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UNIVERSIDAD DE MATANZAS, CUBA FACULTAD DE AGRONOMIA Maestría en Agroecologia y Desarrollo Endógeno Curso: Manejo agroecológico de suelos. Conferencia 4.

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1 UNIVERSIDAD DE MATANZAS, CUBA FACULTAD DE AGRONOMIA Maestría en Agroecologia y Desarrollo Endógeno Curso: Manejo agroecológico de suelos. Conferencia 4 : Compostaje y Lombricultura

2 Generalidades sobre el Compostaje El compostaje es un proceso de transformación biológica de la materia orgánica en un producto final negro, suelto e inodoro, conocido como compost, que presenta respecto al material de partida las siguientes ventajas: Mayor estabilidad biológica. Mayor contenido de humus. Menor relación C/N. Menor volumen aparente. Eliminación de gérmenes patógenos. Inhibición del poder germinativo de las semillas.

3 Fuentes de residuos sólidos biodegradables. Residuos de cosecha. Residuos de crianza de animales. Residuos del hogar. Residuos agro-industriales. Residuos forestales (Hojas) Residuos urbanos. Residuos de ríos y mar.

4 TEMPERATURA AIREACIÓN pH HUMEDAD FACTORES QUE CONDICIONAN EL PROCESO DE COMPOSTAJE

5 Qué sirve y qué no para hacer compost? ¿Qué sirve y qué no para hacer compost? Sirve No sirve Biodegradables No Biodegradables Cáscaras de frutas Restos de verduras Cáscaras de huevo Hierba, té, café Huesos molidos Hojas etc. Vidrios Huesos enteros Carne Grasas Plásticos Latas

6 Para la producción de compost es necesario tener presente que: 1. La transformación de los residuales orgánicos en humus se obtiene por un proceso biológico, donde el principal ejecutor son los microorganismos, que producen la fermentación. 2. La preparación del compost requiere la utilización de residuos adecuados y con calidad, con mezclas bien proporcionadas y con suplementos minerales necesarios para obtener una buena actividad biológica. 3. Durante el proceso de preparación del compost es necesario evitar el exceso de humedad para que no se interrumpa la actividad biológica y los elementos solubles no se pierdan por lavado. 4. La producción de compost es un proceso laborioso, costoso, complicado y muy técnico. Para que resulte económico y beneficioso es preciso utilizar residuos de fácil adquisición y que su calidad garantice obtener un compost que reúna los requisitos para su empleo

7 Etapas del proceso de Compostaje 1.Mesófila: La masa vegetal esta a temp. ambiente; inicio de la actividad microbiológica, con la multiplicación de microorganismos. 2.Termófila: Sube la temp. a 55 – 65 °C; desarrollo de los microorganismos termo-tolerantes que degradan las macromoléculas.Termófila: 3.Enfriamiento: La temp. baja de 40 °C y se reinicia la actividad de los microorganismos mesófilos. 4.Maduración: Período a temp. ambiente donde se estabiliza el producto orgánico obtenido, con síntesis de sustancias humosas.Maduración:

8 Pasos a seguir en la preparación del compost: 1.Disponer de un lugar alto con piso de cemento con pendiente suficiente para que los líquidos de drenaje tengan salida para una fosa u otro lugar donde se colecten. 2.El lugar donde se vaya a situar los canteros o pilas debe tener agua disponible para regarlos mientras se esté preparando el compost. 3.El espacio entre canteros debe ser suficiente para que los trabajadores puedan realizar sus actividades libremente sin interrupción. 4.Los residuos que formarán el compost se dispondrán en capas de aproximadamente 5 a 20 cm de altura una superpuesta sobre la otra. 5. Cuando se haya establecido la pila con todas sus capas debe aplicarse un riego ligero para obtener un grado adecuado de humedad. Estos riegos deben darse una vez por semana según la época del año, lo cual influye en el intervalo de riego.

