El Compost.

El Compost.

Hoy vamos a hablar del compost, desde Aloe de Sorbas creemos en una agricultura sostenible y el compost juega un papel importantisimo para poder utilizar los desperdicios organicos generados en el campo o en nuestra vivienda reduciendo así los residos que se generan en el día a día, ya sea en el campo o en nuestras casas.

Orígenes del compostaje

La producción de compost se viene realizando desde tiempos inmemoriales ya que la naturaleza produce humus espontáneamente. Así, los agricultores de diferentes culturas desde antiguo han emulado esta forma de producir humus por parte del medio natural descomponiendo restos orgánicos.
Ya Columela en su obra del siglo I titulada "De los trabajos del campo" describía cómo “la aplicación de agua a mezclas apiladas de residuos de cosecha con excrementos animales producía calor y transformaba esa mezcla en un producto diferente, un abono orgánico".
Durante el siglo pasado diversas escuelas agronómicas pusieron a punto la técnica de producir ese humus, denominando al producto final compost. El término procede del latín y significa "poner juntos".
Entre ellas, destacar el llamado “método Indore” de compostaje que se encuentra difundido universalmente y que nació de las experiencias realizadas por el inglés Albert Howard desde 1905 hasta 1947. Su éxito fue fruto de la combinación de los conocimientos científicos existentes con los tradicionales de los campesinos, surgiendo así este método, basado en la descomposición de una mezcla de desechos vegetales y excrementos animales periódicamente humedecidos.

La necesidad de la materia orgánica en Agricultura Ecológica

En este sector productivo se demanda ampliamente el compost para ser aplicado en sus cultivos, debido a que uno de sus objetivos prioritarios es el mantenimiento de la fertilidad del suelo y su actividad biológica y para ello se hace necesario la incorporación de materia orgánica. Por otra parte, una de las fuentes de esta materia orgánica que tradicionalmente ha sido el estiércol, es cada vez más escasa y se hace cada vez más patente que la cantidad de estiércol existente en un futuro cercano será insuficiente para cubrir esa demanda.

Los beneficios del uso de compost en su aplicación al suelo son múltiples en los aspectos físico, químico y microbiológico. Este uso adecuado del compost, contribuye a formar y estabilizar el suelo, aumentar su capacidad para retener agua y para intercambiar cationes, haciendo más porosos a los suelos compactos y mejorando su manejabilidad.

Beneficios del Compost

- El compost contiene una gran reserva de nutrientes que poco a poco entrega a las plantas.
– Al aumentar el contenido de materia orgánica del suelo, aumenta su estabilidad y así se evita la erosión y la desertificación.
– Su utilización amortigua el peligro que supone para el suelo y el agua subterránea la aplicación abusiva de fertilizantes químicos de la agricultura convencional, absorbiendo los sobrantes.
– Se produce también con la aplicación del compost el secuestro del carbono en suelo. Es de resaltar cómo esta actuación es capaz de contribuir en mayor grado a la reducción de emisiones de Co, frente a la valoración energética de los subproductos iniciales de los que se parte para su producción.
– Es un hecho ya probado que la materia orgánica bien compostada puede presentar propiedades fitosanitarias de carácter supresivo para determinada enfermedades de las plantas.

Proceso de compostaje

El proceso de compostaje se define como una "descomposición biológica y estabilización de la materia orgánica, bajo condiciones que permitan un desarrollo de temperaturas termofílicas como consecuencia de una producción biológica de calor, que da un producto final estable, libre de patógenos y semillas de malas hierbas y que aplicado al terreno produce un beneficio".
Durante este proceso se suceden una serie de etapas caracterizadas por la actividad de distintos organismos, existiendo una estrecha relación entre la temperatura, el pH y el tipo de microorganismos que actúa en cada fase . Se describen seguidamente:

Preparación.- Se acondicionan y mezclan los materiales de partida para regular su contenido en agua, el tamaño de las partículas, eliminar los elementos no transformables y ajustar los nutrientes para lograr una relación adecuada C/N.

Descomposición mesófila.- (< 40ºC) Se produce una degradación de azúcares y aminoácidos por la acción de grupos de bacterias (Bacillus y Thermus ).

