Autora:
Ana Isabel Roca Fernández.
Centro de Investigaciones Agrarias de Mabegondo. INGACAL. Apdo. 10 - 15080 La Coruña, España.
1. Valoración agronómica del compost.
1.1. Aspecto físico.
1.2. Aspecto químico.
1.3. Aspecto biológico.
2. Factores limitantes en la aplicación de compost: riesgos.
2.1. Exceso de salinidad.
2.2. Exceso de nutrientes.
2.3. Contaminantes orgánicos.
2.4. Microorganismos patógenos.
2.5. Presencia de materiales inertes y olor.
2.6. Metales pesados.
2.7. Inmadurez del compost.
3. Calidad del compost para su aplicación al suelo.
4. Bibliografía.
Desde un punto de vista agrícola, la aplicación de un compost al suelo
no se debe considerar como algo aislado y referido única y
exclusivamente a la calidad y características de dicho compost, sino
ligado a la propia problemática del suelo donde se va a aplicar, así
como a los cultivos que se van a desarrollar (Costa et al., 1995).
El
suelo, visto como un sistema depurador, tiene gran incidencia, puesto
que iones aportados por el compost pueden formar complejos con sus
coloides minerales. Asimismo, los vegetales que se desarrollan en el
suelo pueden asimilar una cantidad considerable de nutrientes,
impidiendo su pérdida por lixiviación. Existe, por tanto, un sistema
dinámico gracias al cual los elementos nutritivos pueden reciclarse,
pasando de los residuos a las plantas, al aire o al agua, y, por lo
tanto, puede considerarse al suelo como el mejor destino natural para
los residuos. Desde una perspectiva agronómica, tradicionalmente se ha
considerado al compost como un producto capaz de restituir al suelo la
materia orgánica que se pierde por los cultivos, y en este sentido eran
definidos por la legislación española. Pero ya en sus orígenes, el
compostaje, concebido como un sistema industrializado de conversión de
los residuos orgánicos en fertilizantes, persigue algo más que la simple
producción de materia orgánica; por ello, hoy en día, se considera que
el compostaje de residuos orgánicos, además de ser una forma operativa
para el tratamiento de los mismos, posibilita el retorno a los terrenos
de cultivo de una parte de las extracciones minerales efectuadas por
las cosechas. Todo esto lleva a considerar al compost, especialmente
cuando ha sido elaborado con residuos y procedimientos adecuados, como
un material agronómicamente completo y a considerar estos productos
como una fuente estimable de recursos minerales. Agronómicamente pues,
el compost está reconocido como fertilizante (suministrador de
nutrientes) y como enmienda orgánica (mejora la estructura del suelo).
Su acción correctora se debe analizar desde tres aspectos diferentes
(Costa et al., 1995):
Aspecto físico.
-
El compost tiene un efecto directo, debido a su gran contenido en
materia orgánica, sobre la macroestructura de los suelos agrícolas,
especialmente cuando se trata de zonas áridas. Influye sobre el volumen
de los poros, dando como resultado una mejora en la distribución de
humedad e intercambio de gases.
- Aumenta la capacidad de retención hídrica, debido a la propiedad de las sustancias húmicas de retener agua.
-
Incrementa la retención de nutrientes por las plantas y los elementos
traza en el suelo, debido a las propiedades de intercambio iónico de la
materia orgánica.
- Previene la erosión del suelo por la acción del humus en la creación de una mejor estructura del mismo.
1.2. Aspecto químico.
La acción nutriente de un compost se puede desarrollar en dos direcciones:
- Directa:
Suministra
N, P y K, en porcentajes relativamente pequeños, pero muy equilibrados.
Además, de suministrar oligoelementos, que pueden ejercer efectos
positivos o causar problemas de toxicidad a largo plazo.
- Indirecta:
Favorece
la utilización de los fertilizantes químicos por las plantas. Los
óxidos de hierro y aluminio del suelo absorben materia orgánica,
impidiendo con ello o cuando menos retrasando, la fijación de los
fosfatos solubles. Los compost evitan igualmente las pérdidas por
lixiviación de las formas solubles de nitrógeno.