9 6.A las tres semanas de haber preparado la pila debe comenzar el proceso de fermentación y la temperatura del material debe alcanzar de 60 a 70 o C. Entonces se da la primera vuelta al material para uniformar su contenido y lograr la aireación, después debe darse otro riego. Esta operación puede hacerse utilizando un tridente. Con esto se activará el proceso de fermentación. A las 6 semanas se repite la operación de volteado y el tercer movimiento a las 9 semanas. 7. El proceso de fermentación debe completarse a los 3 meses de haberse montado la pila. El final del proceso de fermentación se conoce porque la temperatura del compost muestra tendencia a disminuir e igualarse a la temperatura ambiente. Además, el material toma aspecto uniforme, friable y de color oscuro. Recuerde que el tiempo necesario para completar la descomposición puede variar en dependencia del tratamiento que se le de y a las condiciones climáticas.

10 Aditivos del compostaje de residuos. Activadores: Urea ( 1-2 kg N amoniacal por 100 kg de material) Carbonato de Calcio ( 5 % en residuos muy ácidos) Melaza diluida. Inoculantes: 15 – 20 % de estiércol fresco. 2 % en peso de compost maduro. Bacillus nato, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus orizae, Trichoderma sp.Inóculos microbianos (50 ml/kg m.s.) (2-5 L/m 3 ): Bacillus nato, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus orizae, Trichoderma sp. Acondicionadores: Paja de plantas herbáceas Eliminar por tamizado productos más finos. Poner tubos aireadores.

11 Enriquecedores: Roca fosfatada + Azotobacter después de la etapa termófila. Cenizas (10 kg/m 3 ) (5 % en peso) Residuales líquidos. Fertilizantes minerales (NPK)

12 Para aumentar la calidad del compost, obtener uniformidad en el proceso, ganar eficiencia en la conversión en humus y disminuir el tiempo de fermentación es recomendable añadir fertilizantes químicos en el momento de montar las pilas. Especialmente cuando se utilicen residuos con alta relación C/N (más de 40:1) Se recomienda utilizar los fertilizantes: Fertilizante: Kg/t de materia seca de los residuos Sulfato de amonio 10 Superfosfato simple 25 Cloruro de potasio 10 Carbonato de Calcio 30

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14 Esquema de una pila trapezoidal para la producción de compost.

15 Cal o cenizas, cáscaras de huevo, conchas de mariscos, hueso molido etc. Residuos vegetales picados Estiércoles, suelo rico en MO, compost maduro(INOCULO) agua

16 Material completamente degradado No hay emanaciones de gas Temperatura estable Aspecto de tierra negra y esponjosa Buen olor, a tierra fértil.

17 Pilas de compost durante proceso de maduración

18 Los efectos positivos de la aplicación del compost se deben a : Actuar como enmienda o abono energético (Humus) Aportar elementos nutritivos, fácilmente asimilables. Mejora física, química y biológicamente el suelo. Producto libre de patógenos y semillas viables. Eleva el contenido de humus del suelo. Aumenta la retención hídrica y la aereación del suelo. Apto para aplicarse en todo tipo de cultivo y suelo. Resultados aun espectaculares en el 2do. año de su aplicación. Menor costo de aplicación en t/ha que residuos originales. Muy útil para producir fertilizantes organo-minerales.

19 Evaluación del compost Características morfológicas: Debe tener aspecto uniforme y homogéneo, sin manchas que den la impresión que existen residuos sin fermentar o descomponer. Que el material sea suelto y friable. (No debe ser pegajoso ni pastoso). Características químicas: Debe tener menos de 60% de humedad. Más de 50% de materia orgánica en base seca. Su relación C/N debe ser menor de 25:1. pH con valores entre 6 y 7. Contenido de N, P 2 O 5 y K 2 O no menor de 1.6%, 0.90% y 1.7% en base seca, respectivamente.

20 Las características químicas, físicas y biológicas del compost dependen de la naturaleza de los residuos que se utilicen en su obtención o preparación y del proceso tecnológico empleado. Si en su preparación se utiliza estiércol vacuno u otro residuo animal, el compost tendrá alto contenido de humus y nitrógeno y baja relación C/N y será friable. Si en la preparación del compost se utilizan residuos vegetales con predominio de especies gramíneas o turbas el compost tendrá bajo contenido de N y alta relación C/N y en general tendrá mala calidad química y física.

