Fertilizantes orgánicos

Fertilizantes orgánicos

Lic. MSci Silvana I. Torri
silvana.torri@gmail.com

Los fertilizantes orgánicos se obtienen por transformación
de residuos orgánicos de distinto origen, como restos de
cosecha, estiércol animal, residuos agroindustriales y
residuos sólidos domiciliarios, entre otros.

El estiércol debe provenir de ganadería extensiva.
No está permitida la fertilización con biosólidos.

Lic. MSci Silvana Torri

Qué es el compostaje?

Es un proceso biológico aeróbico, mediante el cual los
microorganismos (bacterias, hongos y actinomicetes) actúan
sobre la materia orgánica fácilmente biodegradable (restos
de cosecha, excrementos de animales y residuos urbanos),
permitiendo obtener un producto final estable y libre de
patógenos (Costas et al., 1991).


Ventajas de la técnica de compostaje

Medioambientales
Contribuye a la gestión de los residuos ( < peso y volumen )

Agrícolas
Se obtiene un material maduro, estable e higienizado, rico en
MO estable y elementos minerales

Técnicas
Es un proceso tecnológico industrializado, no complejo, poco
contaminante y con buena aceptación social


Beneficios del compostaje respecto al
empleo de residuos frescos
La técnica de compostaje es efectiva para eliminar la
presencia de patógenos. También se registra una disminución
de contaminantes orgánicos (PAH, PCBs, PCDD/F y algunos
pesticidas) y una reducción en la biodisponibilidad de metales
pesados.

Un ejemplo de la importancia de esta técnica lo indica el
número de plantas de compostaje en Francia, que aumentó un
217 % entre 2000 y 2004.


Temperatura y tiempo de exposición necesario para la
destrucción de los parásitos y patógenos más comunes
(Golueke, 1972)


Ventajas del uso de compost

Mejora las propiedades físicas del suelo

Incrementa la fertilidad química del suelo

Aumenta la actividad biológica del suelo

Permite un uso más eficiente de recursos


Desventajas del uso de compost

La disponibilidad de nutrientes se verifica en el
mediano – largo plazo

La concentración de ciertos nutrientes es baja

Se requieren altas dosis

Costos elevados de aplicación

Se pueden generar malos olores


Con qué materiales se puede elaborar el
compost?

Residuos vegetales Basura (residuos alimentación)
Residuos de fruta Papel
Residuos madera Pulpa de papel
Residuos matadero Lodos industria papelera
Residuos de pescado
Residuos de papel
Huesos de pollo
Estiércol de gallina
Estiércol de vaca
Estiércol ovino
Estiércol porcino
Purines

El proceso de compostaje

T (ºC) • Temperatura


Etapas del compostaje según la T
Etapa mesófila
Degradación de azúcares y aminoácidos por la acción de grupos
de bacterias (Bacillus y Thermus).

Etapa termófila
A partir de 40 °C actúan hongos termófilos. A partir de los 65°C
la degradación continua con bacterias formadoras de esporas y
actinomicetes (Micromonospora, Streptomyces y Actinomyces).
Se degradan ceras, hemicelulosas y proteínas.

Etapa mesófila 2 o de enfriamiento
La T baja a 40 °C. Reaparecen bacterias y hongos termófilos
(Aspergilus y Mucor) que descomponen celulosas y ligninas.

Etapa de maduración
la T se estabiliza. Se produce condensación y polimerización del
humus. Puede durar entre 5 ó 6 meses.

Evolución del pH durante el proceso de compostaje

Tiempo (días)


Evolución de la CE durante el proceso de compostaje

Wong et al. 2001

Factores que condicionan el proceso

Humedad
En el proceso de compostaje es importante que la humedad
alcance niveles óptimos del 40-60 %. La actividad biológica
decrece cuando la humedad está por debajo del 30 %,
mientras que por encima de 70 % se producen condiciones
anaeróbicas.

pH
Influye en el proceso debido a su acción sobre los
microorganismos. En general los hongos toleran un margen de
pH entre 5-8, mientras que las bacterias tienen menor
capacidad de tolerancia (pH= 6-7,5)



Relación C/N equilibrada
C/N óptima ~ 25-35
> 35: el proceso de fermentación se alarga hasta que el
exceso de carbono es oxidado
< 35: se producen pérdidas considerables de nitrógeno en
forma de amoníaco


Relación C:N y disponibilidad de
Nitrógeno

C:N Disponibilidad de Nitrógeno
<10:1 Alto
10:1 - 20:1 Mediano - Bajo
20:1 - 30:1 Muy bajo
>30:1 Extremadamente bajo


Características de ciertos abonos orgánicos (datos en base fresca).

