Preparación y uso de compost para la agricultura orgánica

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Introducción

El compostaje transforma los residuos orgánicos sin procesar en un material parecido al humus mediante la actividad de los microorganismos del suelo. El compost maduro se almacena bien
y es biológicamente estable, no tiene olores desagradables, es más fácil de manipular y menos abultado que los desechos orgánicos sin procesar. En operaciones de agronomía y horticultura,
se puede usar el compost como mejora del suelo, iniciador de semillas, cobertura, ingrediente de la combinación en recipientes o fertilizante natural, según sus características. El compostaje también puede reducir o eliminar las semillas de malezas y los patógenos de las plantas en los residuos orgánicos.

El compost da muchos beneficios como mejora del suelo y fuente de materia orgánica mejorando las características biológicas, químicas y físicas del suelo:

• Aumenta la actividad microbiana.
• Mejora la supresión de enfermedades de las plantas.
• Aumenta la fertilidad del suelo.
• Aumenta la capacidad de intercambio de cationes.
• Mejora la estructura de los suelos arcillosos.
• Mejora la retención de agua en suelos arenosos.
• Reduce la biodisponibilidad de metales pesados.

Resumen del proceso de compostaje

Los microorganismos impulsan el proceso de compostaje, por lo que crear un ambiente óptimo para la actividad microbiana es fundamental para un compostaje eficaz y exitoso. Es necesario reunir una combinación apropiada de residuos orgánicos o materia prima y mantener niveles adecuados de humedad y oxígeno.

En cuanto se reúne la materia prima, empieza el proceso de compostaje. A medida que los microorganismos empiezan a descomponer el material orgánico, la pila de compost se calienta
y empieza la fase activa de compostaje. En esta fase de descomposición rápida, las temperaturas en la pila aumentan de 130 a 150 °F y pueden permanecer elevadas varias semanas. Mantener una aireación adecuada en esta fase de actividad microbiana intensa es particularmente importante porque la descomposición aeróbica es más eficaz y produce compost terminado en la menor cantidad de tiempo. A medida que se consume materia orgánica fácilmente disponible y la descomposición se ralentiza, las temperaturas en la pila de compost disminuyen a alrededor de 100 °F y empieza la fase de curado. En esta etapa, se puede almacenar el compost.

Los métodos habituales de compostaje en la granja incluyen pilas estáticas, hileras (pilas alargadas) y compostaje en recipientes (cerrados). Las pilas estáticas son pilas de compost que no se voltean. Para cumplir los requisitos del Programa Orgánico Nacional, los sistemas de pilas estáticas deben airearse para mantener la actividad microbiana y las temperaturas adecuadas. Por eso, se instala tubería perforada en la base de la pila y, en algunos casos, se usan ventiladores o sopladores para forzar el paso del aire a través de la pila.

Imagen 1. Pilas estáticas de compost con tubos de aireación pasiva. Créditos de la foto: Robert Rynk, proyecto de educación y recursos de compostaje para la agricultura occidental, universidad estatal de Washington.

Las hileras, o pilas alargadas de materia prima de compost, se voltean o combinan con frecuencia para airear la pila y restablecer el espacio de los poros.

Imagen 2. Perfiles de hileras de compost en un tambo en el este de Washington. Créditos de la foto: David Granatstein, proyecto de educación y recursos de compostaje para la agricultura occidental, universidad estatal de Washington.

Imagen 3. Un ejemplo de compostaje en recipiente. Este tambor giratorio a escala agrícola se usa en un lugar de Texas. Créditos de la foto: Robert Rynk, proyecto de educación y recursos de compostaje para la agricultura occidental, universidad estatal de Washington.

Cómo compostar

Hay varios recursos exhaustivos que dan explicaciones detalladas del proceso de compostaje e información específica sobre cómo hacer compost. Los ejemplos incluyen The Art and Science of Composting (El arte y la ciencia del compostaje) (Cooperband, 2002a), Composting on Organic Farms (El compostaje en las granjas orgánicas) (Baldwin y Greenfield, 2009)
y On-Farm Composting Handbook (Manual de compostaje en la granja) (Rynk, 1992).

