ABONOS ORGANICOS PARA LA AGRICULTURA

¿Qué es un abono orgánico? Se entiende por Abono orgánico todo material de origen orgánico empleado para la fertilización de cultivos o como mejorador de suelos.

¿Cuantos tipos de AO existen? Compost. Bocashi. Lumbricompost. Biofertilizantes. Biofermentos

Compost Proceso de transformación de materia orgánica a humus con ayuda de microorganismos en presencia de aire (descomposición aeróbica).

Bocashi (abono orgánico fermentado) basado en receta japonesa de producción de abono orgánico al cual se le de dan frecuentes volteos y las temperaturas que se generan andan entre los 45-50ºC, la actividad microbiana disminuye conforme baje la humedad del material.

LOMBRICOMPOST Proceso biológico de transformación de la materia orgánica a humus, a través de una descomposición aeróbica efectuada por lombrices.

BIOFERTILIZANTES Fertilizantes que aumentan el contenido de nutrientes en el suelo o que aumentan la disponibilidad de los mismos. Entre estos el más conocido es el de las bacterias fijadores de nitrógeno, pero se pueden incluir además las micorrizas.

BIOFERMENTOS Fertilizantes en su mayoría para uso foliar que se preparan a partir de fermentaciones de materiales orgánicos. Ejemplos: bioles, purines de estiércol y orina, te de compost.

Inoculantes microbiales Es un producto que contiene una cepa o combinación de diferentes cepas de microorganismos vivos, que pueden mejorar la calidad del abono orgánico.

Microorganismos presentes en productos microbianos

ABONOS ORGANICOS COMERCIALES Tomado de Manual de Capacitación en Agricultura Orgánica para los Trópicos (IFOAM) Estiércol Efectos al fertilizar Disponibilidad de Nitrógeno Origen Comentarios Guano N, P ☺☺☺ Excremento secos de aves marinas Contenido de fósforo superior al requerimiento de las plantas Harina de pezuñas y cuernos N,P Desperdicios de mataderos Los molidos más finos hacen el N mas rápidamente disponibles Algas Minerales Dependiendo del origen pueden contener metales pesados Tortas de aceite ☺☺ Sub productos de la producción de aceites Ejemplos aceite ricino, tortas de nim, torta de maní Pelo, lana, plumas N Sub productos agro industriales N,P,K Sub productos de las cervecerías, destilerías, textileras, cáscaras, industria alimenticia

FERTILIZANTES MINERALES PERMITIDOS EN LA AGRICULTURA ORGANICA Tomado de Manual de Capacitación en Agricultura Orgánica para los Trópicos (IFOAM) FERTILIZANTE ORIGEN CARACTERISTICAS APLICACION Cenizas de plantas Material Orgánico Quemado Composición mineral similar a la de las plantas. Fácil absorción de los minerales Cenizas de maderas ricas en potasio y calcio Al compost mejor. Alrededor de la base de las plantas Carbonato de Calcio Carbonato de calcio molido, algas Estabiliza pH bajos (contenido de Calcio y Magnesio).. Algas: ricas en trazos de elementos menores Cada dos o tres años cuando el pH del suelo es bajo (evitar el uso excesivo; reducción de la disponibilidad de fósforo, mayor deficiencia de elementos menores Polvo de piedra Roca pulverizada Trazos de elementos menores. Mientras más fino el molido mejor la absorción El estiércol de la finca (reduce la volatilización del nitrogeno y fomenta el proceso de enraizamiento Roca Fosfórica Roca pulverizada conteniendo fósforo Fácil absorción de minerales del suelo. Reacción lenta. Absorción débil a la materia organica. Al compost. No en suelos rojizos (absorción irreversible SULPOMAG Minas Es un mineral natural Contiene tres nutrientes; potasio, azufre y magnesio Al compost, bocashi. Directamente al cultivo

Ingredientes Activos encontrados en los fertilizantes Microbiales Rhizobium Azotobacter Azospirillum Una bacteria. Vive en el suelo alrededor y dentro de las raíces de las plantas leguminosas. Crea una simbiosis con las plantas leguminosas. Fija nitrógeno atmosférico. Vive libre en el suelo. Puede fijar nitrógeno. Vive en el suelo. Capaz de vivir por si misma en el suelo o en asociación cercana con las raíces de las plantas. A brasilense es capaz de fijar nitrógeno

