Reciclaje de residuos orgánicos

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC - 2002 115

Reciclaje d

e residuo

s orgánico

s

Rogelio

Nogales, Esperanz

a Romero

, Emili

o Benite

z y

Alfredo

Polo

Resumen El present e estudi o s e centr a e n la s principales estrategia s d e valorización , tant o agrícol a como medioambiental, d e lo s residuo s orgánicos . Para ello , inicialment e s e revis a e l estad o actua l d e los sistema s y/ o proceso s d e compostaj e y vermicompostaje; proceso s ecotecnólogico s d e baj o coste ampliamente utilizado s par a l a biodegradació n y estabilizació n d e lo s residuo s orgánicos . A continuación, s e expone n alguno s criterio s d e calida d y l a normativ a español a qu e deb e cumpli r lo s productos finale s obtenido s -compost s y vermicomposts d e residuo s orgánicos - ante s d e s u us o agrícola. Posteriormente , s e resume n lo s principale s efectos qu e sobr e suelo s y plantas ocasion a e l us o d e estos producto s finale s com o bioenmiendas , abono s y biocorrectores orgánico s e n l a agricultur a tradicional , bajo cubierta y ecológica . L a ponenci a finaliz a co n una brev e reseñ a acerc a d e la s posibilidade s qu e presentan los composts y vermicompost s par a se r utilizados com o fungicida s naturale s co n capacida d para reduci r hongo s patógeno s d e cultivo s o bien como biorrecuperadores d e suelo s contaminado s po r compuestos orgánico s o metales pesados . Amba s temáticas ha n sid o escasament e estudiadas , l o cua l abre u n camp o científic o d e indudabl e interé s innovador. Palabras clave : Residuos orgánicos, compostaje , vermicompostaje, calida d agrícola , suelos , plantas , fitopatógenos, biorremediació n Introducción Una d e la s característica s d e l a socieda d d e consumo y qu e mejo r l a define n e s l a generació n d e ingentes cantidades de residuos . L a identificació n d e calidad y nive l d e vid a co n l a posesió n d e materiales , junto con la voracida d comercia l d e l a socieda d industrial y la creencia de qu e lo s recurso s naturale s son inagotables ha n contribuid o a la actua l situació n insostenible par a el planeta Tierr a desd e un punto de vista ecológico. A modo de ejemplo, lo s quinc e países d e l a Unió n Europe a genera n anualment e 200 0 millones d e tonelada s d e residuos , d e lo s cuale s 3 0 millones s e clasifica n com o residuo s tóxico s y peligrosos. De acuerd o co n nuestr a legislació n (Le y 10/1998, d e 2 1 d e abril , d e Residuos ; BO E númer o 9 6 cualquier sustanci a u objeto perteneciente a algun a d e las categoría s qu e figura n e n e l anej o d e est a Ley , de l cual s u poseedo r s e desprend a o del qu e teng a l a intención u obligació n d e desprenderse . E n tod o caso , tendrán esta consideració n lo s qu e figure n e n e l Catálogo Europeo de Residuos (CER) , aprobad o po r las Institucione s Comunitarias . Definido el concept o d e residuo , e l calificativo de sólid o y orgánico es siempr e impreciso, y a qu e l a mayorí a d e lo s efluente s líquido s y gaseosos , so n realment e suspensione s d e sólido s orgánicos e n otro s medios . D e acuerd o co n lo s distintos sectore s d e actividade s d e nuestr a sociedad , los residuo s generado s puede n clasificars e segú n procedencia: a) Secto r primari o (agricultur a y ganadería): representa n e l 80 % de l tota l d e residuo s generados incluyend o lo s residuo s agrícolas , residuo s ganaderos y residuos forestales . b) Secto r secundari o (transformación): representa n e l 10 % de l tota l d e residuos generado s e incluyen los residuo s industriales, residuo s asimilable s a urbanos, residuo s inertes, residuo s tóxico s y peligrosos y residuos mineros c) Secto r terciari o (servicios) : representan el 10 % restante , incluyéndos e lo s residuos sólido s urbano s y las agua s residuale s urbanas. La gestió n (recogida , almacenamiento , transporte, tratamient o y eliminación) d e la s enorme s cantidades d e residuo s qu e s e genera n h a avanzad o d e forma simultáne a a la mayo r concienciació n ciudadana y a l interé s medioambienta l po r la s administraciones pública s y privadas. L a mayorí a d e los profesionale s e n l a gestió n d e lo s residuo s reconocen y está n d e acuerd o e n qu e n o ha y un a solución individual y única para lo s problema s e n e l campo de los residuos , l o qu e oblig a a combinar elementos d e diversa s técnicas . Actualment e l a gestión de lo s residuo s orgánico s s e comprend e com o una combinació n d e cuatr o elemento s claves : a ) Reducción del volume n y toxicidad de lo s residuo s generados; b ) Reciclaj e y reutilización, tant o com o sea posible , d e lo s residuo s generados , c ) Recuperación energética de lo s residuo s sobrante s con sistemas dotado s d e lo s mejore s equipo s técnicos para evita r l a contaminació n y d) Utilizació n d e vertederos con ' adecuado s controle s