El compostaje a gran escala está regulado en la mayoría de los estados. Consulte con el gobierno de su estado para garantizar el cumplimiento de las normas de compostaje.

El compost y el Programa Orgánico Nacional

El uso de material de plantas y animales en compost para mantener o mejorar la materia orgánica del suelo está respaldado por el reglamento final del Programa Orgánico Nacional (NOP) (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos [USDA], 2000):

El productor debe manejar el material de plantas y animales para mantener o mejorar el contenido de materia orgánica del suelo de una manera que no contribuya a la contaminación de cultivos, del suelo o del agua por nutrientes de plantas, organismos patógenos, metales pesados o residuos de sustancias prohibidas.

~ Sección 205.203(c) del Título 7 del Código de Reglamentos Federales (CFR)

La composición, la producción y el uso de compost en sistemas de producción orgánica está regulada por el reglamento final del NOP. Hay una aclaración de estas normas en USDA to Address Green Waste Compost Ruling (El USDA tratará la norma de compost de desechos verdes) (USDA, 2016), Guidance—Compost and Vermicompost in Organic Crop Production (Guía sobre compost y vermicompost en la producción orgánica de cultivos) (NOP, 2011a) y Guidance—Processed Animal Manures in Organic Crop Production (Guía sobre abono animal procesado en la producción orgánica de cultivos) (NOP, 2011b).

Composición

Según los documentos de referencia que figuran en el párrafo anterior, la materia prima aprobada para el compost incluye:

• Material de plantas y animales, como restos de cultivos, abono animal, desechos de comida o desechos del jardín.
• Sustancias no sintéticas no prohibidas por la Sección 205.602 del Título 7 del CFR.
• Sustancias sintéticas permitidas explícitamente para su uso como materia prima de compost según la Sección 205.601 del Título 7 del CFR (solo “periódicos u otro papel reciclado, sin tintas brillantes ni de colores”).
• Material sintético aprobado para su uso como mejora del suelo o de plantas.

El reglamento del NOP establece que el compost producido con materia prima prohibida (urea, placas de yeso recicladas o lodo de aguas residuales, por ejemplo) está prohibido y no permite el uso de compost que tenga sustancias sintéticas que no estén en la Lista nacional de sustancias sintéticas permitidas para su uso en la producción orgánica de cultivos (consulte ¿Puedo usar este insumo en mi granja orgánica?). Sin embargo, al reconocer que hay niveles de fondo de pesticidas en el medio ambiente (denominados “contaminación ambiental residual inevitable” [UREC] en los reglamentos) y que pueden estar presentes en los sistemas de producción orgánica, el reglamento del NOP no exige tolerancia cero para los residuos de pesticidas sintéticos en los insumos, como el compost. Como se explica en USDA to Address Green Waste Compost Ruling, se está haciendo una propuesta de norma para tratar este problema. Mientras tanto, los agentes certificadores acreditados deben continuar evaluando y aprobando todo el material que usen los productores orgánicos, incluyendo el compost, como parte del plan de sistema orgánico de una operación.

¿Qué constituye la “contaminación de cultivos, del suelo o del agua”? En el reglamento final del NOP, se establece (USDA, 2000, Sección 205.671 del Título 7 del CFR): “Cuando, en las pruebas de residuos, se detectan sustancias prohibidas en niveles mayores del 5 % de la tolerancia de la Agencia de Protección Ambiental para el residuo específico detectado o la contaminación ambiental residual inevitable, el producto agrícola no debe venderse, etiquetarse ni describirse como producido de manera orgánica”. Hasta ahora, el NOP guarda silencio sobre lo que constituye la contaminación del suelo o del agua.

