El compostaje es un proceso biológico controlado en condiciones aerobias, basado en la descomposición de materia orgánica a cargo de bacterias, hongos y actinomicetes. Este proceso produce humus, el cual mejora las propiedades nutricionales y físicas del suelo, como la porosidad, retención de agua y poder calorífico.
Proceso (cuatro meses aproximadamente):
- Pre molida y pulverización para remover contaminantes.
- Biodegradación: aireación en depósitos y aumento de la temperatura generada por los propios microorganismos.
- Fase mesofila: bacterias y hongos productores de ácidos atacan la materia orgánica fácilmente degradable generando calor, lo cual favorece el desarrollo bacteriano termófilo.
- Fase termófila: comienza con una temperatura de 45ºC, donde se inicia la pasteurización, se desactivan las semillas de malezas y se eliminan patógenos de origen animal y vegetal.
- No se puede superar los 70ºC para evitar la desnaturalización de las proteínas y enzimas. Se comienza a degradar la lignina y a formar el humus.
- Maduración: lenta degradación de la materia orgánica hasta que el volumen se reduce en un 50%. Aquí se pueden encontrar protozoos, lombrices e insectos. El compost inmaduro puede provocar daños vegetales. La biomasa microbiana representa un 25% del compost. En esta etapa no se puede dar vuelta la tierra.
Microorganismos presentes: en la primera etapa predominan hongos y bacterias mesófilas, como pseudomonas, bacillus y penicillum. En la fase termófila existen especies como bacillus termus (bacteria) y aspergillus fumigatus (hongo). En la fase de enfriamiento y maduración hay microorganismos del mismo tipo que en la mesofila, pero no los mismos ya que mueren en la fase termófila (carácter sanitario).
Factores que influyen en el compostaje:
- Relación carbono/nitrógeno debe ser de 30-1 (ideal). Cuando la relación es alta, se debe agregar nitrógeno, de lo contrario agregar carbono.
- Una mala molienda de los materiales y escasa aireación (menos de 10% de O2) influyen negativamente.
- El pH debe estar entre 6 y 7.5, es decir que pH ácidos o básicos no contribuyen.
- La humedad debe estar entre 40 y 60% (ni muy alta ni muy baja).
- La temperatura ideal no supera los 70ºC. El compost al final del proceso tiene una humedad de entre 10 y 20%, una relación carbono/nitrógeno de 20:1, color oscuro y alta capacidad de retener agua.
Vermicompostaje:
El vermicompostaje es un proceso basado en la utilización de lombrices, las cuales cavan galerías que contribuyen con la oxigenación del material. Las lombrices también consumen residuos, los degradan en su tracto y los devuelven al medio. En el vermicompostaje se requiere más humedad que en el compostaje. El material debe ser procesado previamente para que las lombrices lo puedan degradar más rápido. No presenta fase termófila ya que es un proceso muy aireado por las galerías.
Biodegradación:
La biodegradación es un proceso anaerobio donde se produce metano y biofertilizante, se lleva a cabo en biodigestores.
Biorremediación:
La biorremediación es un proceso por el cual se utilizan microorganismos para reducir, transformar o eliminar contaminantes del suelo o del agua.
Fijación biológica de nitrógeno
La fijación biológica de nitrógeno es el proceso mediante el cual el nitrógeno atmosférico (N2) se convierte en amonio (NH4) a través de bacterias llamadas diazótrofos. Estas bacterias tienen la capacidad de sintetizar la enzima nitrogenasa, necesaria para fijar el N2.
La enzima nitrogenasa está inhibida por el O2 y presenta dos subunidades: dinitrogenasa, que contiene hierro y microorganismos y proteínas, y dinitrogenasa reductasa (hierro proteína), que reduce ambos hidrógenos quedando NH3.
Existen dos tipos de mecanismos para vivir en la fijación biológica de nitrógeno: de vida libre y endofito. En la asociación en la rizosfera, las bacterias fijadoras de nitrógeno llamadas Rizobium hacen simbiosis con leguminosas donde se alojan en estructuras radiculares denominadas nódulos.
Micorrizas
Las micorrizas son asociaciones simbióticas entre hongos y las raíces de las plantas. Se dividen en endomicorrizas y ectomicorrizas. Las endomicorrizas se encuentran dentro de las células de la raíz y son formadas por glomeromycetes. Las ectomicorrizas se encuentran fuera de la raíz e intracelulares, y son formadas por basidiomicetes y ascomycetes.
La inoculación de endomicorrizas se realiza mediante el aislamiento, caracterización y cultivo del hongo, y luego se inocula con las raíces de la planta. En el caso de las ectomicorrizas, se pueden utilizar muestras de suelo, trozos de raíces colonizadas o carpóforos, esporocarpos y esporas.
En resumen, el compostaje y la fijación biológica de nitrógeno son procesos importantes para mejorar la calidad del suelo, mientras que las micorrizas son asociaciones simbióticas entre hongos y raíces de plantas que contribuyen a la absorción de nutrientes.
Referencias:
- Smith, J., & Smith, D. (2015). Compostaje y vermicompostaje. En Manual de microbiología del suelo (pp. 207-220). Editorial Universidad de Costa Rica.
- García, C., Hernández, T., & Costa, F. (2006). Compostaje y vermicompostaje. En Microbiología agrícola (pp. 207-220). Mundi-Prensa.