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC - 2002 116 En relación a

estos cuatro elementos clave, el presente articulo se centrará en el segundo de ellos, reciclaje y reutilización de residuos y particularmente en las principales vías de valorización de los desechos orgánicos en agricultura.

Sistemas de bajo coste para la reutilización de los residuos orgánicos

40-

20-Pretratamiento Digestión o compostaje Maduración Afino

Figura 1 Etapas de un sistema de compostaje

La principal vía de reutililzación de los residuos orgánicos es el sector agrícola, aunque en los últimos años también se está acrecentando su uso en el denominado "sector medioambiental" La utilización de los residuos orgánicos en estos sectores requiere que ellos sean previamente sometidos a tratamientos de estabilización, con objeto de evitar efectos adversos sobre el suelo y la planta, (Nogales et al., 1995). Esos efectos pueden ser: i) inmovilización del N asimilable del suelo, que puede conducir a deficiencias de este elemento en la planta;

ii) disminución de O2 del suelo, creándose

condiciones anaerobias del medio edáfico, que podrían aumentar o disminuir la capacidad de las plantas para asimilar algunos nutrientes esenciales y no esenciales; iii) liberación de sustancias fitotóxicas por esos materiales no estabilizados que afectarían negativamente al desarrollo de los cultivos.

Aunque existen un gran número de tecnologías para la biodegradación y estabilización de los residuos orgánicos, los mas utilizados son los sistemas de compostaje y/o vermicompostaje, debido a su bajo coste económico.

Tipos de residuos orgánicos susceptibles de ser

compostados y/o vermicompostados

La mayoría de los residuos orgánicos de origen biológico, así como muchos productos orgánicos sintéticos, son biodegradables y, por lo tanto, susceptibles de ser sometidos a compostaje y vermicompostaje. Los límites para el uso de estos residuos orgánicos vendrán condicionados por la presencia en algunos de ellos de materiales y sustancias incompatibles con ambos procesos biodegradativos, como son los materiales inertes (plásticos, metales, vidrios, etc) y los productos químicos peligrosos (metales pesados, contaminantes orgánicos). Por ello, los materiales de partida deben ser seleccionados previamente con objeto de que no

contaminen los compost y vermicomposts producidos, y éstos no polucionen el suelo, no resulten tóxicos para las plantas y no representen un riesgo para la salud de animales y seres humanos (Senesi, 1992). Otro elemento a considerar es el tamaño de las partículas de estos materiales, que según Golueke (1975) debe encontrarse entre 0.5 y 5 cm, lo que en muchos casos obliga al desmenuzamiento y trituración previa de los mismos. Por último, también resulta fundamental que la relación C/N de estos materiales iniciales sea adecuada para que el proceso de compostaje y vermicompostaje se desarrolle de forma eficaz. Por lo general, dicha relación debe encontrarse comprendida entre 26 y 35 (Nogales y col., 1982), por lo cual resulta apropiado la mezcla de varios residuos orgánicos (co-compostaje y vermico-compostaje). Además de ello y específicamente para los procesos de vermicompostaje, algunos residuos necesitan ser lavados previamente o sometidos a un proceso de precompostaje (Nogales y col., 1995). Del gran número de residuos orgánicos susceptibles de ser compostados o vermicompostados, nuestro grupo de investigación constituido por investigadores de la Estación Experimental del Zaidin, CSIC de Granada, Centro de Ciencias Medioambientales, CSIC de Madrid, Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura, CSIC de Murcia y Dpto de Recursos Naturales de la Universidad de Vigo les ha dedicado y dedica una especial atención a aquellos que se exponen en la Tabla 1