21 Lombricultura

22 Clasificación ecológica de las lombrices

23 Ciclo biológico de la Eisenia foétida

24 Características de la lombriz roja californiana ( Eusenia foetida ) Color rojo oscuro. Respira por medio de su piel. Mide de 6 – 8 cm de largo, 3 – 5 mm de diámetro y pesa aproximadamente 1 gramo. No soporta la luz solar. Ingiere diariamente el equivalente de su peso de materia orgánica, el 60 % se convierte en abono. Son hermafroditas, pero no se autofecundan. Copulan una vez a la semana. Cada lombriz pone un capullo, del cual nacen de 3 – 20 lombrices a los 30 días. A los 90 días de nacidas alcanzan su madurez sexual. Vive unos 15 años y puede producir más de 1000 lombrices al año. Sus excrementos con relación al material orgánico que ingieren contienen: 5 veces más N 7 veces más P 5 veces más K 2 veces más Ca La lombriz no padece ni trasmite ninguna enfermedad conocida. (Cuevas 1991) Posee un buen desarrollo de su sistema nervioso, aparato circulatorio, digestivo, excretor, muscular y reproductor.

25 Comparación de la lombriz común con la roja californiana. Caracter í sticas. Lombriz de tierraLombriz roja californiana Anillos del cuerpo H á bitatAn é cicos Epigeas Alimentaci ó nMineral y org á nicaOrg á nica MovilidadMigratoriaSedentaria Posible manejoNo permite cautiverioPermite cautiverio. Longevidad 4 a ñ os15 – 16 a ñ os. Fecundaci ó n45 d í as7 d í as Lombrices por capullo o cocon Proliferaci ó n MenorMayor DensidadMenorMayor

26 Establecimiento del área 1. Establecimiento del área Fuente de agua sin contaminación. Cerca de la principal fuente de sustrato que se vaya a utilizar. Terreno buen drenaje Alejado de zonas de inundaciones o de arrastres por las lluvias Posee sombra natural o artificial Se cuente con personal capacitado.

27 Principales factores limitantes de su manejo TEMPERATURA: Optima 10 – 30 ºC ( Sobreviven entre ºC ) HUMEDAD: Optima 80 %. pH DEL MEDIO: Optimo 6.2 – 7.8 ALIMENTO: Evitar el aporte de estiércoles contaminados con vermicidas, residuos rociados con insecticidas, aceites, solventes o productos químicos. Preferiblemente debe haber superado la etapa de fermentación o putrefacción.

28 2. El área de pie de cría

29 Pruebas para introducir un nuevo alimento Prueba de caja: poner 50 lombrices adultas durante 24 horas en un recipiente con el alimento nuevo, si mueren más de una lombriz, el alimento no sirve. Prueba rápida: colocar en un recipiente pequeño el alimento nuevo, luego poner sobre el alimento unas cuantas lombrices y exponerlas al sol. Si las lombrices se entierran rápidamente y no salen del recipiente en unos 20 – 30 minutos, el alimento es apto para su consumo.

30 3. Prueba de la caja

31 4. Realizar conteos de población al menos una vez al mes. Población en óptimas condiciones: capullos por encima de las 500/m 2 adultos el 40 % del total de las lombrices juveniles el 60 %. 5. Desdoblar cuando la población sea superior a las lombrices/m 2 aunque el cantero no haya alcanzado los 60 cm de altura.

32 6. Respetar los rangos óptimos para que las lombrices vivan, se reproduzcan y produzcan humus: pH - 6,8 a 8 temperatura 14 a 27 0 C humedad de 80 a 85 %. 7. Rendimiento no sea inferior a 0.75 t/m 2 /año con 60 cm de altura del cantero. 8. Para iniciar la siembra se debe partir de 2 kg o 5000 lombrices/m 2 de superficie.

33 9. Alimentar el cantero periódicamente guiándose por su apariencia y la densidad de población. 10.Riego: Uniforme garantizando el 80 % de humedad 11.La cosecha se realizará con no más de 4 meses de permanencia en el cantero y 60 cm de altura. Métodos Por raspado de la superficie del cantero. Método de la pirámides. Tamizado. Con malla.