Descomposición termófila.- (40-60ºC) Se degradan ceras polímeros y hemicelulosa por hongos del grupo de los actinomicetos (Micromonospora, Streptomyces y Actinomyces ).

Descomposición mesófila de enfriamiento.- (< 40ºC) Se realiza la degradación de las celulosas y ligninas por bacterias y hongos (Aspergilus y Mucor).

Maduración.- Se estabiliza y polimeriza el humus a temperatura ambiente, desciende el consumo de oxígeno y desaparece la
fitotoxicidad.

Afino.- Se mejora la granulometría, se regula la humedad, se elimina el material no transformado, se realizan análisis, controles de calidad y en su caso el envasado y etiquetado.

A través de estos procesos, se transforman residuos orgánicos en recursos hasta ahora no utilizados y se vuelve hacia una agricultura más racional, acorde con el respeto a la naturaleza y más sostenible, lográndose mayor rentabilidad a medio y largo plazo.

El pH de la masa durante el proceso de maduración también sufre una variación similar en casi todos los sustratos.
El descenso inicial en el pH (Fase I) coincide con el paso de la fase mesofílica a la fase termofílica. Esta fase se denomina acidogénica. Se da una gran producción de CO y liberación de ácidos orgánicos. El descenso de pH favorece el crecimiento de hongos (cuyo crecimiento se da en el intervalo de pH 5,5-8) y el ataque a lignina y celulosa.
Durante la fase termofílica se pasa a una liberación de amoniaco como consecuencia de la degradación de aminas procedentes de proteínas y bases nitrogenadas y una liberación de bases incluidas en la materia orgánica, resultado de estos procesos se da una subida en el pH y retoman su actividad las bacterias a pH 6-7,5 (Fase de alcalinización).
Tras este incremento del pH se da una liberación de nitrógeno por el mecanismo anteriormente citado y que es aprovechado por los microorganismos para su crecimiento, dando paso a la siguiente fase de maduración.
Finalmente se da una fase estacionaria de pH próximo a la neutralidad en la que se estabiliza la materia orgánica y se dan reacciones lentas de policondensación.
La conductividad eléctrica sigue una evolución similar a la del pH. En los primeros días se da un descenso como consecuencia del crecimiento microbiano que consume parte de las sales presentes y, posteriormente, se recupera el valor de CE como consecuencia de la liberación de sales al degradar las poblaciones microbianas los componentes de la masa en maduración.
Madejón y col., 1998ab

Sistemas de compostaje

Existen numerosos métodos para transformar materiales orgánicos mediante el compostaje, casi todos ellos se basan en el control de la aireación ya que su mayor control acelera el proceso .

En pilas o montones dinámicos (windrow)

El material se dispone en largas pilas o montones, que pueden estar cubiertas o no. La aireación se lleva a cabo por convección natural ayudada por volteos periódicos. La frecuencia de los volteos depende de la humedad, textura y estabilidad de la mezcla y se realiza para controlar la aireación. Estos volteos se realizan con varios objetivos: control del olor, mayor velocidad de transformación y control de insectos. Es el método más económico en cuanto a consumo de energía.

En pilas estáticas aireadas por insuflación (static pile system)

Es un sistema donde la pila de compost permanece estática a lo largo del proceso de compostaje. El aire se introduce a través de un sistema situado en el suelo bajo la pila. Con este sistema se eliminan las condiciones anaerobias ya que está asegurado un volumen constante de aire que además puede regularse a través de controladores según las necesidades de la masa.
La corriente de aire puede ser positiva (insuflación) o negativa (aspiración), esta última se suele utilizar en situaciones en las que es necesario controlar el olor del compost. En otras ocasiones la aireación solo se realiza durante la etapa termófila mientras que durante la maduración no se aplica. Las combinaciones que se pueden hacer dependen del tipo de material, de las condiciones de partida, de los plazos para la finalización del compostaje, etc. El proceso requiere una inversión y mantenimiento mayores que en el sistema anterior pero el coste de mano de obra es más bajo.
Álvarez de la Puente, JM. 2006; Sánchez, A. 2006

En reactores o contenedores (in-vessel system)