Los elementos
cuya presencia se considera fundamental para establecer el valor
agronómico del compost son (Costa et al., 1995): carbono, nitrógeno,
fósforo, potasio y oligoelementos o elementos traza (metales y
metaloides). El proceso de compostaje influye también sobre el valor
agronómico del compost dado que dicho proceso consta de dos fases
(compostaje y maduración). La primera de ellas, durante la cual se
produce una fuerte mineralización de la materia orgánica, tiene gran
influencia sobre algunos parámetros incidentes en el valor agronómico
del compost. Lo primero que se observa cuando una masa de residuos se
somete a un proceso de compostaje es una pérdida de peso con valores
muy variados (desde el 12% hasta valores superiores al 50%) dependiendo
de la biodegradabilidad de los materiales que se compostan y de su
porosidad. Durante el proceso de compostaje se produce un aumento del
porcentaje de cenizas y con él, el de todos los elementos contenidos en
la fracción mineral, tales como fósforo, calcio, magnesio, sodio y
metales pesados. Asimismo, aumenta la capacidad de intercambio
catiónico, lo que indica que la materia orgánica restante cuenta con un
mayor número de grupos funcionales que la que existía en un principio.
Este aumento de macronutrientes y de la capacidad de cambio puede
considerarse un hecho positivo, obteniéndose con el compostaje un
producto, compost, con mayor poder fertilizante y capacidad de retener
iones. Además disminuye el porcentaje de carbono, puesto que la
mineralización conlleva la desaparición de las formas más lábiles de
éste; si bien la materia orgánica que queda es más policondensada y, por
tanto, más favorable desde el punto de vista de formación de humus. En
contrapartida, el proceso de compostaje provoca el aumento de la
salinidad del material, como se refleja en los valores de la
conductividad eléctrica de sus extractos.
La concentración de
nitrógeno, al contrario de lo que sucede con otros macronutrientes como
fósforo y potasio, no aumenta con el proceso, sino que disminuye en
algunos casos. Una pequeña parte de él es inorgánico, encontrándose
inicialmente en forma de amonio; va desapareciendo conforme avanza el
proceso de compostaje, quedando al final del mismo valores muy bajos. El
nitrógeno nítrico se comporta de manera inversa dado que prácticamente
no existe al comienzo detectándose al final del proceso, quizás como
consecuencia de la mineralización del nitrógeno orgánico, pasando a
amonio y oxidándose a nitrato.
Todos estos cambios se llevan a
cabo especialmente en la fase de compostaje. La fase de maduración
prácticamente no tiene incidencia sobre la mayoría de ellos, puesto que
la actividad de los microorganismos es mínima y la pérdida de peso por
mineralización es pequeña. Esta fase, en cambio, contribuye a obtener
una materia orgánica más humificada, que no se perderá en gran medida al
aplicarla al suelo.
1.3. Aspecto biológico.
La
adición de compost al suelo favorece la coexistencia en el mismo de
diversas especies de microorganismos; si se utilizasen exclusivamente
fertilizantes químicos se favorecería sólo la proliferación de especies
muy determinadas. El aporte de compost al suelo hace aumentar de forma
espectacular la microflora del mismo. El aumento de microorganismos,
enzimas y metabolitos microbianos que lleva consigo la incorporación de
compost, puede favorecer la estimulación de sustancias de acción
fitohormonal por parte de los microorganismos del suelo (Greene, 1980).
Estrechamente ligada a la microflora está la producción de sustancias
biológicas activas, que pueden influir en el desarrollo de las plantas
(vitaminas, hormonas, antibióticos, aminoácidos, etc.).
Un
factor extremadamente importante para la fertilidad del suelo es la
población microbiana existente, responsable de la eficacia de los ciclos
biológicos (C, N, P, etc.) de los cuales depende la mineralización de
toda la materia de la que provienen los elementos esenciales para la
vida y el desarrollo de las plantas. Particularmente importante es la
actividad de los microorganismos en la rizosfera, donde los productos
excretados por las raíces determinan una concentración microbiana
claramente superior a la del suelo alejado de la raíz.
Por lo
que respecta a la fertilidad biológica, los residuos que contienen
cantidades altas de nitrógeno y fósforo son muy mineralizables por los
microorganismos; en este sentido, todos los microorganismos existentes
en el compost desempeñan un papel importante en la mineralización de la
materia orgánica, favoreciendo la movilidad de otros micronutrientes y
macronutrientes.
Conviene indicar que diversos grupos de
mesofauna desempeñan un importante papel en la transformación de los
residuos y en su incorporación al suelo. En primer lugar, hay que
destacar a los protozoos y rotíferos existentes en el compost y los
nematodos y lombrices del suelo. Estas últimas favorecen la mezcla entre
los residuos y el propio suelo. También es favorable la acción ejercida
por nematodos, rotíferos y protozoos en lo que se refiere a la
eliminación de grandes cantidades de bacterias; la disminución del
número de bacterias es importante en muchos casos, porque el crecimiento
incontrolado conduce al bloqueo de poros del suelo, llevándolo a
condiciones de anaerobiosis, obstaculizando con ello el desarrollo de la
microfauna y mesofauna.