Compostaje de residuos orgánicos

El compostaje es un proceso de bioxidación controlada que requiere substratos orgánicos heterogéneos en estado sólido, y que implica el paso por una etapa termófila y la producción temporal de fitotoxmas. Los productos finales del proceso son dióxido de carbono, agua, minerales y materia orgánica estabilizada (compost), libre de fitotoxmas y

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC 2002 117 apta par a s u emple o e n agricultur a si n qu e provoqu e efectos adverso s (García , 1990) . La tecnologí a de l compostaj e (Figur a 1 ) const a de la s siguiente s etapas : Pretratamient o (dependient e del tip o d e residuo) , Digestió n o compostaje, Maduración (tradicional o con lombrices) y afino. Para l a viabilida d d e est a tecnologí a e s imprescindibl e que l a segund a etap a s e realic e adecuadament e y a qu e en ella s e produce , baj o condicione s controlada s aerobias, l a descomposició n d e la s porcione s orgánicas d e lo s residuo s orgánicos . Est a etap a s e compone a su vez d e 3 fases: a ) un a fas e inicial , durante l a cua l s e descompone n lo s componente s fácilmente degradables ; b ) un a etap a termófila , durante l a cua l lo s componente s celulolítico s o similares, contenido s e n lo s materiale s iniciales , so n degradados po r l a activida d bioxidativ a d e lo s microorganismos, liberándos e CO 2 , H^O , compuesto s inorgánicos y fitotoxinas, destruyéndos e lo s microorganismos patógeno s y conservándose lo s componentes orgánico s má s estables ; y c) un a fas e d e estabilización, caracterizad a po r u n descens o d e l a temperatura, disminució n de la velocida d de degradación, y recolonización del sustrat o po r microorganismos. Est a fas e junt o co n l a etap a d e maduración origina un a materi a orgánic a má s estabilizada, qu e contendr á compuestos de naturalez a similar a l humus . La etap a d e compostaj e s e realiz a colocand o lo s residuos orgánico s e n pila s d e tamañ o variabl e (compostaje natura l o en montones), la s cuale s so n volteadas periódicament e o bien permanecen estáticas en cuyo caso es necesari o suministra r aire . Tambié n los residuo s puede n se r colocado s e n reactore s o digestores (Compostaj e acelerad o o en digestores), pero su elevado coste prácticament e lo s h a eliminado . En todo caso, durant e l a etap a d e compostaj e debe n controlarse y habrá qu e tene r e n cuent a un a seri e d e parámetros, com o lo s qu e s e expone n l a Tabl a 2 . Vermicompostaje d e residuo s orgánico s El vermicompostaj e e s u n proces o d e biooxidación y estabilización de l a materia orgánic a mediado por l a acció n combinada d e lombrices y microorganismos, mediante e l cua l s e obtiene u n product o denominado vermicompost. Est a práctica d e biotransformación aprovecha varia s d e de l a activida d d e cierta s especie s d e lombrices , la s cuales acelera n l a descomposició n y humificación de la materi a orgánica , y a se a d e u n mod o direct o (alimentación detritívora y desplazamiento a travé s de galerías) o indirecto (estímulo de l a activida d microbiana). Po r otr o lado , mejora n l a estructur a de l producto final, a l provoca r l a ruptur a d e lo s materiales orgánicos , reduciend o s u tamañ o d e partículas y favoreciendo la formació n d e agregado s estables. Ademá s l a activida d d e esto s detritívoro s aumenta e l contenid o d e nutrientes , convirtiéndolo s a través d e l a activida d microbiana , e n forma s soluble s y asimilable s po r lo s cultivos . Asimismo , mediant e este proces o s e favorec e l a producció n d e sustancia s que puede n actua r co n acció n fitohormona l sobr e la s plantas. Po r último , e l proces o d e vermicompostaj e posibilita l a explotació n d e la s lombrice s com o fuent e proteica par a consum o anima l (Nogale s e t al. , 1998) . La tecnologí a de l vermicompostaj e (Figur a 2) const a d e la s siguiente s etapas : Pretratamient o (dependiente de l tip o d e residuo) , Digestió n o vermicompostaje y afino. Aunqu e durant e l a etap a d e vermicompostaje n o ha y modificacione s d e l a temperatura de l substrato , estudio s reciente s sobr e monitorización del proces o mediant e e l us o d e biomarcadores ha n evidenciad o qu e durant e ell a s e pueden separar do s subetapas ; a ) su b etap a hidrolític a b) su b etap a d e maduració n (Beníte z e t al. , 1999a) . La mayorí a d e lo s sistema s d e vermicompostaje s e basa n e n coloca r lo s residuo s orgánicos e n litera s o montones d e 5 0 c m d e altur a como máximo, a l air e libr e o bajo cubierta, inoculándolos co n lombrices , y manteniendo condiciones óptima s d e temperatura , humeda d y pH durante e l proceso . A pequeña escala , pued e se r realizado en cajas y contenedores colocado s e n estantes. Aunque d e un a form a teóric a numerosa s especies d e lombrice s epigeica s podría n se r utilizada s en la degradació n d e residuo s orgánicos , la s ma s utilizadas so n Eisenia fétida y Eisenia andrei debido a lo s siguiente s hechos : a ) so n ubicua s y colonizan diversos residuo s orgánico s d e form a natural. , b )