Este sistema se aplica cuando se requieren tasas elevadas de transformación y condiciones muy controladas. El compost se hace "rápidamente". Son sistemas más complejos y son más costosos de construir, operar y mantener. Permite una amplia gama de diseños ya sean horizontales o verticales y normalmente están provistos de un sistema de agitación que permita una aireación y homogeneización de la masa.
Su funcionamiento es del tipo reactor y frecuentemente el producto fresco entra por un lado y sale procesado por el otro. Su utilización está indicada en al caso de mezclas complejas con algún tipo de dificultad. La finalidad de estas metodologías es acelerar el proceso de transformación. Se consiguen tasas de procesado de hasta una semana frente a los sistemas tradicionales que duran entre uno y tres meses. En casi todos los casos la fase de maduración o estabilización del producto se lleva a cabo fuera del reactor en el exterior y frecuentemente con el sistema de pilas o montones al que se realiza algún volteo de homogeneización final.

Entre todos estos sistemas existentes el más implantado para la transformación de residuos agroindustriales en las proximidades de las fincas de Agricultura Ecológica es el de montones con volteos
debido a la menor inversión inicial. Sin embargo, siempre es conveniente realizar un estudio previo comparativo, a nivel técnico y económico, sobre los distintos sistemas de compostaje susceptibles de ser implantados, para elegir el más adecuado en cada situación específica.

Zona de Compostaje.

El proceso comienza con la recepción de los diversos subproductos organicos a la zona de compostaje. Para ello, sera preciso disponer de una zona con solera, si puede ser impermeabilizada, capaz de recibir el volumen previsto de los mismos considerando su flujo de entrada a la zona de mezclado e inicio de compostaje.
Dependiendo de la humedad que traigan los materiales, irá dotada la era de muros laterals para controlar los lixiviados que se produzcan durante su almacenamiento y retener las aguas de lluvia que se acumulen durante el mismo. En algunos casos esta misma superficie cumplirá con las funciones requeridas para la fase de mezclado e inicio del proceso.

Era de compostaje.

La mezcla de los materiales en las proporciones adecuadas se realiza usualmente durante la formación de los montones o pilas. Es importante asegurarse que la humedad de la mezcla sea la adecuada (60%) y en caso de requerirse aumentarla se procedería a su riego. El tamaño y la forma de las pilas se diseña para permitir lacirculación del aire a lo largo de la misma, manteniendo las temperaturas en un rango de valores apropiado. Si las pilas son demasiado grandes, el oxígeno no puede penetrar en el centro, mientras que si son demasiado pequeñas no se calentarán adecuadamente. El tamaño óptimo varía con el tipo de material, latemperatura ambiente y la maquinaria de volteo disponible. Lo usual para tractor con pala es que se formen pilas de sección trapezoidal. La altura puede oscilar entre 1,5 y 3 m. y su anchura dependerá de la altura alcanzada, siendo habitualque vaya de 2,5 a 4 m. Si se dispone de volteadora que permita su utilización en plataformas tipo meseta, la altura de la misma vendrá sujeta a las características de esa maquinaria.

Era de maduración

Tras la fase de descomposición se irán pasando los montones a una era donde se completará la maduración y preparación del compost. Por las condiciones de humedad del material usualmente se dispone la era sin muros laterales.

Balsa de lixiviados.

Se controlará que la posible generación de lixiviados se vaya llevando a la balsa a tal fin construida. Suele ser práctico disponer de la misma a una cota inferior a la zona de recepción, eras de compostaje y maduración para minimizar los costes de recogida de esos efluentes al irse evacuando por gravedad. Será de material impermeable y con las dimensiones que condiciona la normativa de balsas (preferentemente < 2,5 m de altura) .

Sistema de riego

Durante los periodos en los que la humedad del material en proceso disminuya por debajo del 45 % será preciso humedecer las pilas o meseta con un sistema de riego. Para ello es conveniente utilizar los lixiviados concentrados en la balsa por lo que se hará preciso disponer de un equipo de bombeo y un sistema de aspersión para su distribución en las pilas.

Nave de ensacado

Opcionalmente, en aquellas plantas en que se destine el producto final obtenido a su comercialización en lugar de para autoconsumo, se precisará para la fase de afino, almacenamiento y ensacado de una nave industrial que protegerá de las inclemencias meteorológicas al producto terminado y permitirá su correcto cribado y posterior embalado en sacos como etapa previa a su distribución.