2. FACTORES LIMITANTES EN LA APLICACIÓN DE COMPOST: RIESGOS.
El
empleo de compost en agricultura, en especial cuando se aplican dosis
masivas, puede crear problemas de muy diversa índole, pues hay que tener
en cuenta que los residuos básicos que los forman (principalmente,
residuos sólidos urbanos y lodos de estaciones depuradoras de aguas
residuales) incorporan sustancias peligrosas. Conviene tener presente
que no va a presentar los mismos problemas un compost que incorpore
lodos de depuradora que otro que no lo haga; y lo mismo se puede decir
sobre otros residuos que pueden formar parte de ellos. Incluso no supone
los mismos riesgos el empleo de residuos sólidos urbanos o de lodos de
depuradora de distinta localización o procedencia, pues pueden haber
zonas industriales más o menos contaminantes, cuyos desechos o vertidos
se incorporen a los residuos citados anteriormente. Al margen de todo
esto, existen aspectos que en mayor o menor grado pueden limitar la
utilización agrícola de los composts y esos son los que se van a tratar a
continuación. Entre éstos se pueden considerar los siguientes (Costa et
al., 1995):
2.1. Exceso de salinidad.
El
compost, en especial el que incorpora residuos sólidos urbanos en su
composición, si se emplea en dosis elevadas y reiteradamente, pueden
contribuir a aumentar la salinidad de los suelos donde se utiliza, pues
su contenido en cloruro y sodio suele tener cierta importancia. El
origen de esta salinidad se puede encontrar en la cantidad de alimentos
que han recibido sal de cocina, y que son vertidos a la basura. El
lixiviado de los iones, cloruro y sodio por las aguas de lluvia, cuando
el compost está apilado y dispone de un buen drenaje, puede contribuir a
disminuir considerablemente este problema. Los lodos de depuradora
tienen menos problemas desde este punto de vista, debido a que este
residuo ha sufrido ya un lavado intenso durante su proceso en la planta
de tratamiento. Cuando se ha tratado en la planta depuradora con
floculantes, tales como el cloruro férrico, resultan inadecuados
incluirlos en el compostaje, dado que pueden resultar perjudiciales si
se aplican a cultivos sensibles a los cloruros. El exceso de salinidad
puede influir negativamente en la capacidad de germinación de las
semillas y en el crecimiento de las plantas. Además, puede provocar un
empeoramiento de la estructura del suelo.
2.2. Exceso de nutrientes.
Normalmente,
no suele presentar el compost este tipo de problemas; sólo en el caso
de que el lodo de depuradora esté incluido en él y que el proceso de
compostaje y maduración a que se ha sometido no haya sido el adecuado,
se puede dar algún riesgo de este tipo. El contenido en materia orgánica
del compost no supone peligro alguno, pues ésta es indispensable para
la producción agrícola de un suelo en cantidades que oscilan entre el 1%
y el 5% y con las proporciones de compost que se agregan habitualmente
al mismo no se llegan a superar estos límites. Si el compost se
añadiese en estado de inmadurez, en el que la cantidad de materia
orgánica es mayor, la mineralización sería más rápida por ser inestable
y, por tanto, tampoco supondría un aumento excesivo de la misma.
El
potasio tampoco debería crear ningún problema de toxicidad, puesto que
para ello sería necesario emplear cantidades altísimas de compost, que
tuviese a su vez elevadas concentraciones de potasio asimilable. El
nitrógeno es el nutriente que más problemas podría originar, en
especial si el compost lleva incorporados lodos de depuradora, cuyo
contenido en dicho nutriente puede llegar a ser bastante alto (0,6-6%).
El problema con este nutriente se refiere a la posible lixiviación
cuando está en forma de nitratos y la consiguiente contaminación de las
aguas subterráneas. Hay que tener en cuenta que si bien la forma
nitrato es la más móvil, también es la más disponible para la planta,
por lo que muchos problemas se pueden evitar añadiendo el compost en
períodos que se correspondan con las necesidades fisiológicas de las
plantas y, sobre todo, en terrenos que sean poco permeables para que no
exista migración de nitratos a lo largo del perfil del suelo. Asimismo,
el empleo de residuos poco compostados en los que puede existir una
alta proporción de volatilización de nitrógeno como amonio, puede
originar problemas de fitotoxicidad sobre la germinación de semillas
(Findenegg, 1987).
