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10.1. Naturaleza de los residuos vegetales: recurso fertilizante y energético

Antes de abordar su clasificación y aprovechamiento, es necesario conocer algunos aspectos sobre la naturaleza de los residuos vegetales, ya que esta va a determinar su comportamiento en diferentes situaciones, definiendo sus posibilidades de aprovechamiento y su potencial como contaminante.

Los residuos vegetales son residuos de carácter orgánico. Como tales, sometidos a las condiciones ambientales, su tendencia es la descomposición y mineralización en el suelo, lo que posibilita su aprovechamiento como recurso fertilizante, ya sea mediante un proceso de compostaje o incorporado al suelo.

Nota

El compostaje es el proceso de descomposición y humificación en presencia de oxígeno de materia orgánica procedente de restos de cultivo, estiércol y/o residuos urbanos, bajo condiciones controladas, produciendo compost, un excelente abono para la agricultura, que además de aportar nutrientes al suelo, mejora la estructura, contribuye a reducir la erosión y ayuda a la absorción de agua y nutrientes por parte de las plantas.

Su facilidad de descomposición, en ambos casos, depende fundamentalmente de su relación de carbono y nitrógeno (C/N). Los microorganismos que realizan el proceso de humificación necesitan de estos dos compuestos, siendo su proporción ideal entre 20 a 1 y 40 a 1.

Si la relación es mucho mayor (exceso de carbono), la descomposición será muy lenta y el carbono se perderá en forma de CO₂. Incorporado en el suelo, puede provocar el efecto denominado hambre de nitrógeno, en el que los microorganismos extraen nitrógeno de las reservas del suelo para descomponer la materia orgánica, quedando inmovilizado y no disponible para las plantas de forma transitoria.

Si la relación es mucho mayor (exceso de nitrógeno), este se transformará en amoniaco, impidiendo una correcta actividad microbiológica en el proceso de compostaje y perdiéndose nitrógeno hacia la atmósfera, por lo que no quedará disponible para la nutrición de las plantas.

Otros factores que influyen en la descomposición de la materia orgánica son la temperatura, la humedad y la superficie de contacto para el acceso de microorganismos, siendo más rápida cuanto más finos sean picados los restos y mayor sea la temperatura y humedad, sin llegar a estar encharcado hasta el punto que evite la respiración de los microorganismos.

Además de su potencial como fertilizante, los residuos vegetales constituyen una fuente de energía renovable como biomasa, ya sea mediante su combustión directa, en caso de restos vegetales secos con alta capacidad calorífica, o mediante la producción de biogás (metano), mediante un proceso de fermentación anaeróbica.

10.2. Clasificación y aprovechamiento

En función de la naturaleza y composición de los restos vegetales, sus posibilidades de aprovechamiento son diferentes.

Restos vegetales de cereales

El principal residuo producido por los cereales es la paja y los rastrojos. Se trata de un material con bajo contenido de humedad y una alta relación de C/N, entre 80 y 130.

Su principal destino es el aprovechamiento ganadero como alimento y cama de establos (para absorber los purines y disponer un suelo seco a los animales). No obstante, su valor nutricional es muy bajo y la producción de paja en muchas zonas supera las necesidades del sector ganadero, aunque no tanto en el caso de la agricultura ecológica, donde la oferta de alimento para el ganado es más limitada.

Existen otros aprovechamientos que pueden suponer un ingreso extra por la venta de este subproducto, aunque son minoritarios, como son: producción de papel, acondicionamiento como sustrato para cultivo de champiñones, material de construcción o fuente de carbono para el compostaje de residuos ricos en nitrógeno.

En el caso de que no se vaya a extraer del terreno, la opción más adecuada es su incorporación al suelo, tras ser picada o troceada mecánicamente para facilitar su descomposición y las labores culturales de preparación del suelo para el siguiente cultivo. La elevada relación C/N puede provocar hambre de nitrógeno para el siguiente cultivo, siendo interesante la rotación con cultivos menos exigentes, como las leguminosas, y la aplicación de purines, que además de aportar nitrógeno, aportan otros nutrientes y la humedad necesaria para acelerar la descomposición de la paja.

Importante

La materia orgánica del suelo es un elemento fundamental para la conservación de su fertilidad, ya que aumenta la capacidad de retención de agua y nutrientes, mejora su estructura y actividad biológica y reduce las pérdidas por erosión. La degradación de suelos por erosión y pérdida de materia, debido a las malas prácticas agrícolas, suponen uno de los mayores problemas de la agricultura moderna y un reto para la producción alimentaria en el futuro.