T

30-

25-i

20-1

1

Fase hidrolític a 1 Maduración 1 -1 1 Pretratamiento Vermicompostaje Afino

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC - 2002 118 toleran amplios rangos de temperatura y humedad, c)

son fuertes, resistentes y fáciles de manejar, d) gracias a su elevada tasa reproductora, son colonizadoras efectivas de todo tipo de ambientes ricos en materia orgánica, pudiendo reemplazar a

métodos bioquímicos; d) métodos biológicos y e) otros métodos.

Según nuestra legislación (OM del 2 de Jumo de 1998, modificada por la O del 2 de Noviembre de 1999), el compost y en su caso el

Tabla 1 Tipos de residuosorgánicos utilizados en procesos de compostaje y vermicompostaje.

TIPO DE RESIDUO Sector primario Sarmiento de vid Estiércoles diversos Purines Sector Secundario Residuos del olivar Lodos Centrales lácteas Lodos de Industria Papel Residuos industria azúcar Sector terciario

Fracción orgánica RSU Lodos de depuradora

COMPOSTAJE

Lobo, 1985

Dominguez, 1996

Baca y col., 1993

Otero, 1993, García y col., 1991

VERMICOMPOSTAJE

Acción Coordinada. JA (2002-3) Elvira y col, 1996a

Dominguez, 1996

Nogales y col., 1998; Benitez y col. 2001a

Gratelly y col., 1995; Elvira y col., 1998

Elvira y col, 1995, 96b Proyecto 01CU007

Nogales y col., 1995a Garcia y col, 1993; Diaz-Burgos y col, Benitez y col., 1999a,b 1993

alguna de las especies nativas ya establecidas. Además del tipo de lombriz, durante la etapa de

vermicompostaje deben controlarse y habrá que tener en cuenta una sene de parámetros, como los que se exponen la tabla 3.

Composts y vermicomposts de residuos orgánicos. Calidad y legislación

La calidad y madurez de los compost y vermicomposts obtenidos a partir de los residuos orgánicos se define como el grado de estabilidad de estos materiales en función de sus propiedades físicas, químicas y biológicas. Ello implica que estos materiales deben contener una materia orgánica estable y parcialmente humificada, con mínimos contenidos de compuestos fitotóxicos y productos químicos alelopáticos y ausencia de organismos patógenos, con objeto de que su aplicación en agricultura no ocasione efectos adversos sobre el suelo y la planta ni produzca impactos negativos sobre los agroecosistemas (Nogales et al., 1995). Actualmente, existen un gran número de criterios o métodos, algunos de los cuales se exponen en la Tabla 4, destinados a medir la madurez de los composts obtenidos a partir de residuos orgánicos de diverso origen. Estos métodos pueden ser clasificados, en función de la naturaleza del parámetro que determinan, en cinco grupos: a) métodos de observación, b) métodos químicos; c)

vermicompost se define como el producto obtenido por fermentación aeróbica de residuos orgánicos. Debe cumplir los siguientes requisitos: M.O. total. > 25%, N orgánico > 1%, Humedad: < 40 % , el 90 % de las partículas deben pasar por una malla de 25 mm, y el tamaño de las partículas de plásticos y otros inertes eventualmente presentes no superarán los 10 mm. Deben declararse las materias primas utilizadas cuando alcancen el 30% y facultativamente los niveles de P2O5 y K20 deben ser superior al 1%. Además de ello, no deben contener Salmonella en 25 g compost y los contenidos de E. coli: <1000 NMP/g compost. Por último las concentraciones de metales pesados no deben superar los siguientes niveles (mg kg'1): Cd: 3, Cu: 450, Ni: 120, Pb: 150,Zn: HOO.Hg: 5, Cr: 270.