En lo que respecta al fósforo, cuando su
contenido en el compost sea elevado en función de los residuos que lo
forman y teniendo en cuenta la tendencia del suelo a inmovilizarlo, su
contenido puede aumentar en los horizontes superiores, pudiendo
contribuir con ello a la eutrofización de las aguas superficiales.
El
contenido en calcio es elevado, en especial en el compost de residuos
sólidos urbanos, lo que permite su utilización para la regeneración de
suelos afectados por sales. En suelos de este tipo con predominio del
ión Na+ se produce su sustitución por el Ca2+, que forma compuestos más
estables, lo que permite el lavado de Na+ en profundidad y disminuye
notablemente la conductividad eléctrica de los horizontes superiores.
2.3. Contaminantes orgánicos.
El
riesgo de que exista este tipo de productos en el compost dependerá en
gran medida de los residuos de partida y de la presencia en ellos de
desechos industriales peligrosos. Los problemas originados por algunos
de estos productos tóxicos son de tal magnitud que se pone en duda si
antes de admitir la inocuidad de un compost debería realizarse un test
de planta para confirmar la no fitotoxicidad.
Dentro de los
residuos sólidos urbanos, los sacos o botellas con restos de herbicidas
que se arrojan en ellos pueden polucionar el compost, así como los
desechos de productos farmacéuticos no utilizados. Estudios sobre este
tipo de riesgos ponen de manifiesto que en el compost con residuos
sólidos urbanos se detecta la presencia de compuestos de carbono
policíclicos aromáticos, tales como benzoantraceno, criseno y
benzofluorantreno; además, dichos compuestos tienen niveles cien veces
superiores a los existentes en un estiércol de caballo; pero también
ponen en evidencia que estos productos no penetran en cultivos de
champiñones cultivados sobre compost y lo hacen muy poco en raíces de
zanahorias; en cambio, las partes aéreas de estas últimas reciben por
contaminación atmosférica cantidades de carburos policíclicos muy
superiores a las absorbidas por las raíces.
Trabajos realizados
por García (1990) sobre compost de residuos sólidos urbanos y compost de
lodos de depuradora indicaron que estos últimos contienen una mayor
cantidad de compuestos fenólicos, ácidos orgánicos de bajo peso
molecular (ácido acético, propiónico, butírico e isobutírico) y lípidos
totales que los primeros: asimismo, se puso de manifiesto que el proceso
de compostaje, siempre que se realice de forma adecuada, disminuye
drásticamente el valor de los ácidos orgánicos y en especial el de los
compuestos fenólicos con valores por debajo del 0,10%. En cuanto a los
lípidos, los hidrocarburos saturados se ven reducidos con el proceso, en
particular los de elevado peso molecular; esto no sucede con los
ftalatos, que siguen apareciendo incluso en el compost maduro.
Todo
esto viene a confirmar que, si bien el proceso de compostaje no elimina
totalmente la fitotoxicidad producida por los compuestos orgánicos, la
reduce considerablemente.
En general, se concluye que después de
la aplicación de los residuos al suelo, los constituyentes orgánicos se
movilizan por procesos físicos, químicos y biológicos; los cambios
incluyen volatilización, fotodescomposición, descomposición microbiana,
adsorción, lixiviación hacia aguas subterráneas y asimilación por las
plantas. De todos estos posibles caminos, los dos últimos son los más
perjudiciales desde el punto de vista de la contaminación y deben ser
evitados. Un proceso de compostaje adecuado puede ayudar en buena medida
a ello.
2.4. Microorganismos patógenos.
El compost que
se obtiene después de un buen proceso biooxidativo, completado con una
fase de maduración, debe de estar prácticamente exento de organismos
patógenos, pues, la gran mayoría de ellos no llegan a resistir los
60-70ºC que se suelen alcanzar durante el proceso de compostaje. De tal
forma que en un compostaje realizado con pilas al aire, son
imprescindibles, los volteos, ya que hay que conseguir que la
temperatura necesaria para destruir patógenos se alcance en la totalidad
de la masa puesta a compostar. Si existiesen problemas de compactación o
de mala aireación y no se pudiesen destruir la totalidad de los
patógenos, convendría que este producto sufriese una fase de
termogénesis antes de emplearse en agricultura.
De los
diferentes residuos que se utilizan para formar el compost, los residuos
vegetales son los que contienen menor número de organismos patógenos y
además es poco probable que resistan las temperaturas que se alcanzan
durante el compostaje. Los patógenos más numerosos y peligrosos se
encuentran en los lodos de depuradora. Su cantidad depende de las
condiciones generales de la población, ya que casi la totalidad de
patógenos proceden de aguas residuales urbanas y, del proceso de
estabilización que haya sufrido el lodo en la estación depuradora. La
mayoría de los patógenos (sobre el 90%) son destruidos durante la fase
de estabilización.