Aunque extraer la paja del terreno puede suponer un beneficio económico extra, supone una pérdida de materia orgánica, por lo que es conveniente alternarla con la incorporación al suelo.

La quema de rastrojos de cereales, aunque tiene muchos partidarios por la facilitación de las labores de preparación del suelo, es una práctica que no aporta beneficios agronómicos, suponiendo a la larga una pérdida de materia orgánica y fertilidad del suelo. Por ello, fue prohibida por ley, salvo en caso excepcional autorizado por las autoridades competentes por razones fitosanitarias.

Restos vegetales verdes

Se trata de los restos de cultivos recolectados antes de su senescencia, principalmente los restos de cultivos hortícolas, así como las malezas eliminadas del cultivo para evitar la competencia. Su alto contenido en humedad y su buena relación C/N favorecen una rápida descomposición, por lo que el riesgo de hambre de nitrógeno es mínimo, siendo su incorporación al suelo tras su troceado mediante trituradora o fresadora el tratamiento más adecuado.

Cuando los restos vegetales han sufrido una importante plaga o enfermedad y su incorporación a suelo supone un gran riesgo fitosanitario para cultivos posteriores, o en el caso de cultivos protegidos (invernaderos), donde la intensificación reduce el tiempo entre cultivos y la dificultad de laboreo dificulta las labores de incorporación, se deberán extraer los restos de cultivos y proceder, de forma preferente, a su compostaje en la propia finca o en plantas de compostaje, siendo su incineración o vertido en un vertedero controlado las últimas opciones a plantear.

Las altas temperaturas que alcanzan las pilas de restos orgánicos durante el compostaje y posteriores tratamientos, como la solarización, consiguen una estabilización e higienización de la materia orgánica, eliminando o disminuyendo drásticamente la posible existencia de patógenos y parásitos que hubiera en el residuo inicial.

Restos de poda

Las plantaciones de frutales, olivar y vid generan durante las épocas de poda una gran cantidad de material vegetal con un contenido medio-bajo de humedad y una relación C/N muy elevada, variable según la especie, pero superior a 150 en todos los casos.

Las ramas gruesas y troncos pueden ser utilizados como combustible en hogares y hornos, como estacas para vallados o entutorados o para la fabricación de vigas, madera o papel.

No obstante, los restos más abundantes suelen ser ramas medianas o finas, cuyo destino preferente es triturarlas e incorporarlas al terreno o dejarlas sobre el suelo a modo de acolchado. Debido a la elevada relación C/N es preciso incorporar una fuente con alto contenido en N, como estiércol, purines o abonos verdes.

Trituradora de ramas

Nunca deben dejarse los restos de poda sobre el terreno sin triturar, ya que suponen un importante nicho de anidamiento y propagación de plagas.

Fruta y verdura de destrío

Al realizar la recolección y clasificación de frutas y verduras, una parte de la producción no es absorbida por el mercado, ya sea porque está dañada o porque no cumple los requerimientos de calibre o madurez, o simplemente por exceso de producción. El destino prioritario en esos casos consiste en intentar buscar otros mercados menos exigentes, como las industrias de zumos o conservas.

Los productos que no se puedan comercializar por ninguna vía son un gran recurso alimenticio para el ganado, especialmente para cerdos y aves, y un material de excelente calidad para su compostaje.

Restos de la agroindustria

Durante el procesamiento de productos agrícolas destinados a industria (o procesados en la misma explotación), se generan una serie de recursos de muy variada tipología. Por su naturaleza orgánica, son susceptibles de ser compostados, especialmente con otros materiales, de tal forma que se corrijan las posibles carencias en determinados nutrientes que puedan tener y se equilibre el balance de C/N.

Por sus grandes posibilidades de valorización, se pueden destacar aquellos con un gran valor calorífico y aptitud para ser usados como combustible, ya sea directamente o tras su pelletizado, como son la cáscara de almendra o el hueso de aceituna, con una cotización en alza por la reducción de costes que implica la sustitución de quemadores de gasoil por quemadores de pellet en hornos y calderas de calefacción.

El alperujo y alpechín, subproductos de la elaboración de aceite de oliva, contienen sustancias fenólicas que pueden ser fitotóxicas cuando se aplican directamente, pero se degradan en la fase de descomposición del proceso de compostaje. En caso de no ser compostados, debido al alto poder contaminante de estos productos, requieren de su estabilización y depuración en balsas y plantas de tratamiento.

Aplicación práctica

En una parcela de secano donde un agricultor realiza una rotación trigo-girasol, después de picar e incorporar los restos del cultivo de girasol, este observa que el cultivo de trigo está creciendo muy débil y lentamente.