La materia prima de compostaje puede tener pesticidas sintéticos contaminantes que no se degradan en el proceso de compostaje y pueden contribuir a la contaminación de cultivos, del suelo o del agua. Este fue el caso del herbicida clopiralid, que se usó en césped y en agricultura. Pasa por los animales en la orina y, por lo tanto, si comen forraje con residuos de clopiralid, el herbicida termina en los almácigos y posiblemente en el compost. Asimismo, el clopiralid puede contaminar el compost hecho con trozos de césped tratado. Se restringieron los usos de este herbicida para evitar este problema, pero se aconseja preguntar al vendedor de compost o al proveedor de materia prima sobre estos posibles contaminantes. Para obtener más información, consulte las publicaciones del Centro de Investigación Puyallup de Universidad estatal de Washington sobre clopiralid en compost.

Se debe saber cuál es la fuente de toda la materia prima de compost para garantizar que su uso esté permitido en la producción orgánica. Conocer las prácticas de alimentación usadas para las fuentes de abono y hacer que se analice el abono también puede dar información sobre la posible contaminación por antibióticos y metales pesados. El uso de compost que tiene estos contaminantes no está permitido en la producción orgánica de cultivos; sin embargo, el reglamento orgánico no exige que el abono provenga de granjas ganaderas orgánicas para que se pueda usar en la producción orgánica de compost.

El uso de arena para pollos de engorde como materia prima para la producción de compost plantea algunas otras preocupaciones. El arsénico es un componente de algunos medicamentos para pienso o aceleradores del crecimiento que se usan en las operaciones comerciales de pollos de engorde. La mayor parte del arsénico que consumen los pollos de engorde se excreta y se incorpora en la arena, lo que da lugar a la posibilidad de que se acumule en el suelo y se filtre de las pilas de compost a lagos y arroyos. Para obtener más información, consulte la publicación de ATTRA, Arsenic in Poultry Litter: Organic Regulations (Arsénico en arena para pollos de engorde: reglamentos orgánicos), de Bellows (2005).

El uso cada vez mayor de cobre en las operaciones de pollos de engorde y cerdos puede generar abono con altas concentraciones de cobre. Los lavapiés de cobre también son habituales en la producción de ganado. Aunque el cobre es un nutriente necesario para las plantas, puede volverse tóxico en concentraciones muy altas. El uso constante de compost de estas fuentes podría contribuir a la acumulación de cobre en el suelo a largo plazo, en particular, en operaciones que dependen del cobre como pesticida.

Producción

Los reglamentos del NOP remiten a los métodos de producción de compost en el contexto del manejo de material de plantas y animales para mantener y mejorar el contenido de materia orgánica del suelo:

El productor debe manejar el material de plantas y animales para mantener o mejorar el contenido de materia orgánica del suelo de una manera que no contribuya a la contaminación de cultivos, del suelo o del agua por nutrientes de plantas, organismos patógenos, metales pesados
o residuos de sustancias prohibidas. El material de plantas y animales incluye:
…
   (2) Material de plantas y animales en compost que se produce mediante un proceso que:
      (i) establece una relación inicial de carbono/nitrógeno de entre 25:1 y 40:1; y
      (ii) mantiene una temperatura de entre 131 °F y 170 °F (55-77 ºCelsius) durante 3 días usando un sistema de pilas aireadas en recipientes o estáticas; o
      (iii) mantiene una temperatura de entre 131 °F y 170 °F (55-77 ºCelsius) durante 15 días usando un sistema de compostaje en hileras y, en ese período, el material debe voltearse un mínimo de cinco veces.

~ Sección 205.203(c)(2) del Título 7 del CFR, USDA, 2000

El borrador de la guía del NOP sobre compost y vermicompost en la producción orgánica de cultivos (NOP, 2010b) identifica estos procesos como ejemplos de métodos para producir compost aceptables y establece que:

Un ejemplo de otro método de compostaje aceptable es cuando:
   a. El compost está hecho de materia prima permitida (ya sean sustancias no sintéticas no
prohibidas en la sección 205.602 o material sintético aprobado para su uso como mejora de plantas o del suelo).
   b. La pila de compost se combina o se maneja para garantizar que toda la materia prima se caliente al mínimo de 131 °F (55 °C) en un mínimo de tres días. Se debe documentar el monitoreo de los parámetros de arriba en el Plan del Sistema Orgánico según la sección 205.203 (c), y el productor debe presentarlo y verificarlo en la visita al lugar.