Existe una gran cantidad de patógenos y lo
que parece excesivamente complicado es realizar un análisis completo en
este sentido de cualquier residuo. Por ello, suelen emplearse como
organismo índice la especie Escherichia coli o las bacterias coliformes,
dada su gran difusión y presencia en aguas de alcantarillado. Sin
embargo, no faltan detractores de este tipo de análisis sobre organismos
índice, pues ha de tenerse en cuenta que los virus, si bien son poco
numerosos, su peligrosidad es muy alta; además, a pesar de que la
correlación entre las bacterias coliformes y las patógenas totales es
alta en aguas, poco se sabe a este respecto sobre su presencia en los
residuos.
La capacidad de supervivencia de los patógenos en el
suelo y en las plantas se considera fundamental desde el punto de vista
de la aplicación agrícola de los residuos. La supervivencia en el suelo
es muy variable y va desde pocos días (como los quistes de protozoos) a
varios años (como los huevos de Ascaris lumbricoides).
Conviene
indicar que los patógenos en el suelo pueden resistir más en ausencia de
radiaciones solares, temperaturas bajas y contenidos elevados de agua.
Los virus y la mayor parte de los parásitos no se multiplican, sino que
resisten en condiciones adversas. El movimiento vertical y horizontal de
los patógenos en el suelo es muy reducido. En EE.UU. la Environmental
Protection Agency realizó una armonización entre las diferentes
normativas estatales para eliminar o reducir los patógenos, destacando
las siguientes técnicas de tratamiento: pasteurización a diferentes
temperaturas (su eficacia es relativa), desinfección química mediante
encalado (elevando el pH a 12, pero no se consiguen eliminar las formas
esporuladas de parásitos y los huevos, especialmente los de áscaris;
además, su efecto es temporal), irradiación mediante fuentes de energía
variada. Por último, está el proceso de compostaje, que permite obtener
un producto relativamente desinfectado como resultado de los procesos
termofílicos que se producen durante la biooxidación (Parr et al.,
1978).
2.5. Presencia de materiales inertes y olor.
Una
de las críticas más habituales por parte de los agricultores en contra
del empleo agrícola del compost, y muy en particular cuando los residuos
sólidos urbanos forman parte de él, es la presencia de materiales
inertes, como trozos de vidrio, plásticos y metales, etc. Entre las
diversas razones que se esgrimen en contra de estos productos por su
contenido en inertes se pueden citar, las siguientes:
- Dilución
de la fracción agronómica interesante del compost (materia orgánica
degradable, elementos fertilizantes) por parte de los materiales
inertes, los cuales no tienen ninguna acción beneficiosa y su transporte
supone un gasto inútil.
- Deterioro de los instrumentos agrícolas:
como ejemplo, la rotura de dientes de aparatos por enrollamiento con
plásticos o por trozos de vidrio o metales.
- Riesgos de producir
heridas en los agricultores que manipulan los productos, producidos por
trozos de vidrio, jeringuillas, agentes metálicos cortantes, etc.
-
Aspecto estético desagradable, con la consiguiente degradación del medio
ambiente. Objetos insólitos, materiales plásticos de colores vivos y
demás objetos contribuyen fuertemente a esta contaminación estética, a
la cual son bastante sensibles los agricultores, cada vez más
concienciados por las campañas antipolución y ecologistas.
A
pesar de todo esto, no se debe ver en la presencia de los materiales
inertes un aspecto negativo como tal dado que le confieren al compost
una estructura apta para hacer de soporte de cultivos, ofreciendo una
buena porosidad.
Cuando el proceso de compostaje no ha sido el
adecuado puede surgir el problema del olor, lo que contribuye al rechazo
por parte de los agricultores para emplear el compost sin ningún tipo
de reservas.
2.6. Metales pesados.
Un factor muy a tener en
cuenta y que puede limitar el uso del compost, desde el punto de vista
agrícola, es su contenido en metales pesados (Costa et al., 1995). El
grado de peligrosidad de los metales pesados va ligado a dos propiedades
fundamentales que son su toxicidad y su persistencia. Además, hay que
añadir la capacidad que posee la planta para absorber cualquiera de
estos elementos. Tampoco se deben de obviar los efectos sinérgicos y
antagónicos que un elemento puede presentar frente a otros. La suma de
todos estos factores resulta fundamental a la hora de evaluar el grado
de toxicidad de los metales pesados en el suelo, junto con las
características del suelo, como pH o contenido en arcillas.