¿Cuál puede ser el problema?

SOLUCIÓN

El problema es que hay un déficit de nitrógeno. La incorporación al terreno de restos secos de cultivos con una elevada proporción C/N puede provocar la inmovilización del N por los microorganismos, escaseando para el cultivo. Además, en la rotación de girasol (incorporado en verano) y trigo (sembrado en otoño), el poco tiempo entre cultivos y la falta de humedad en el terreno provoca que la descomposición empiece prácticamente con el cultivo recién sembrado, por lo que el efecto de competencia por el N es mayor. Sería interesante que el agricultor cambiara a una rotación con una leguminosa, menos exigente en N, o en caso de seguir con esta, incorporar fuentes de N como estiércol o purines.

11. Tratamientos de residuos agrícolas

La Ley 22/2011, de 28 de julio, de residuos y suelos contaminados, transposición en España de la Directiva 2008/98/CE marco de residuos, es la norma general que rige la producción y tratamiento de residuos. Esta norma establece la siguiente jerarquía de prioridades en gestión de residuos: reducción de su producción, reutilización, reciclado, otro tipo de valorización y eliminación.

Por tanto, la primera cuestión a planificar será la minimización en la producción de residuos, ya que siempre será más viable ambiental y económicamente que las posteriores actuaciones de tratamiento y valorización. En este sentido, resulta primordial realizar una buena gestión de compras, especialmente de productos con alternativas más ecológicas como los plásticos biodegradables y de aquellos que pueden sufrir un deterioro durante su almacenamiento prolongado, como insumos fertilizantes y fitosanitarios, debiendo calcular minuciosamente las necesidades antes de adquirir un exceso de productos, que pueden llegar a resultar inservibles antes de su utilización.

Una vez asegurada la minimización de la producción de residuos, es necesario tomar decisiones sobre su tratamiento y gestión. La primera opción es su reutilización en la propia finca, como es el caso de los residuos orgánicos con potencial fertilizante, energético o para alimentación animal, siendo el objetivo ideal cerrar el ciclo de producción en la misma finca, devolviendo al suelo los nutrientes extraídos de estos con la incorporación de restos vegetales y abonos orgánicos producidos en la propia finca con efluentes animales, restos de cultivos, etc.

La gestión de los residuos que no sean reutilizables, en la mayoría de los casos, no puede realizarse con medios propios, debiendo transferirlos a un tercero que se encargue de su gestión. Este debe ser un gestor autorizado de residuos, empresas acreditadas por la autoridad competente para realizar el tratamiento adecuado para un residuo concreto. El listado de estas empresas suele estar disponible en la web del organismo competente de medioambiente en cada comunidad autónoma.

Aunque la normativa base sea estatal, es necesario consultar la legislación aplicable en cada comunidad autónoma, ya que pueden tener una política diferente en la gestión de residuos. Por ejemplo, Cataluña es especialmente restrictiva en la quema de rastrojos, y Andalucía ha desarrollado una norma específica sobre la gestión de plásticos de invernadero, debido a la enorme importancia del sector.

11.1. Clasificación y aprovechamiento

Atendiendo a su naturaleza, se pueden clasificar los residuos producidos en la actividad agrícola en orgánicos e inorgánicos.

Orgánicos

Por ser el residuo producido en mayor cantidad y, en la mayoría de los casos, ser considerado más un subproducto que un residuo, los restos vegetales que quedan en el campo tras la cosecha han sido tratados con mayor extensión en el anterior apartado.

Aunque no proceda directamente de la agricultura, un residuo a considerar son las deyecciones producidas por el ganado. La actividad ganadera en cultivos ecológicos siempre está asociada a la actividad agrícola, ya que el número de animales de la explotación está condicionado a la superficie de terreno disponible, produciéndose la mayor parte de su alimentación en la propia finca. El estiércol y los purines, más que un residuo, son un subproducto de gran valor, constituyendo la fuente principal de fertilización de los cultivos ecológicos, especialmente en cultivos intensivos.

El estiércol fresco puede ser perjudicial para las plantas y el suelo, además de contener patógenos potencialmente peligrosos para la salud humana. Además, debe mineralizar en el suelo, por lo que su efecto fertilizante se ve retardado. Por ello, es necesario dejarlo madurar o compostarlo para obtener un producto seguro y de mayor calidad.

Frente a una simple maduración, apilado durante un tiempo en un lugar de la finca, el proceso de compostaje ofrece múltiples ventajas. A continuación, se definen las principales características y ventajas del proceso de compostaje:

1 La pila de compost se voltea periódicamente. Con esto se consigue una aireación de la pila, asegurando que el compostaje sea un proceso aeróbico, por lo que no se producen productos nocivos procedentes de fermentaciones anaeróbicas ni pérdidas de nitrógeno en forma amoniacal.