~ NOP, 2011a

El vermicompost (compost producido por la acción de lombrices de tierra) también puede cumplir los requisitos de compost del NOP, siempre que:

a. Esté hecho de materia prima permitida (ya sean sustancias no sintéticas no prohibidas en la sección 205.602 o material sintético aprobado para su uso como mejora de plantas o del suelo).
b. Se mantenga la aerobicidad mediante la adición regular de capas delgadas de materia orgánica en intervalos de 1 a 3 días.
c. Se mantenga la humedad entre el 70% y el 90%.
d. La duración del vermicompostaje sea de 6 a 12 meses para hileras al aire libre, de 2 a 4 meses para sistemas de recipientes en espacios cerrados, de 2 a 4 meses para sistemas de cuña en ángulo o de 30 a 60 días para reactores de flujo continuo.

~ NOP, 2011a

Las prácticas de producción de compost, incluyendo el tipo y la fuente de toda la materia prima, los registros de monitoreo de temperatura por fecha y las prácticas usadas para lograr temperaturas elevadas uniformes, deben explicarse en el plan de sistema orgánico (OSP).

Uso

El compost hecho según los criterios de producción de arriba se puede aplicar en sistemas de producción orgánica sin restricción en el intervalo de tiempo entre la aplicación y la cosecha.

Los compost que no cumplan los criterios de producción de arriba igual pueden usarse en agricultura orgánica. Sin embargo, si tienen abono animal, deben aplicarse a tierras agrícolas según los reglamentos del NOP para abono, que establecen que el abono animal sin procesar se debe compostar, a no ser que se cumpla al menos una de las siguientes condiciones:

• Se aplica a tierra usada para un cultivo no destinado al consumo humano.
• Se incorpora al suelo no menos de 120 días antes de la cosecha de un producto cuya parte comestible tiene contacto directo con la superficie o con partículas del suelo.
• Se incorpora al suelo no menos de 90 días antes de la cosecha de un producto cuya parte comestible no tiene contacto directo con la superficie o con partículas del suelo.

~ Sección 205.203(c)(1) del Título 7 del CFR, USDA, 2000

Calidad del compost

La calidad del compost varía según el material orgánico sin procesar (materia prima), el proceso de compostaje usado y el estado de la actividad biológica. Antes de usar el compost como mejora del suelo, se recomienda evaluar su calidad determinando los niveles de humedad, el contenido de materia orgánica, la relación de carbono/nitrógeno y el pH (Tabla 1).

Tabla 1. Calidad del compost para uso en la granja y cómo analizarlo (según Cooperband, 2002a).
Calidad	Lo óptimo	Cómo analizarlo
Fuente de materia orgánica	Debe tener un buen contenido de materia orgánica (de 40% a 60%).	Pida a un laboratorio de análisis de suelos que evalúe la materia orgánica.
Fuente de nitrógeno	Relación de carbono/nitrógeno de 10 a 15:1.	Pida a un laboratorio de análisis de suelos que evalúe la relación de carbono/nitrógeno.
PH neutro	De 6 a 8.	Use el kit para medir el pH del suelo en casa o haga que un laboratorio de análisis de suelos evalúe el pH.
Sales poco solubles	Si el compost se esparcirá en otoño, no es necesario hacer un análisis.	N/C
	Si el compost se esparcirá antes de plantar, los niveles deben estar por debajo de 10 dS.	Pida a un laboratorio de análisis de suelos que evalúe las sales solubles.
Sin compuestos fitotóxicos	Buena germinación de semillas (>85%).	Plante 10 semillas en una maceta pequeña.
Sin malezas	Pocas semillas de maleza o ninguna.	Humedezca el compost y observe el crecimiento de las plántulas de malezas.