Cribado

Una vez completado el proceso de compostaje puede ser necesario que el material adquiera una estructura y granulometría adecuadas para lograr una mayor calidad. Las cribas tienen la función de refinar el compost una vez madurado dándole una forma esponjosa, homogénea y de granulometría apropiada para la aplicación a la que se destine. La parte más gruesa que se rechaza durante este proceso, constituida básicamente por materiales leñosos más resistentes a la descomposición, se debe volver a utilizar reincorporándola como material estructurante, con la ventaja de llevar consigo de forma ya disponible los microorganismos que deben iniciar la colonización.

Té de compost.

El denominado "té de compost" es un extracto liquido producido a partir de compost de calidad que contiene microorganismos beneficiosos y nutrientes. Estos elementos aportan a los cultivos vitalidad y vigor para poder hacer frente a enfermedades y plagas al fortalecer el sistema inmunológico de las plantas. Con su aplicación se trata de evitar el uso de funguicidas, herbicidas, plaguicidas y fertilizantes químicos mediante el reestablecimiento de la microflora del suelo. Centros de investigación como ATTRA en EEUU han demostrado los beneficios que aporta el te de compost al sector de la agricultura.

Materiales iniciales.

Una de las primeras tareas para desarrollar con exito una actividad de compostaje es lograr la correcta combinacíon de los ingredients iniciales. Dos parámetros son particularmente importantes en este aspecto: el contenido de humedad (H) y la relación Carbono/Nitrógeno (C/N).
La humedad ha sido reconocida como uno de los aspectos críticos para lograr la optimización del compostaje. Siendo el compostaje un proceso biológico de descomposición de la material orgánica, la presencia de agua es imprescindible par alas necesidades fisiológicas de los microorganismos que intervienen en este proceso. Esto se debe a que el agua es el medio de trasporte de las substancias solubles que sirven de alimento a las células así como de los productos de desecho de esa reacción. La humedad optima para el crecimiento microbiano se encuentra entre el 50% y el 70%. La actividad microbiana decrece mucho cuando la humedad está por debajo del 30%, y por encima del 70% el agua desplaza al aire en los espacios libres existents entre particulas, si reduce por lo tanto la trasnferencia de oxígeno produciéndose la anaerobiosis. El execo de humedad se corrige con el incremento de la aireación y su defecto mediante el riego o incorporación de agua.

La relación C/N es el parametro probablemente más utilizado para el estudio de la evolución del proceso de compostaje.
El carbono tiene dos funciones. Por una parte es una fuente de energía y por otra conforma sobre el 50% de la masa de las células microbianas como su elemento estructural básico.
EL Nitrógeno es un componente decisivo de las proteínas. Las bacterias, cuya biomasa esta formada en un 50% por proteínas, necesitan mucho Nitrógeno para su rápido desarrollo. Cuando hay poco Nitrógeno, la población de microorganismos no crecerá a su tamaño óptimo y el proceso de compostaje se ralentizará. Por otro lado, si existe demasiado Nitrógeno se permite el crecimiento mocrobiano rápido y se acelera la descomposición, pero se pueden crear serios problemas de olores al disminuir el Oxígeno y producirse condiciones anaerobias. Además, parte de ese exceso de Nitrógeno se desprenderá en forma de amoníaco que genera olores y las consiguientes pérdidas de Nitrógeno al voltearse. Por ello, las materias primas con alto contenido en Nitrógeno requieren una gestión bastante mas cuidadosa.
Para la mayor parte de las materias primas, una relación C/N de 30 (en peso) mantendrá a estos elementos en un cierto equilibrio.

Calculo de la receta idónea de mezcla

Cabe pues plantearse, si se tienen varias materias primas para compostar, ¿cómo se calcula la mezcla idónea para conseguir los objetivos de Humedad y relación C/N?.
La teoría para el calculo relaciones de mezclas es relativamente sencilla. Para facilitarlo en cada situación particular se puede hacer uso de unas hojas de cálculo especialmente diseñadas para ello fácilmente utilizables en un Pc con un Programa de hoja de calculo tipo Excel de Microsoft o Gnumeric u Open office para Linux y que son descargables gratuitamente desde Internet a través del centro de Recursos de la D.G.P.E.