Uso tradicional de los composts y vermicomposts en agricultura

La información bibliográfica relativa a los efectos que ocasiona el uso agrícola de los compost y vermicompost de residuos orgánicos sobre los suelos y los cultivos es muy abundante ya que esta temática es una actividad científica iniciada allá por los años sesenta.

Los compost y vermicomposts de residuos orgánicos pueden ser considerados como sustancias fertilizantes, entendiendo fertilizantes a aquellas sustancias que añadidas al suelo son capaces de

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC 2002 119 actuar e n sentid o positiv o sobr e l a fertilida d de l medio edáfico. Precisad o ello , esto s materiale s s e considerarían a s u ve z como : bioenmiendas orgánicas, y a qu e puede n modifica r la s propiedade s físicas, química s y biológicas de l suelo ; abonos estimulándose e l crecimient o de l sistem a radicula r d e las planta s (Nogale s e t al. , 1986a ) • Aument o d e l a capacida d d e retenció n de l agua , de mod o qu e lo s suelo s resiste n mejo r lo s periodo s d e sequía (Hernando , 1987 ; Benítez , 1996) . orgánicos, ya qu e contienen elementos esenciales para l a planta, co n potencialidad para cederlo s al cultiv o y biocorrectore Tabla 2 Temperatura pH Humedad Aireación Relación C/N CIC Biomarcadores Microorganismos Patógenos s orgánicos, Parámetros a considerar durant e e l proces o d e compostaj e T" óptim a 65-7 1 ° C (fas e termófila) . Descens o posteno r X a ambiente Aumento paulatino. Estabilizació n entre 7 y 8 Entre 45 y 55 % Entr 5-15 % O 2 en el substrat o Descenso continuo y significativo . Óptim o a l fina l <2 0 Aumento significativo. Óptim o a l fina l de l proces o (70-8 0 meq/ 1 OOg ) Actividades enzimática s tiende n a descender significativament e Bacterias, hongo s y actmomicetos Desaparición por elevada s T a Compostaje=Tecnologia biosanitari o • Aument o d e l a capacida d d e intercambi