Compost y supresión de enfermedades

El compost puede ser eficaz para controlar algunas enfermedades transmitidas por el suelo, sobre todo, las enfermedades de pudrición de las raíces. Dando un ambiente y una fuente de alimentos favorables, el compost fomenta el crecimiento de microorganismos que parasitan o producen antibióticos naturales contra los patógenos de las plantas, o compiten con ellos. Además, el aumento del vigor de las plantas por la aplicación de compost puede aumentar la resistencia a los patógenos de las plantas. Para obtener más información, consulte el capítulo sobre compost y supresión de enfermedades en la publicación de ATTRA Sustainable Management of Soil-Borne Plant Diseases (Control sostenible de enfermedades de las plantas transmitidas por el suelo), de Sullivan (2004). Consulte un artículo relacionado para saber cómo el compostaje puede reducir o eliminar las semillas de malezas y los patógenos de las plantas en los restos de cultivos y otra materia prima orgánica.

Compost y fertilidad del suelo

En general, el compost se puede considerar más un acondicionador de suelos que un sustituto
de fertilizantes porque mejora la productividad de las plantas, sobre todo, mejorando las propiedades físicas y biológicas del suelo y aumentando la materia orgánica del suelo, en lugar de suministrar directamente cantidades considerables de nutrientes disponibles para las plantas. Aumentando el contenido de materia orgánica del suelo, que estimula la actividad microbiana y el ciclo de nutrientes, las aplicaciones de compost aumentarán la fertilidad general del suelo. En las siguientes temporadas de crecimiento, el nitrógeno aplicado en el compost estará disponible para las plantas.

Tasas de aplicación de compost

El compost debe considerarse una fuente de nitrógeno de liberación lenta. La mayor parte del nitrógeno que queda después de que termina el proceso de compostaje se une a formas orgánicas y, por lo tanto, no está disponible de inmediato para que la planta lo absorba. El compost que se aplica periódicamente a tasas lo suficientemente altas para cumplir los requisitos inmediatos de nitrógeno del cultivo casi siempre generan una aplicación excesiva de fósforo y potasio. El exceso de fósforo puede contaminar el agua de la superficie (y potencialmente poner en riesgo la certificación orgánica). En algunos casos, el exceso de potasio puede alterar el equilibrio nutricional de los cultivos.

Las tasas de aplicación de compost se pueden calcular usando las recomendaciones para fertilizantes de análisis del suelo, análisis de nutrientes del compost y métodos similares a los usados para determinar las tasas de aplicación de abono. Cuando se usa este método, también se debe considerar la disponibilidad de nutrientes en el compost. Según las directrices generales, del 10 % al 25 % del nitrógeno del compost está disponible para las plantas el primer año de aplicación. Los cálculos de disponibilidad de fósforo y potasio el primer año son más altas, un 40 % y un 60 %, respectivamente. Es importante tener en cuenta que estos son solo cálculos aproximados y que la disponibilidad real dependerá de la naturaleza del compost y, en particular para el nitrógeno, de las condiciones en la temporada de crecimiento que afectan a la mineralización del nitrógeno. Composting on the Organic Farm (El compostaje en la granja orgánica), de Baldwin y Greenfield (2009), da instrucciones detalladas para calcular las tasas de aplicación.

Imagen 4. Este productor de vegetales del estado de Washington construyó su propio esparcidor de compost con equipo que ya tenía. Créditos de la foto: David Granatstein, proyecto de educación y recursos de compostaje para la agricultura occidental, universidad estatal de Washington.

Bibliografia

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Recursos adicionales

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• Bary, A., C. Cogger, and D. Sullivan. 2002. What does compost analysis tell you about your compost? Board of Regents, Washington State University, Puyallup. (Available online at: http://www.puyallup.wsu.edu/soilmgmt/Pubs/Poster_CompostAnalysis.pdf) (verified 20 March 2010).
• Center for Integrated Agricultural Systems. 1999. Composted manures offer yield and disease resistance benefits. Research brief #45. University of Wisconsin, Madison. (Available online at: http://www.cias.wisc.edu/crops-and-livestock/composted-manures-offer-yield-and-disease-resistance-benefits/) (verified 20 March 2010).
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