Ingredientes Activos encontrados en los fertilizantes Microbiales Pseudomonas Mycorrhiza Grupo de bacterias diversas. Puede utilizar una amplia gamma de productos que las plantas liberan cuando sus raíces filtran o mueren. Funciones varias: solubilizar el fósforo haciéndolo disponible Una simbiosis de hongo con raíz. Vive con las raíces de casi todas las plantas. Vive en las raíces y se extiende por si misma al suelo. Ayuda a las plantas recogiendo agua y nutrientes Mejora la estructura del suelo.

Proceso de Compostaje Es una descomposición de la materia orgánica predominantemente aeróbica, la cual se puede dividir en tres fases: Fase inicial de descomposición. Fase de temperaturas altas. Fase de síntesis.

Fase inicial Ocurre la descomposición rápida de los materiales más fáciles como azúcares, proteínas, almidones.

Fase de altas temperaturas En esta fase se descomponen los materiales mas complejos como la celulosa y la lignina. En esta fase hay una gran actividad de microorganismos activos (bacterias y hongos).

Fase de Síntesis Ocurre una disminución de la temperatura y es la etapa en donde se forman las sustancias húmicas (este fase tiene lugar cerca de los 200 dias). La relación C/N comparada con la inicial es baja.

Factores a considerar en el proceso de compostaje pH. Humedad. Temperatura.

Factores a considerar en el proceso de compostaje Microorganismos. Relación C/N.

Velocidad de descomposición de varias tipos de materia orgánica Tipo de Material Relación C/N Velocidad de descomposición Velocidad Días Rastrojo de sorgo Alta (entre 30 y 100) Lenta Entre 90 y 100 Granza de arroz Muy alta (Superior a 100) Muy lenta Más de 180 Aserrin de madera Más de 181 Vaina de frijol Baja (inferior a 30) Rápida Menos de 60 Pulpa de café Estiércol de ganado Excreta de gallina/polla Abonos verdes Rastrojo de maíz

pH En la fase inicial ocurre una caída, debido a la liberación de ácidos orgánicos de la materia orgánica.

pH Conforme el proceso de descomposición continua, estos ácidos orgánicos son descompuestos liberándose bases (Ca, Mg) y altos contenidos de amoniaco que ayudan a elevar el pH

pH En compostaje de broza de café reportaron un incremento del pH desde 4.4 hasta 8.25 en el producto final

Humedad El contenido de humedad durante el proceso de compostaje, tiende a disminuir, dependiendo de la frecuencia del volteo y de las condiciones climáticas.

Humedad Altos niveles de humedad limitan la buena oxigenación del proceso, y puede facilitar una mayor perdida de nitrógeno, como producto de una pobre actividad microbiana aeróbica y porque se crean condiciones de reducción.

El proceso de compostaje puede dividirse en cuatro períodos atendiendo a la evolución de la temperatura

Mesolítico La masa vegetal está a temperatura ambiente y los microorganismos mesófilos se multiplican rápidamente. Como consecuencia de la actividad metabólica la temperatura se eleva y se producen ácidos orgánicos que hacen bajar el pH.

Termofílico Cuando se alcanza una temperatura de 40 ºC, los microorganismos termófilos actúan transformando el nitrógeno en amoníaco y el pH del medio se hace alcalino.

Termofílico A los 60 ºC estos hongos termófilos desaparecen y aparecen las bacterias esporígenas y actinomicetos. Estos microorganismos son los encargados de descomponer las ceras, proteínas y hemicelulosas.

De enfriamiento Cuando la temperatura es menor de 60 ºC, reaparecen los hongos termófilos que reinvaden el mantillo y descomponen la celulosa. Al bajar de 40 ºC los mesófilos también reinician su actividad y el pH del medio desciende ligeramente.

De maduración Es un periodo que requiere meses a temperatura ambiente, durante los cuales se producen reacciones secundarias de condensación y polimerización del humus.

Temperatura Esta se debe durante el proceso de compostaje a la gran actividad microbiana en la mineralización de los materiales orgánicos.