TIPO DE ABONO ORGÁNICO A N Á L I S I S

HUMEDAD RELACIÓN M. O. N P2O5 K2O

% C/N % % % %

ESTIÉRCOL DE VACUNO 80.00 20:1 11.50 0.33 0.23 0.72

ESTIÉRCOL DE CABALLO 67.40 30:1 17.93 0.34 0.13 0.35

ESTIÉRCOL DE CERDO 72.80 19:1 15.00 0.45 0.20 0.60

ESTIÉRCOL DE OVEJO 61.60 15:1 21.12 0.82 0.21 0.84

COMPOST 75.00 16:1 13.75 0.50 0.26 0.53

GALLINAZA 75.00 22:1 15.54 0.70 1.03 0.49

GUANO DE MURCIÉLAGO 23.00 8:1 13.20 0.96 12.00 0.40

TURBA 70.00 42:1 14.40 0.20 0.17 0.12

CACHAZA FRESCA 71.00 30:1 16.40 0.32 0.60 0.17

CACHAZA CURADA 54.50 15:1 28.90 1.11 1.11 0.15

La Tabla expresa valores medios que pueden servir de referencia, pero pueden variar según su
procedencia. Se requiere caracterizar el abono orgánico que aplique.

Alto contenido de Nitrógeno
 Estiércol de aves de corral
 Estiércol fresco de ganado lechero o de cabras

Contenido moderado de Nitrógeno

 Lenta disponibilidad de nitrógeno
 Se pueden utilizar altas dosis sin el riesgo de lixiviación
 Compost

Bajo contenido de Nitrógeno (C:N > 30:1)
 Inmovilización de nitrógeno
 Paja, aserrín, deshechos de papel


kg de residuo A (S) necesarios para mezclar por cada kg de residuo
B para obtener una relación C/N determinada

Donde: S= kg de residuo A.
C= contenido en carbono.
N= contenido en nitrógeno


Que proporción de estiércol ovino y paja de cereal es
necesario mezclar para obtener una relación C/N: 35?

estiércol ovino paja de cereal
C : 44.9 % C : 47 %
N : 2.6 % N : 0.6 %

Respuesta:
mezclar estiércol : paja en una proporción 2:1 (P/P)


Evolución del C total durante el proceso de compostaje

Variación en la composición de sólidos volátiles durante
el compostaje

Wong et al. 2001

Evolución de la relación C/N durante el compostaje de
estiércol de ovino y paja


Oxígeno
Demanda de O 2

Curva teórica de requerimiento de oxígeno durante el compostaje


Resumen de las condiciones deseables para el
proceso de compostaje

Característica Rango razonable Rango preferido

Relación carbono/nitrógeno 20 - 40 25 - 30

Contenido en humedad 40 - 65% 50 - 60%

pH 5,5 - 9 6,5 - 8,5

Tamaño de la partícula 12.5 -50 mm 15 -30 mm

Temperatura 50-60 º C 53-57 º C

Sistemas de compostaje
Abierto

Pilas estáticas
Pilas con volteo
Pilas con volteo y aireación forzada
Compostaje en superficie

Cerrado

Reactores verticales, continuos o discontinuos
Reactores horizontales, estáticos o con rotación


Sistemas abiertos: Compostaje en pilas

aire

Duración del compostaje:
1-3 meses + maduración

Perfil de Temperatura en una pila de Compost


Volteo de las pilas de compost para su aireación

Pilas con aireación forzada: método Beltsville

compost

Compost
Material en sin cribar
proceso
tubería

ventilador

Duración del compostaje: 21 días + maduración

Pilas con aireación forzada: método Rutgers

Sonda de Temperatura

Material
en
proceso

registrador

Tubería perforada

ventilador

Sistemas semicerrados


Sistemas cerrados

El producto fresco entra por un lado y sale procesado por el otro.

Objetivo: proveer una elevada tasa de transformación en
condiciones muy controladas.

Duración del compostaje:
8 días + maduración

Sistemas cerrados: reactores o contenedores

Efectos de la aplicación de compost inmaduro
 inmovilización del nitrógeno mineral del suelo
 descenso del contenido de oxígeno y del potencial de
oxidoreducción
 presencia de sustancias fitotóxicas, que pueden inhibir la
germinación y el crecimiento de las plántulas, como
amoníaco, etileno y ácidos acético, propiónico y butírico.
 aumento de la solubilidad de los metales pesados

Estos efectos se evidencian aún mas cuando las temperaturas
son bajas, pudiendo no apreciarse en suelos con alto nivel de
MO y temperaturas superiores a 15º C.


