C1 C2 C3
0
50
100
150
200
250
300
350
58 84 85
341
UnidadesSODmg-1proteína
Actividad catalasa en hojas
Actividad superóxido dismutasa (SOD) en hojas
en el 1º corte (98 días)

46. Experimento Nº2: Dosis compost creciente con
igual nitrógeno inorgánico
Control C1 C2 C3
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Peroxidación lipídica
98 días
127 días
nmolMDAg-1
0
50
100
150
200
250
300
Contenido en ascorbato (Vitamina C) en frutos
Control
C1
C2
C3
Tratamiento
mg/100gpesofresco

47. 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)