Temperatura La temperatura del compostaje puede ser manejadas según los objetivos del productor de abonos orgánicos.

Temperatura Temperaturas de 45-55°C favorecen la velocidad de descomposición y temperaturas menores de 45 °C favorecen la diversidad microbiana, así como disminuyen la volatilización de nitrógeno.

Microorganismos en el proceso de compostaje Los organismos presentes durante el proceso de compostaje varían dependiendo de los sustratos y las condiciones del proceso.

Microorganismos en el proceso de compostaje Las interacciones entre estos y la secuencia en el tiempo los que determinaran el tipo de compostaje.

Microorganismos en el proceso de compostaje La temperatura es una variable importante en el compost, pues en función de la temperatura diferentes especies bacterianas serán más o menos activas. Los micro organismos criófilos, mesófilos y termofílos funcionan mejor dentro de gamas de temperaturas específica  

Microorganismos Los criófilos Son los primeros a ir a trabajar. Pueden trabajar en temperaturas debajo de 0 ºC (tan bajo como -18 ºC), pero son muy activos alrededor 13 ºC. Frecuentemente generan calor suficiente para crear condiciones óptimas para el próximo grupo de bacterias llamado mesófilos.

Microorganismos Mesófilas Esta es la gama de bacterias que operan en temperaturas entre 15 y 40º C. Las bacterias y los hongos se encargan de la fase mesofila especialmente bacterias del género Bacillus sp.

Microorganismos Mesófilas El 10 % de la descomposición es realizada por bacterias, del 15-30% por actinomicetes.

Microorganismos termofilos Ellos comienzan a asumir la dirección cuando las temperaturas alcanzan 40 a 45 º C y continúan trabajando hasta los 70º C, cuando comienzan a declinar.

Microorganismos termofilos Las termófilas trabajan rápidamente y no viven mucho tiempo, de tres a cinco días la mayoría. Voltear la pila proveerá oxígeno y permitirá a las bacterias termófilas continuar su actividad. Cuando las temperaturas bajan mueren y reaparecen otros grupos.

Microorganismos actinomicetos Son una forma parecido a hongos, y siguen en número a las bacterias. Asumen la dirección durante las etapas finales de descomposición, y son frecuentemente productores de antibióticos que inhiben crecimiento bacteriológico.

Microorganismos actinomicetos Son especialmente importantes en la formación de humus, liberando carbón, nitrógeno de nitrato y amonio, haciendo alimentos disponibles a plantas.

Organismos que participan en el proceso de compostaje Microorganismos Fase Mesofilica Bacterias Bacillus brevis, B. circulans, B subtilis Actinomicetes Thermophyllum Hongos Trichoderma Penicillium Aspergillus Verticilium

Microorganismos presentes según temperaturas RANGOS DE TEMPERATURA (ºC) Mínimo Optimo Máximo Mesófilos 10-25 25-35 35-45 Termófilos 25-45 50-55 75-80

Condiciones óptimas para el Compostaje       Valor Relación C:N 25:1 y 30:1 Adecuada Oxigenación % de O2 disuelto en el aire < 5 Adecuado balance entre los contenidos de agua y O2. El % de humedad deberá ser 50-60 No se debe emplear el uso de grasas, cítricos, carne o leche

Condiciones ideales para el compostaje Condición Rango Aceptable Condición Optima Relación C:N 20:1 – 40:1 25:1 – 30:1 Humedad 40 – 65 % 50 – 60 % Oxigeno + 5 % 8 % pH 5.5 – 9.0 6.5 8.0 Temperatura ° C 55 - 75 65 – 70 Tamaño de Partícula 0.5 – 1.0 variable

Condiciones óptimas para el Compostaje Es importante señalar que la temperatura cambia muy lentamente, mientras que el oxigeno lo hace muy rápidamente.      