Actualmente,
el problema de los metales pesados en el suelo y su aporte por los
residuos sólidos urbanos que se añaden a él acaparan la atención de
numerosos investigadores, debido a su fuerte impacto sobre el medio
ambiente, por el efecto a largo plazo sobre los eslabones más expuestos
de la cadena alimentaria, incluido el hombre, y por las graves y
difíciles implicaciones que comporta el intentar remediar la
contaminación que provocan. Las cantidades de metales pesados en el
compost varían en función de los residuos que forman parte de él. El
origen de ellos en los residuos sólidos urbanos hay que buscarlo, por
ejemplo, en la eliminación de pilas usadas. Más difíciles de explicar
son los contenidos en Cd, Ni y Cr que pueden proceder de botes
metálicos, de ciertas pinturas y tintes utilizados en los marcajes de
cartones, papeles y materiales plásticos, y, sobre todo, aditivos de
polimerización empleados en la fabricación de plásticos.
La
existencia de esta contaminación por elementos metálicos hay que tenerla
en cuenta cuando se emplean dosis masivas de compost, puesto que
existen una serie de cultivos, como la lechuga y el tomate, que tienen
tendencia a acumular metales pesados. Parece ser que de los metales que
poseen los residuos sólidos urbanos, sólo el Zn, Mn y B están dotados de
cierta movilidad; sin embargo, se debe advertir que en algunos composts
con alto contenido en Cd, este elemento puede pasar a la parte
vegetativa de la planta, como ocurre en el caso del maíz. Debe hacerse
una mención especial al Hg ya que tiene tendencia a concentrarse mucho
en algunos cultivos, como el champiñón. Los contenidos de metales
pesados en el compost que incorpora residuos sólidos urbanos y lodos de
depuradora varían bastante dependiendo de las regiones de procedencia de
dichos residuos, pues dichos contenidos estarán estrechamente ligados a
las actividades industriales.
De entre los factores que regulan
el paso de los metales pesados del suelo a la planta pueden destacarse,
los siguientes: factores relativos al compost y factores relativos al
propio suelo (Costa et al., 1995).
- Factores relativos al compost:
El
conocimiento de las cantidades totales de metales pesados que contiene
el compost permite apreciar los riesgos de acumulación de los mismos en
el suelo y valorar sus peligros potenciales; pero el problema más
importante estriba en la posibilidad de migración que tengan dichos
metales en el suelo, así como su disponibilidad para las plantas.
Generalmente, los metales se encuentran en concentraciones bajas si se
considera la fracción hidrosoluble del compost, lo que significa que el
peligro ligado a esta fase es más bien pequeño pero existe otra fracción
de metales ligados a la parte sólida que podría estar disponible para
las plantas. No se ha podido constatar de una forma general si ésta
corresponde a la fracción más densa (inorgánica) o a la menos densa
(orgánica). La fijación de los metales pesados por la fracción sólida
del compost podría deberse a su materia orgánica, por medio de la
formación de complejos o bien por la formación de compuestos minerales
insolubles, como carbonatos, óxidos, etc.
El pH del compost
también influye bastante en la movilidad de los metales; éstos tienen
normalmente su valor que está comprendido entre 7 y 8, lo cual
determinará una movilidad pequeña, a excepción de los anfóteros (Juste y
Pommel, 1977). Además de los contenidos totales de metales pesados
interesa conocer otras fracciones de ellos. Los metales que se extraen
con agentes quelantes (DTPA, EDTA, etc.) son muy estudiados ya que dan
una idea de la cantidad de metal que puede estar en disposición de ser
asimilado por las plantas (fracción potencialmente asimilable); asimismo
es importante conocer las fracciones que se extraen con una sal neutra
(CaCl2, NH4Cl, etc.) ya que indican la fracción de cambio, y, por
supuesto, también es interesante estudiar la fracción soluble en agua.
Estas dos últimas fracciones son las que pueden absorber las plantas de
una forma más inmediata.
- Factores del suelo:
La
fase sólida del suelo puede retener a los metales pesados aportados por
el compost, en base a los siguientes mecanismos (Costa et al., 1995):
- Intercambio de cationes entre la fase líquida y sólida.
Cuanto
mayor sea la capacidad catiónica del suelo, mayor será la
inmovilización que se ejerza sobre los metales. Esta capacidad de cambio
catiónico depende de la cantidad y tipos de materia orgánica y de
arcilla que posea dicho suelo.