Variación en el índice de germinación durante el
compostaje

Wong et al. 2001

Concentraciones permitidas de metales pesados en el
compost según distintas legislaciones

Elemento Norma EPA Unión Europea Francia España Italia
Cadmio 39 1.0 1.5 10 1.5
Plomo 300 100 100 300 140
Níquel 420 50 100 120 50
Cobre 1500 100 600 450 150
Cromo 1200 100 300 400 *
Mercurio 17 1.0 1.0 7 1.5
Zinc 2.800 300 1500 1100 500


Qué es el lombricompostaje?

Es un proceso de bioxidación y estabilización de la materia
orgánica, a través de la acción combinada de lombrices y
microorganismos, obteniéndose un producto denominado
“lombricompost” (Elvira et al., 1995)


Por qué se utiliza comercialmente la lombriz roja
californiana ?

 corto ciclo reproductivo (4 veces por año)
 elevada frecuencia de apareamiento (1 cocón cada 7-10
días)
 mayor longevidad (15-16 años)
 docilidad para la cría en ambientes reducidos
 elevada voracidad
 mayor velocidad y volumen en la producción de
lombricompuesto.


Proceso de elaboración de humus en el cuerpo de la lombriz

Temperaturas y condiciones óptimas para el
vermicompostaje

*

* T ideal para el crecimiento: 20-25°C
T ideal para la formación de cocones e incubación: 12-15°C.

Características de material fresco, compost y
vermicompost de diferente origen
Estiércol pH CE MO Nt K C:N Referencias
(%) (%) (%)
Cama Crudo 9.11 5.58 59.8 2.4 2.30 1,2
de Pollo Compostado 8 3.7 44.2 1.74 3.24 1,2
Vermicompostado 7.7 1.2 31.5 1.19 0.43 15:1 1,2
Vaca Crudo 9.28 26.2 1.17 0.45 1,2
Compostado 6 1.5 22.5 1.08 1.30 11 1,2
Caballo Crudo 4.87 53.6 1.53 1.81 1,2
Compostado 8.5 1.7 23.0 1.21 3.06 1,2
Vermicompostado 8 0.8 31.0 0.85 0.52 14:1 1,2
Cerdo Crudo 5.69 47.3 2.25 1.17 1,2
Compostado 7 2.5 28.3 1.45 1.22 1,2


Forma de Aplicación y
dosificación

Composición de compost proveniente de
diferentes residuos (g/kg)


Mineralización de nutrientes

La tasa de liberación de nutrientes del compost es
función de

 el material que se utilizó para elaborar el compost

 la textura del suelo

 las características climáticas

Propiedades de 4 tipos de vermicompost, antes de su
incorporación al suelo y pesos medios de plantas de
lechuga a cosecha.

Vermicompost NT (Kjeldhal) NO3 NO3 CE CE Peso medio
pocedencia % extracto solución (pasta 1:5 de plantas
saturación 1:3 (ppm) saturación) (dS/m) (g)
(ppm) mS/cm
Equinos 1.10 450 350 c 4.871 1.14 d 271 ab
Aves 1.10 390 130 e 5.58 0.55 f 283 a
Porcinos 1.05 410 258 d 5.69 0.93 e 264 b
Bovinos 0.98 380 512 ab 9.283 2.32 a 236 c
sin vermicompost 212 d

Ullé et al, 2004


Fertilización de lechuga cv Winter Density con
residuos frescos y compostados

PAN: N potencialmente disponible

Griffin, Hutchinson 2008

Cómo se realizó el ensayo?

Se trasplantaron plántulas de lechuga con 3 hojas para
cada tratamiento
Se utilizaron macetas sin planta para monitorear
mineralización de N (NH4+ y NO3-)
Las plantas de lechuga se cosecharon a los 45 días
Se sembró raigrás para evaluar residualidad.
Se efectuaron cortes de biomasa aérea de raigrás a los
28 y 56 días


Rendimiento y %N foliar de lechuga cv Winter
Density

Mineralización de N


Ubicación del compost

1. Cultivos extensivos: aplicación superficial o incorporado.
2. Cultivos perennes: en superficie, debajo de la línea de
plantación o incorporado.
3. Puede aplicarse en el hoyo de plantación
4. En cultivos en maceta, se homogeiniza con el sustrato.


Consideraciones finales

 Los fertilizantes orgánicos permiten un uso más eficiente
de los recursos
 Los nutrientes no están disponibles en forma inmediata
 La velocidad con que liberan los nutrientes depende de la
naturaleza de las enmiendas y las condiciones ambientales.
 Si bien la dosis de aplicación se calcula teniendo en cuenta
el contenido de N, es necesario conocer la tasa de
liberación de nutrientes para sincronizar la oferta del suelo
con la demanda del cultivo, evitando así problemas de
contaminación

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