Posibles problemas y soluciones en el proceso de compostaje (Tomado de Manual de Capacitacion en Agricultura Orgánica para los Trópicos, IFOAM) Diagnóstico Problema Posibles razones Soluciones Temperatura No sube Microorganismos no se pueden desarrollar Falta de aire o demasiado aire. Relación C/N incorrecta. Material o muy seco o muy húmedo. Demasiada tierra Mojar con agua u orina. Aflojar el montón. Mezcle más estiércol o material verde en el montón Bajonazo repentino de temperatura Cese del proceso de transformación Material se ha secado demasiado. Todo el nitrógeno disponible ha sido usado Añada materiales ricos en nitrógeno

Compost adquiere un color blanco polvoriento Posibles problemas y soluciones en el proceso de compostaje (Tomado de Manual de Capacitacion en Agricultura Orgánica para los Trópicos, IFOAM) Diagnóstico Problema Posibles razones Soluciones Compost adquiere un color blanco polvoriento Desarrollo de hongos demasiado fuerte Material demasiado seco. Material no mezclado por largo tiempo. Mezcle los materiales y haga el montón o pila de nuevo. Mojar con agua u orina. Añada material rico en nitrógeno. Material adquiere un color negruzco Compost esta pudriéndose. Falta de aire y estructura. Relación C/N muy baja. Material demasiado húmedo. Material no se ha mezclado lo suficiente Prepare el montón de nuevo añadiendo material voluminoso y con una relación C/N alta. Revuelva el compost mas frecuentemente durante el periodo de calentamiento.

Relación Carbono-Nitrógeno Una buena relación C:N es fundamental para suplir un buen sustrato para el desarrollo de los microorganismos, lo que al final acelera el proceso de descomposición y mejora la calidad del producto final.

Relación Carbono-Nitrógeno Relaciones C:N muy altas (exceso de carbono), ocasionan que el proceso de descomposición sea más lento. Pero las relaciones C:N (exceso de nitrógeno) muy bajas hacen que se pierda N por falta de estructuras de carbono que permitan retener el N.

Relación Carbono-Nitrógeno En el caso de gallinaza especialmente, se ha visto que en la 1era semana se puede perder por volatilización hasta el 85 % de amonio, si el manejo y las mezclas no son las adecuadas.

Valores de C/N en diferentes residuos: TIPO DE RESIDUO O ESTIÉRCOL PROPORCIÓN C/N estiércol de equinos 18 estiércol de bovinos 32 estiércol de ovinos estiércol de cerdos 16 estiércol de aves 4-10 basura 30-40 residuos de poda 40

Prácticas para reducir las perdidas de nitrógeno durante el compostaje Manejar una adecuada relación C:N. Evitar temperaturas demasiadas altas. Acelerar la actividad microbiana inicial. Mantener el pH en un rango adecuado.

Comparación entre el proceso de Compostaje y Bocashi CARACTERISTICAS COMPOST BOCASHI Producto Final Sustancias Húmicas Materia orgánica en descomposición Temperaturas máximas 65- 70 °C 45 – 50 °C Humedad % 60 durante todo el proceso Inicial 60, desciende rápidamente Frecuencia de volteo Regida por temperatura y CO2 Una o dos veces al día Duración del proceso De 1 a 2 meses De 1 a 2 semanas

Como medir la calidad de un material biotransformado Esta dado en función de la madurez del mismo, la cual a su vez es un excelente indicador de la eficacia del proceso de biotransformación empleado en su preparación.

¿Qué se entiende por madurez? Como el grado de descomposición de sustancias fitotóxicas producidas durante la fase activa.

Como medir la calidad de un material biotransformado Un producto inmaduro puede impedir el crecimiento de la planta y en casos extremos, causan la muerte de partes o de la planta entera.

Como medir la calidad de un material biotransformado Para medir la madurez se emplea el metodología es la reducción de la materia orgánica (% ROM), a través de una formula matematica.

% de Reducción de la materia orgánica (ROM) % ROM = 1- [OMK (100-OM)] X 100 OM (100-OMK) Donde: OM= % de materia orgánica o forraje parental previo al composteo. OMK = % de materia orgánica del compost final

% de Reducción de la materia orgánica (ROM) Así a mayor valor de ROM mayor es el estado de madurez del producto. Ejemplo: Si la OM original es = a 64% y la OMK es = a 35 % al cabo de 6 semanas de composteo tenemos % ROM = 1-[35] (100-64) X 100 = 70 % (64) (100-35)

Clasificación del compost según su madurez (R Vargas, 1996) Nivel de Madurez ROM % Maduro ≥ 60 Semi maduro < 60, ≥40 Fresco < 40, ≥ 20

Otra forma de medir la madurez Es a través del índice de madurez C:N al final = 0.60 madurez C:N Inicial

La inmadurez de un producto puede provocar los siguientes problemas Clorosis de las plantas debido a competencia microbiana por el N disponible en el compost. Los ácidos grasos de originados en metabolismo microbiano también producen la muerte de las plantas.