34 12. La conversión de sustrato a humus no debe ser menor del 45%. 13. Se establecen como sustratos: Restos de plátano Residuos de cítricos Residuos sólidos urbanos Fibra de coco Restos de madera Cartón Gallinaza Otros restos orgánicos Convencionales (fuente principal) Estiércoles Cachaza Pulpa de café No convencionales (para mezclas)

35 14. Rangos para la calidad del humus: Menos de 30% de MO y C/N mayor de 25 Superior Primera Segunda Tercera Más del 50% de MO y C/N 10 a a 49% de MO y C/N 15 a a 39% de MO y C/N 20 a 25

36 Enemigos de las lombrices. Depredadores directos. Ratas, serpientes, pájaros, sapos, ciempiés, milpiés, hormigas rojas y la planaria. Compiten por consumo de alimento. Escarabajos, moscas, ácaros, gorgojos, bichos bolita y hormigas. Condiciones adversas de manejo. Baja humedad, inundación, lechos muy ácidos o muy alcalinos, temperaturas extremas y alimentos contaminados.

37 15. Almacenamiento (9 meses) y Aplicación. Huertos familiares gramos/m 2 Flores a 50 gramos / planta Césped g/m 2 Macetas cucharadas por maceta Plantas medicinales a 40 g / planta. Huertos Intensivos ,6 a 1 kg/m 2. Organopónicos ,6 a 1 kg/m 2.

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41 Características del humus de lombriz, vermicompost o lombricompost. Color oscuro, suave al tacto y olor a mantillo. Alta bioestabilidad. Elevada carga enzimática, hormonal y microbiana (4 mil millones de microorganismos/gramo seco) Favorece germinación de semillas y la micorrización. Muy confiable para uso en plantas delicadas. Aporta y favorece la solubilización de macro y microelementos esenciales para las plantas. Aumenta resistencia de las plantas a las plagas y agentes patógenos. Aumenta la retención hídrica del suelo. Eleva la fertilidad física del suelo. Es un fertilizante orgánico, biorregulador y corrector del suelo, con efecto residual de 5 años. En USA, supera en 2 o 3 veces el precio del compost local y de 6 a 12 veces el valor de los restantes abonos orgánicos.

42 Aumento del por ciento de germinación de las semillas. Acelera la velocidad del crecimiento de las plantas. Mejora el estado vegetativo y sanitario de los cultivos. Rico en aportes de elementos nutritivos y minerales. Aporta cantidades importantes de microelementos. Sustituye entre un 25 y 100% la fertilización química sintética. Posee una elevada carga biológica. Bondades del humus de lombriz

43 Comparación entre la composición del sustrato y el humus final producido por las lombrices. (Gargarilla 2000) SustratoParámetroM.O.NPK Estiércol Vacuno Alimento Humus Final Estiércol Porcino Alimento Humus Final532, CachazaAlimento Humus Final Pulpa de Café Alimento Humus Final

44 CompostajeVermicompostaje Bio-oxidaci ó n acelerada de la M.O. con etapa term ó fila Estabilizaci ó n y bio-oxidaci ó n de la M.O. sin etapa term ó fila. Lento proceso de humificaci ó n y maduraci ó n. ( 4 – 6 meses) Proceso de humificaci ó n y maduraci ó n mas intensos ( 3 – 4 meses) Menor riesgo y dedicaci ó n en su manejo.Mayor riesgo y dedicaci ó n en su manejo. Mayor eliminaci ó n de pat ó genos y semillas viables. Menor eliminaci ó n de pat ó genos y semillas viables. Menor acci ó n antibi ó tica en el suelo.Mayor acci ó n antibi ó tica en el suelo. Menor disminuci ó n de metales pesados.Mayor eliminaci ó n de metales pesados ( 35 – 55 % en 2 meses) Conversi ó n ( % en peso) ( 1/3 del volumen inicial ) Conversi ó n ( 60 % en peso ) ( % del volumen inicial) Materia org á nica ( % ) Humedad ( 20 – 25 % ) N ( 1.5 – 3.3 % ) P ( 1.3 – 2.7 % ) K ( 0.3 – 0.9 % ) Materia org á nica ( %) Humedad ( 30 – 40 % ) N ( 1 – 2.6 % ) P ( 2 – 4 % ) K ( 1 – 2.5 % ) Solo produce abono org á nico.Produce abono org á nico y alimento animal

45 Recomendaciones generales de aplicación del humus de lombriz TIPO DE PLANTAFOMENTOMANTENIMIENTO ANUAL Á rboles2 – 3 kg/ planta 1 kg / planta Rosales y plantas de exterior. 500 g / planta 1 kg / m ² C é sped1 kg / m ² 500 g / m ² Plantas de interiorMezclar al 50 % con tierra. 4 cucharadas por maceta. Orqu í deas Mezclar al 10 % con tierra. 1 cucharada por maceta.