- pH del suelo.
Cuanto
menor sea el pH del suelo, mayor será el riesgo de paso de metales
tóxicos a la solución. En 1919, Lindsay comprobó que una unidad de
incremento en el pH hace descender cien veces los niveles de Cd, Cu, Ni y
Zn en la solución del suelo. Las condiciones redox y el pH intervienen
sobre la estabilidad química de los compuestos que fijan los metales
pesados, y en consecuencia sobre su solubilidad. La movilidad de los
elementos metálicos es muy variable, depende del estado de saturación y
aumenta con el carácter reductor del suelo.
- Efectos sinérgicos.
Debido
a ellos, dos elementos pueden producir efectos superiores a los que se
obtendrían sumando separadamente las acciones de ambos. También pueden
producirse efectos antagónicos que, orientados de manera adecuada,
pueden resultar útiles para limitar los riesgos originados por la
presencia de ciertos elementos en el compost. Así, por ejemplo, el
problema de la contaminación por Cd puede ser regulado con el Zn,
haciendo que la relación Zn/Cd sea elevada, ya que la toxicidad del Cd
disminuye en presencia del Zn (Chaney, 1977).
Los metales
pesados pueden ejercer diversos efectos, en primer lugar, de forma
directa sobre las diferentes partes de una planta y posteriormente
pueden llegar a afectar incluso a toda la cadena trófica (Costa et al.,
1995).
- Efectos de los metales pesados sobre las plantas.
Los
metales pesados contenidos en el compost pueden ser absorbidos por las
plantas, y esto depende en gran medida de la naturaleza del vegetal y de
su sensibilidad, pudiéndose establecer, según Spotswood y Paymer
(1973), la siguiente secuencia:
leguminosas>remolacha>manzano>cereales. Además, la acumulación
de los metales se puede producir en las raíces, hojas, tallos, frutos,
etc. y los problemas que surgen son muy variados. La edad de la planta
también es un factor a tener en cuenta a la hora del estudio de la
asimilación de los metales pesados. Los metales pesados que pueden ser
más problemáticos son Cd, Ni (cuya concentración en lodos puede llegar a
ser elevada), Cu y Zn (que tienden a acumularse en los tejidos
vegetales cuando existen en gran proporción). Los elementos pesados
tienen un efecto más o menos directo sobre el metabolismo de los
vegetales ya que pueden causar el cierre de los estomas e inhibir la
transpiración y también pueden estar asociados a fenómenos de
marchitamiento y turgencia. Los metales pesados inhiben la fotosíntesis,
no sólo por el cierre estomático, sino por los daños que causan en los
cloroplastos. Otro de los síntomas de toxicidad inducida por metales
pesados es la clorosis. La reducción de la actividad fosfatásica y la
interferencia con la respiración mitocondrial parecen ser las causas más
frecuentes de la disminución del crecimiento de la planta debida a
metales pesados. Para pequeñas dosis de metales se ha comprobado una
acción positiva sobre el crecimiento atribuida a los efectos de
alosterismo enzimático o al bloqueo de algunos inhibidores.
- Efectos de los metales pesados sobre la cadena trófica.
En
la cadena alimentaria pueden entrar metales pesados procedentes de las
plantas; los elementos más representativos son Cd, Cu y raramente Zn.
Los animales más sensibles sufren toxicidad por Zn si la dieta contiene
entre 500 y 1.000 p.p.m. de este metal como sulfato. Las plantas que
contienen alrededor de 1.000 p.p.m. de Zn poseen un tamaño tan reducido
que, no resultan rentables económicamente, y la parte comestible para el
animal no contiene cantidades nocivas de metales pesados (Chaney,
1977).
Frecuentemente el Cu daña los cultivos antes de que su
contenido en la planta llegue a ser tóxico para los animales. El ganado
ovino es muy sensible a este metal, por lo que no se debe emplear
compost rico en este elemento para cultivos que se vayan a destinar a
pastos.
Los elementos que pueden considerarse nocivos para las
plantas, los animales y el hombre son: As, B, Cd, Hg, Mo, Ni, Pb, Se y
Zn. De éstos, el Cd posee una toxicidad muy elevada, por lo que es uno
de los elementos más a tener en cuenta a la hora de aplicar productos
con altos contenidos en este metal. Cd, Cu, Ni, Zn y Mo pueden
acumularse en las plantas ocasionando problemas en la cadena
alimentaria: altos contenidos en Cu, Ni y Zn pueden provocar toxicidad;
B, Mo y As son peligrosos para las plantas y para la salud de los
animales; Hg y Pb no suelen presentar problemas, puesto que sus formas
minerales en el suelo son relativamente insolubles; se suelen acumular
si pasan a la planta, en raíces, y sus concentraciones en ellas no son
peligrosas para los animales. La planta extrae Cd, Cu, Ni y Zn en forma
de cationes, mientras que Mo, B, As y Se se asimilan como aniones.