La inmadurez de un producto puede provocar los siguientes problemas Disminución en la [ ] de oxigeno presente en el suelo. Incremento de la temperatura del suelo en casos extremos.

La inmadurez de un producto puede provocar los siguientes problemas Producción a corto plazo de fitotóxicos químicos como el ácido butírico que a bajas concentraciones causa toxicidad a las raíces de las plantas.

La inmadurez de un producto puede provocar los siguientes problemas Es importante señalar que una forma de engañar al público es a través del secado del compost, lo cuál no tiene relación con la madurez del producto.

Principales Compuestos responsables del olor emanado Ácidos grasos generan acido: acético, propiónico y butírico. Aminas fuentes de olores pútricos como de pescado debido a la producción o liberación de putrescina.

Principales Compuestos responsables del olor emanado Compuestos aromáticos producen mal olor, están presentes y relacionados con las heces. Sulfidas cuyo olor es el característicos a huevo podrido por la producción de H2 S.

Principales Compuestos responsables del olor emanado Terpenos como el limón. Amonio (NH3) que se produce sobre todo bajo condiciones de exceso de humedad y pobre aireación.

Contenido de nutrientes de desechos de la agroindustria en Costa Rica MATERIAL N P Ca Mg K Fe Cu Zn Mn   Broza del café (cascabillo) 2.0-3.2 0.30 4.30 1.80 0.40 590.00 30.00 22.00 94.00 Cachaza 1.30 0.70 2.00 0.20 15700.00 73.00 116.00 519.00 Pulpa de Naranja 0.84-1.0 0.11 0.50 0.09 1.00 45.00 6.00 16.00 11.00 Pulpa de piña 0.81 0.12 0.15 1.22 366.00 10.00 14.70 86.00 Mástil de banano 0.9-1.5 0.13 8.20 85.00 17.00 14.00 75.00 Vinazas 0.10 1.10 0.60 4.90 1567.00 44.00 127.00 81.00 Gallinaza 1.0-3.0 1.40 2.60 0.75 2.50 325.00 315.00 330.00 Estiércol de ganado 1.60 1.20 2.20 Cerdaza 2.10 Harina de Pescado 9.50 7.00 8.50 Sangre seca 13.00

Contenido % de nutrientes de abonos orgánicos y otras enmiendas MATERIAL N P2O5 k2O MgO Ca Silice MO Micro elementos  Compost 0.5   0.5 0.3  2.5     10-20  rico Lombriabono 1.7 2.1 1.3 0.9 7.6 47.6 rico Purín de Orina 0.3 0.06 0.45 0.1 4 Purin de estiércol 0.25 0.35 5 Estiércol vacuno 0.4 0.2 0.6 0.5 17-25 medio Gallinaza 1.5 1 3 30-35 Estiércol de caballo 30 Medio Harina de cuernos 9-14 4-5 6 80-85 pobre Harina de huesos 3-5 21 Roca fosfórica 39 -- Cenizas vegetal 2-4 6-10

C/N – Relación de materiales de compostaje Baja C/N: cont. Alto de nitrógeno Contenido del N (% de materia seca) Relación C/N Estiércol de pollo 3-6 10 - 12 Heno de hierbas jóvenes 4 12 Hojas de yuca Estiércol de finca 2 - 3 14 Paja de cacahuate 20 Medio C/N: cont. Medio de nitrógeno Crotalaria 2 26 Tallos de yuca 1.3 40 Hojas caídas 0.4 45 Tallos y hojas de maíz 0.7 60 -70 Alto C/N: cont. Bajo de nitrógeno Paja de trigo o de arroz 100 Basura de caña de azúcar 0.2 150 Aserrín 0.1 500