o suministrar o y l suel H de l p r e n mejora e puede ya qu

micronutrientes a l sistem a suelo-planta . Si n embargo , su empleo agrícola pued e encontrars e a veces limitado, debid o a la presenci a e n esto s materiale s d e inertes, sales , as í com o otro s elemento s o sustancias potencialmente contaminantes , com o lo s metale s pesados y los microcontaminante s orgánicos . Los hecho s mencionado s favorece n l a utilización de materiale s orgánico s e n l a agricultur a tradicional, tant o d e secan o com o regadío , contrarrestando las pérdida s d e materi a orgánic a d e los suelos , especialment e aquello s situado s e n zona s áridas y semiáridas. Ademá s esto s materiale s puede n ser utilizado s com o sustrato s orgánico s d e cultivo s bajo cubierta, aunqu e par a ell o debe n presenta r un a gran calidad (Mustin, 1987) . Po r último , y a qu e s u uso reduciría e l consum o d e abono s químicos , constituyen materiales idóneo s par a se r utilizado s e n la agricultur a sostenibl e y la agricultur a ecológica . U n breve resume n d e l a informació n existent e a través d e nuestra experienci a relativ a a los efecto s qu e lo s composts y vermicomposts sobr e e l suel o y la plant a se expon e a continuación: 1. Lo s compost s y vermicomposts contiene n elevados nivele s d e materi a orgánic a (entr e 20-60%) , parte d e l a cua l s e encuentr a parcialment e humificad a (ácidos húmico s y fülvicos) (Garcí a e t al. , 1991a,b) . Además, e l carácte r coloida l d e esto s materiale s y su baja densida d influye n positivament e sobr e la s propiedades físicas , química s y biológicas de l suel o provocando los siguiente s efectos : • Mejor a d e l a estructur a de l medi o edáfico , a l aumentar l a formació n y estabilidad de lo s agregado s del suelo , permitiend o un a mayo r resistenci a a los procesos d e erosió n (Hernand o e t al. , 1989 ; Díaz -Marcote y Polo, 1996 ) • Reducció n d e l a densida d aparent e y aumento del tamaño de lo s poro s de l suel o l o qu é favorec e l a penetración del agu a y la permeabilida d de l aire , catiónico del suel o (Díaz-Marcote , 1995 , García-Gil. , 2001). • Aument o de l p H e n suelo s ácido s y disminución del mism o e n suelo s alcalinos . L a capacida d lampó n de los composts y vermicomposts impid e la movilización de metale s pesado s e n suelo s ácido s y aumenta l a asimilabilida d d e nutriente s e n suelo s alcalinos (Gallardo-Lar a e t al , 1990 ; Díaz-Marcot e y Polo, 1996 ) • Aument o d e lo s nivele s d e materi a orgánic a tota l y humificad a de l suel o (Hernand o e t al , 1989 ; Garcí a et al. , 1992) . Ell o conllev a u n aument o l a cantida d y diversidad de hongos , actinomicetos , bacteria s aerobias, celulolíticos , etc , e n e l suel o proporciona l a la dosi s aplicada , favoreciend o l a formació n d e micorrizas (Gallardo-Lar a y Nogales, 1987) . Además , aumenta la s actividade s d e diferente s enzima s de l suelo (deshidrogenase, glucosidasa , ureasa , proteasa , amilasa, etc.. ) (Garcí a e t al. , 1993,94 ; Beníte z e t al. , 2000; Díaz-Marcot e e t al. , 2001) . 2. Lo s compost s y vermicomposts d e residuo s orgánicos contiene n nutriente s a concentraciones variables. Ell o d a luga r a los siguiente s efectos : • Aument o d e lo s niveles de nitrógeno , fósforo , potasio, azufre , calci o y magnesio de lo s suelo s y su disponibilidad y asimilabilida d po r la s planta s (Nogales e t al , 1985a , 86b , 88 ; Díaz-Marcote , 1995 ; García-Gil, 2001) . Po r l o general , l a efectivida d d e los compost s y vermicomposts par a suministra r de inmediato estos nutriente s a l cultiv o e s meno r qu e l a de lo s fertilizante s químicos , mientra s qu e s u eficaci a residual e s mayo r (Nogale s e t al. , 1996a ; Hernánde z et al , 1992) . • Aument o d e lo s nivele s d e hierro , manganeso , cobre, zin c y boro de lo s suelo s y su disponibilidad y asimilabilidad por la s planta s (Nogale s e t al. , 1985b , c; 87a , b , 89) . Alguno s composts , particularment e lo s obtenidos a partir d e residuo s urbano s so n considerados com o correctore s d e micronutriente s d e

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC - 2002 120 • Además de ello, los vermicomposts a diferencia

de lo observado con los composts contienen sustancias con marcado carácter fitohormonal, por lo que estimulan el crecimiento de los cultivos (Tomati etal., 1987).

3. Salvo excepciones, y como consecuencia de los efectos anteriormente indicados, el empleo de los composts y vermicomposts de residuos orgánicos, tanto en campo como en invernadero, promueven aumentos apreciables de los rendimientos de cosecha de diferentes cultivos (Díaz-Marcóte, 1995; Gallardo y Nogales, 1987). En todo caso, la respuesta de la cosecha vendrá condicionada por la fertilidad innata del suelo, de tal modo que los mayores aumentos corresponderán a los suelos con menor fertilidad (Gallardo-Lara y Nogales, 1987). Aunque su efectividad inmediata es menor que la que ejercen los fertilizantes químicos, inciden favorablemente sobre la utilización de estos por los cultivos. Por último hay que señalar que a mezcla de los compost urbanos con dosis pequeñas de fertilizantes químicos da mejores rendimientos de cosecha que el aporte exclusivo de compost o de fertilización mineral (Nogales et al.,1996a).