2.7. Inmadurez del compost.
De
todos los riesgos comentados anteriormente, tal vez el que mayores
efectos negativos puede producir frente a la utilización agrícola de
estos productos es su uso antes de haber alcanzado un adecuado grado de
madurez. Este hecho es, sin duda, el causante de la mayor parte de los
efectos depresivos que se producen en las cosechas.
El uso de compost inmaduro como enmienda orgánica de suelos puede tener las siguientes consecuencias:
- Provoca una disminución de la concentración de oxígeno en las raíces.
-
Produce una elevación de la temperatura en el medio, que puede llegar a
valores incompatibles con el desarrollo normal de las plantas.
- En el caso de emplear un producto con alta relación C/N, puede producirse lo que se conoce como “hambre de nitrógeno”.
-
Permite la acumulación de ácidos orgánicos de bajo peso molecular y de
otros metabolitos orgánicos considerados como sustancias fitotóxicas.
- Asimismo, puede que no se haya conseguido destruir en gran medida los organismos patógenos.
3. CALIDAD DEL COMPOST PARA SU APLICACIÓN AL SUELO.
Siempre
resulta difícil definir la calidad de un compost porque ésta va a estar
directamente relacionada con la aptitud del mismo para ser utilizado.
Además, las características finales del producto están muy influenciadas
por las materias primas de que se trate y, sobre todo, por la finalidad
que se le vaya a dar al compost.
La calidad del compost viene
determinada por la suma de distintas propiedades y características. En
cualquier caso, se puede hablar de:
- Calidad física: granulometría, capacidad de retención de agua, humedad, presencia de partículas extrañas y olor, entre otros.
-
Calidad química: contenido y estabilidad de la materia orgánica,
contenido y velocidad de mineralización de los nutrientes vegetales que
contenga y, presencia de contaminantes inorgánicos u orgánicos.
- Calidad biológica: presencia de semillas de malas hierbas y patógenos primarios y secundarios.
Dentro
de estos niveles de calidad también deberán establecerse distintas
exigencias según el mercado al que vaya destinado pero siempre habrá
unos mínimos de calidad de obligado cumplimiento para cualquier
aplicación. Por tanto, resulta necesario definir unos criterios
generales de calidad del compost y establecer unos parámetros
diferenciados para usos diversos, sin que esto signifique que
dependiendo del destino final del producto se puedan sobrepasar los
niveles máximos de contaminantes permitidos.
La finalidad de
crear una normativa sobre calidad del compost debe ir mucho más allá que
el evitar una excesiva contaminación del suelo. El término “excesiva”
es subjetivo, y no considera el compost como un producto que aporta una
serie de efectos beneficiosos al suelo y a los cultivos. Existen
normativas, como la austriaca, que se preocupa de que el compost
produzca beneficios a los cultivos; otras, como la danesa, que pretenden
proteger al suelo de una aplicación excesiva de nutrientes y otras,
como la española actual, que se ciñe simplemente a evitar la
contaminación excesiva por metales pesados. Estas normativas deberían
plantearse para alcanzar la conciliación entre, por una parte, los
objetivos de tratamiento y gestión y, por otra, los de producción y
calidad, e intereses de productores y usuarios junto con intereses del
medio ambiente, en general, y de la sociedad, en particular.
La calidad de un compost obtenido a partir de residuos urbanos está influenciada por dos factores:
-
La separación de materiales no deseables, es decir, aquellos cuya
degradación biológica es difícil, como plásticos, vidrio, etc., o bien
los que puedan aportar materiales tóxicos, como metales pesados y
productos químicos, etc. cuya asimilación por parte del cultivo receptor
representa un riesgo potencial para la salud.
- La granulometría
final del producto vendrá determinada por el proceso de homogenización y
fermentación de los residuos, para lo que existen distintas opciones
entre las tecnologías existentes.
En la figura 1 se representan
de forma esquemática los usos posibles a los que se puede destinar el
compost en función de su calidad para su aplicación como fertilizante o
enmienda orgánica de suelos.
Figura 1. Posibilidades de aplicación del compost al suelo en función de su calidad (Soliva Torrentó, 2002).
4. BIBIOGRAFÍA.
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