Control del proceso.

Como ya se ha mencionado la humedad y la relación C/N son dos parámetros que deben ser controlados desde el inicio del proceso para asegurar que se desarrolle el mismo con normalidad. Convendrá analizarlos al principio y al final de la actividad. El contenido en humedad de la masa a trasformar determina el tipo, cantidad y eficacia de los mocroorganismos. La humedad en el compost se debe matener entre el 50% y el 70%.
La temperatura de las montones en compostaje se puede llevar a cabo con un termómetro de lanza, que permita obtener sus valores en diferentes lugares y profundidades del monton, algunos modelos de termometros también miden la humedad.
Al observar las subidas y bajadas de la temperatura se volteara en los momentos precisos. Estos se sitúan al inicio de la bajada de temperatura tras haberse logrado los máximos durante la fase termófila (sin sobrepasar los 65ºC).

Los requerimientos para que se produzca la inhibición de los patógenos y de las semillas de malas hierbas son dispares y variados. En estos momentos se carece en la UE de referencias explicitas al respecto en lanormativa en vigor. Para la EPA (Environmental Protection Agency en EEUU) un período de cuatro días con temperatura mayor o igual a 40 ºC y un período de al menos cinco horas con temperatura superior a 55º C se consideran suficientes. En el ámbito científico se puede citar a Gotass, que en ensayos realizados con lodos de depuradora, determinó que son necesarias temperaturas de 66º C durante 15?20 minutos para destruir a los microorganismos patógenos más resistentes que pudiera haber (Mycobacterium tuberculosis).
Asimismo en una publicación de referencia se citan los rangos siguientes de tiempo y de temperatura a los que se produce la desaparición de los parásitos y patógenos mas habituales.
"Conforme suben las temperaturas en el proceso de compostaje, generalmente se van destruyendo los patógenos hasta alcanzar su límite térmico letal. Los virus mueren en 25 minutos a 70° C. Existe una relación entre la temperatura y el tiempo para que se presente la muerte del patógeno. Una temperatura elevada durante un corto periodo de tiempo puede ser tan efectiva como una temperatura baja durante mucho tiempo ".

Formas de aplicación y dosificación

La aplicación del compost de forma general, se realiza en otoño o primavera.
Como es lógico su dosificación dependerá en cada caso concreto del tipo de cultivo, de la naturaleza del suelo receptor y de las características especificas del compost a ser utilizado quedando determinada por:

La necesidad en nutrientes del cultivo.
La distribución en el tiempo de las necesidades.
El estado físico-químico del suelo.

Por ello antes de proceder a su cálculo, será preciso disponer de las analíticas de suelo y compost y recordar que en Agricultura Ecológica no se puede sobrepasar los 170 kg de nitrógeno por hectárea de la superficie agrícola utilizada y año, según la normativa en vigor.
Considerando que los niveles de Nitrógeno presente en los compost son variables y que podrían oscilar entre el 0,5 y 3%, las dosificaciones respectivas considerando esa limitación, irían de 34,0 a 6,8 t/ha.

En olivicultura se suele considerar aplicar a pie de olivo unos 30- 50 kg/olivo o entre calles a 4 -7 t/ha, dependiendo de la fecha del tratamiento y de posibilidad de mecanizarlo. En el primer caso realiza de forma manual desde remolque y en el segundo utilizando los aperos distribuidores.

En viticultura se han realizado aplicaciones aportándolo cuando son cepas ya establecidas con marco de plantación estrecho mediante la apertura de un hoyo de unos 50 centímetros de profundidad entre 2 cepas que luego se entierra. En el caso de ser nuevas plantaciones se realiza un reparto con pala cargadora y un volteo posterior para homogeneizarlo con el suelo. El periodo de aplicación es después de la vendimia y antes de la aparición de las primeras yemas o antes de la plantación.

En praderas y cultivos forrajeros es frecuente aplicar después de la cosecha y previo a la plantación.

En frutales se incorpora también después de la recolección y previo a la plantación.

Referencias:
"Servicio de Asesoramiento a los Agricultores y Ganaderos"
Dirección General de la Producción Ecológica