4. Algunos composts y vermicomposts obtenidos a partir de residuos sólidos urbanos y lodos de depuradora pueden contener apreciables niveles de metales pesados y contaminantes orgánicos. Ello podría tener consecuencias desfavorables sobre los sistemas agrarios, tales como: i) contaminar la capa superficial de los suelos de cultivo (Nogales et al., 1996b), ii) inducir fitotoxicidades en las plantas (Adriano, 1986); iii) entrar en la cadena trófica y provocando toxicidades en animales y hombres (Fergusson, 1990) y iv) contaminar por migración a través del perfil del suelo las aguas subterráneas (Christensen y Tjell, 1984). Sin embargo y salvo excepciones, no se han observado que el uso agrícola de estos materiales ocasione problemas de contaminación del suelo y la planta (Moreno et al., 1996; Bemtez etal., 2001b)

Nuevas alternativas de utilización de los composts y vermicomposts de residuos orgánicos

vermicomposts de residuos orgánicos para otros fines distintos a los que tradicionalmente habian sido empleados en agricultura. El conocimiento existente sobre estos "nuevos usos" todavía es muy escaso, lo cual abre un campo científico casi inexplorado, de indudable interés innovador, un breve resumen sobre algunos posibles nuevos usos de estos materiales se expone a continuación:

8.1. Utilización de los composts y vermicomposts de residuos orgánicos para el control de fitopatógenos.

Los composts y vermicomposts maduros, obtenidos a partir de residuos orgánicos, han sido evaluados en cuanto a su capacidad para suprimir fitopatógenos y se consideran, en la mayoría de los casos, como eficaces controladores de las enfermedades de las plantas. Según diferentes autores (Alvarez et al, 1995; Hoitink et al, 1996; Zhang et al., 1996), los mecanismos por los que se produce la capacidad supresora de fitopatógenos por los composts y vermicomposts son los siguientes: i) producción de antibióticos por los microorganismos que el compost incorpora al suelo y que inhiben el desarrollo de fitopatógenos; ii) competición interespecífica de los microorganismos beneficiosos y patógenos por los nutrientes; iii) aumento de la predación y el parasitismo de los microorganismos; iv) producción de enzimas que destruyen las paredes celulares de los fitopatógenos; v) cambios en las condiciones ambientales del suelo que inhiben el crecimiento de los patógenos; vi) inducción de la resistencia sistémica de las plantas a los

fitopatógenos.

La capacidad supresora de fitopatógenos que presentan los composts y vermicomposts es especialmente acusada cuando los patógenos son hongos que ocasionan podredumbre y necrosis radicular de plantas cultivadas. Entre los diferentes composts ensayados, los obtenidos a partir de cortezas y residuos forestales han sido los más ampliamente utilizados como fungicidas (Hoitink et al., 1977). Además, otros composts obtenidos a partir de diferentes residuos orgánicos han mostrado una notable capacidad supresora de hongos patógenos, En los últimos años un gran interés científico y comercial ha suscitado la posibilidad de utilizar los composts y

Tabla 3. Parámetros a considerar durante el proceso de vermicompostaje

Temperatura PH Humedad Relación C/N Biomarcadores Microorganismos Patógenos Conductividad Amonio Entre 10 y 35°C. T" óptima 18-24°C Entre 5-8.5 Entre 80 y 90%

Descenso continuo y significativo. Óptimo al final <20

Actividades enzimáticas tienden a descender significativamente Bacterias, hongos y actinomicetos