46 Aspectos generales para meditar sobre la vida del suelo. En biología, se considera ser vivo al que posee metabolismo propio; este es el caso del suelo, el cual podemos considerarlo como un ser terrestre ya que aspira oxígeno y libera gas carbónico. La estructura grumosa del suelo no depende de la labranza, sino de la silenciosa acción de organismos microscópicos ( bacterias y hongos) y la microfauna del suelo. Una cucharada de tierra contiene 100 – 200 millones de microbios ( el humus de lombriz posee 10 veces más) A las lombrices el filósofo griego Aristóteles las definió como: los intestinos de la tierra ( 1 ha de terreno contiene 1 t de lombrices que pueden procesar 250 t de tierra por año. )

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48 RESULTADOS DE EXPERIMENTOS EN MACETAS (g de m.s./maceta) (Gandarilla 2000) TratamientosTomatePimiento (1 ) TabacoMaíz Testigo Absoluto2.59 e d a c 2 t/ha Humus c c a 2 t/ha Humus + 25 % NPK 4.75 d b b 4 t/ha Humus + 50 % NPK 6.79 c a a a 8 t/ha Humus + 75 % NPK 8.05 b a a a 100 % NPK9.05 a a a a

49 DOSIS PARA LA FERTILIZACIÓN CON HUMUS DE LOMBRIZ.

50 RESULTADOS DE EXPERIMENTOS EN MACETAS (g de m.s./maceta) (Gandarilla 2000) TratamientosTomatePimiento (1) TabacoMaíz Testigo Absoluto2.99 b c b b 2 t/ha Humus + 75 % NPK a a a a 4 t/ha Humus + 75 % NPK 9.74 a a a a 8 t/ha Humus + 75 % NPK 9.13 a b a a 16 t/ha Humus + 75 % NPK 9.64 a a a a (1) Peso fresco de los frutos.

51 Uso del humus de lombriz en diferentes cultivos en Cuba. (Martínez, F. et al., 2003) CultivoSuelo Humus Dosis t/ha % Aplicación de Fertilización mineral PapaFluvisol440%N – 75%PK PapaFerrasol650% NPK TomateNitisol450% NPK PimientoNitisol475% NPK ArrozVertisol665% N

52 Cálculo de la producción de humus de lombriz en función de la cantidad de residual disponible: Si se dispone de t de sustrato al año y el 45 % del mismo se convierte en humus de lombriz, la producción anual una vez estabilizado el cultivo será de: x (45/100) = 450 t de humus de lombriz

53 Cálculo de la cantidad de sustrato y área en función de las necesidades de producción Si se necesitan 450 t de humus de lombriz y se conoce que el 45 % del total de sustrato utilizado se convierte en humus, se procede de la siguiente manera: 450 t representa el 45 % de la cantidad del sustrato a utilizar, por lo que el total de sustrato necesario será de: 450 x (100/45) = t de sustrato

54 El área necesaria se puede calcular tomando en cuenta que 1 m 2 de cantero debe producir al año no menos de 0,75 t de humus de lombriz, por lo que para producir 450 t se necesitan: 450 / 0.75 = 600 m 2 de cantero

55 Dimensiones para la utilización de 1 ha en lombricultura. Área de canteros: 600 m 2 Área de pasillos: ½ del área de canteros = 300 m 2 Área de adecuación: igual al área de canteros = 600 m 2 Área de beneficio: ½ del área neta de canteros = 300 m 2 Área de pie de cría: Para una unidad de 1 ha se necesitan alrededor de 30 m 2, preferiblemente en canoas.


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