Reducción por acción bactericida del líquido celomátíco de lombriz

< 0 . 5 % 0 < 7 d S m "1

Ciencia y Medio Ambiente - CCMA-CSIC 2002 121 Tabla 4 . Alguno s criterio s par a l a determinació n de l grad o d e madure z d e lo s compost s y vermicompost de residuo s orgánico s (Nogale s y col., 1995 ) IH : índic e d e humificación , NH:Fracció n n o humificada, AH : Ácido s húmicos , AF ' Ácido s fúlvicos , IG : índic e d e germinación . aunque, generalment e meno r qu e l a ejercid a po r lo s composts d e residuo s forestales . Entr e otro s destaca n los compost s d e estiérco l anima l (Ringe r e t al. , 1997) , de lodo s residuales urbano s (Dickerson, 1996), y de residuos sólido s urbanos (Pascua l et al. , 2000) . Respecto a lo s vermicomposts, los estudio s realizados so n muy escasos, aunque también se ha puest o d e manifiesto su capacidad supresora d e patógenos, especialment e d e aquello s producido s a partir d e residuo s forestale s (Orlikowsk i y Skrzpzak, 1997; Sczech , 1999 ; AGL2000-1424-CO2-01) . las capa s profunda s de l suel o y a la s agua s subterráneas (Warmam , 1995 ; Che n e t al. , 1997) . Además, e l propi o proces o d e compostaj e pued e Olor Color pH CIC meq/lOOg C/N fase sólid a Tierra húmed a Oscuro-negro. Y 11-13 >7 >60 <20 d) C/ N 5-6 extracto C hidrosolubl e g kg" 1 < 5 NH, g kg' 1 < 0. 4 ffl: NH/AH+A F < 1 IG en Lepidium (%) >60 8.2. Utilizació n d e lo s compost s par a biorrecuperacion de suelo s contaminado s la La existenci a d e grande s extensione s d e suelos contaminado s po r compuesto s orgánico s y metales pesado s constituy e un o d e lo s má s grave s problemas ambientale s co n lo s qu e s e enfrenta n l a mayoría d e lo s paíse s desarrollado s o en vías d e desarrollo. L a limpieza , depuración , recuperació n y regeneración de esto s suelo s ha n sid o lo s aspecto s más olvidado s durant e e l pasad o e n l a gestió n medioambiental, debid o e n gra n parte , a la infravaloración del problema , a la ialt a d e tecnología s suficientemente desarrollada s y a su s elevado s costes . El emple o d e compost s y vermicomposts, constituye un a alternativ a mu y novedos a d e biorrecuperacion de suelo s contaminado s y por ell o todavía poc o utilizad a a nivel mundial . L a aplicació n de lo s compost s y vermicomposts a un suelo contaminado mejora su s propiedade s físicas , químicas y biológicas, aumentand o apreciablement e la biomas a microbian a indígen a del mismo y su actividad. Esto s aumento s favorece n l a degradació n de contaminante s orgánicos , lo s cuale s s e reducirá n significativamente, transformándos e e n humu s y compuestos inerte s (Stegmann , 1991 , Hupe , 1996:CAO01 -007). Lo s metale s pesado s d e lo s suelo s contaminados tiende n a quedar fijado s y adsorbidos por la s substancia s húmica s contenida s e n lo s composts o formadas d e nov o e n e l suelo , l o qu e reduce su movilidad y transferenci a a las plantas , a considerado como una tecnologí a biorremediadora , ya qu e a través d e é l s e pued e consegui r l a reducció n o eliminació n d e alguno s compuesto s orgánicos . Par a ello se aprovech a l a gra n biodegradació n producid a en el compostaj e d e residuo s orgánico s par a integra r en ellos otro s residuo s o suelos contaminado s sobr e los qu e s e llevar á a cabo la biorremediación . Est a técnica h a sid o utilizad a par a remedia r residuo s y suelos contaminado s co n petróle o (Persson , 1995) , plaguicidas (Dooley , 1995) , explosivo s ( Williams, 1991), etc . Agradecimientos El present e estudi o h a sid o financiad o po r l a CICYT a travé s de l proyect o 1FD97-079 5 y AGL2000-1424-CO2-10. E . Romer o y E. Beníte z agradecen al Ministeri o d e Cienci a y Tecnología la s financiaciones concedida s par a l a realizació n de l presente estudio . Referencias Adriano, D.C . 1986 . Trac e element s i n th e terrestria ! environment. Springer-Verlag , Ne w York . Alvarez, M.A. , Gagne , S.,Antuon , H . 1995 . Effect s o f compost o n rhizospher e microflor a o f th e tomat o and on the incidence of plan t growth-promotin g rhizobacteria. Applie d Environmenta ! Microbiology , 61 194-99. Baca, M.T. , Esteban , E. , Almendros , G and Sanchez-Raya, A.J. 1993 . Change s i n th e ga s phas e o f compos t during solid-state fermentation of sugarcan e bagasse. Bioresourc e Technolog y 33 : 5-8 . Benítez, E.199 6 Capacida d fertilizant e y contaminante de lodos de depuradora generados en la provincia de Granada. Tesi s Doctorale s d e l a Universida d d e

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