2 Las altas temperaturas producidas en el interior de la pila, a la cual se expone todo el material debido al volteo periódico, produce una higienización del material, destruyendo la gran mayoría de patógenos (humanos y vegetales) y semillas de plantas adventicias. Esto puede complementarse con un proceso de solarización, consistente en cubrir durante el verano el compost ya elaborado con un plástico, alcanzando en su interior temperaturas que permiten una higienización más completa del producto.

3 Control de la humedad mediante el riego en periodos estivales y su volteo en épocas de lluvias, aumentando la rapidez del proceso, favoreciendo el desarrollo de microorganismos e impidiendo que ocurran fermentaciones anaeróbicas.

4 Se incorporan otros materiales orgánicos de la finca, como los restos de la cosecha, malezas o restos de procesamiento de fruta y verdura, buscando el equilibrio C/N de la mezcla, aportando mayor riqueza de elementos secundarios y microelementos y devolviendo al suelo parte de los nutrientes extraídos.

Producir una cantidad considerable de compost requiere una dedicación y herramientas adecuadas, como un tractor con pala, una trituradora de restos vegetales y disponer de riego durante el verano. Por tanto, en ocasiones no es posible realizar el proceso en la propia finca. En este caso, el estiércol que no vaya a ser utilizado en la propia finca puede derivarse a empresas especializadas en el proceso de compostaje.

Compostaje en finca y en planta de compostaje (© Fotografía 1: Scot Nelson Vía Web - CC BY-SA 2.0; Fotografía 2: Crystalclear Vía Web - CC BY-SA 3.0)

Los purines, por su consistencia líquida, no se pueden compostar. Por tanto, su aplicación más interesante es la aplicación al terreno, en las dosis apropiadas, y preferiblemente después de un periodo de estabilización en balsas.

Otra opción de tratamiento posible para los residuos orgánicos, en especial los de origen animal, consiste en su fermentación anaeróbica en biodigestores para la producción de un combustible, el biogás, y un fertilizante, el biosol, aunque es un tratamiento complejo que requiere grandes inversiones y atenciones y cuyo producto final (biosol) es de peor calidad que el compost.

Además de los subproductos de origen vegetal y animal, otros residuos de carácter orgánico que pueden ser producidos durante la actividad son papel y cartón, que pueden ser compostados o derivados a plantas de reciclaje en los contenedores específicos para ello.

Inorgánicos

Dentro de los residuos inorgánicos que una actividad agrícola puede generar, se encuentran plásticos, metales, envases de productos fitosanitarios y residuos procedentes de equipos mecánicos, como aceite, baterías o neumáticos.

Aquellos que se produzcan en cantidad mínima y sean residuos asimilables a urbanos pueden ser depositados en los contenedores de basura municipales.

Los que, por su naturaleza, pueden ser nocivos para el medioambiente es necesario derivarlos a un gestor autorizado que proceda a su descontaminación. Es el caso de envases de fitosanitarios, y algunos residuos de origen mecánico, como aceites minerales o baterías.

Importante

Los fitosanitarios ecológicos, aunque de gran biodegradabilidad y mucha menor toxicidad que los convencionales, no dejan de ser productos relativamente tóxicos, conteniendo los envases vacíos restos que pueden hacerlos potencialmente peligrosos si no se gestionan adecuadamente. Por tanto, deben ser entregados a un gestor de residuos (Real Decreto 1416/2001, de 14 de diciembre, sobre envases de productos fitosanitarios).

Hay algunos residuos que son reciclables y contienen o están fabricados con elementos de valor, por lo que su entrega a un gestor autorizado normalmente va acompañada de una remuneración, ya que este va a obtener un beneficio de la valorización del residuo. Es, por ejemplo, el caso de metales y baterías.

Los residuos comentados anteriormente son producidos a pequeña escala en la actividad agraria, por lo que no constituyen un gran problema, más allá de aquellos agricultores que no gestionen su retirada adecuadamente.

Un residuo que sí es de gran importancia por su volumen de producción en la agricultura son los plásticos, fundamentalmente procedentes de cultivos protegidos (cubierta de invernadero, cubiertas de microtúneles, mallas, acolchados, etc.), aunque también se producen en todo tipo de explotaciones (material de riego, lonas para ensilados y almacenes de heno, impermeabilizante de balsas, envases de recolección, cuerdas, bidones, etc.).

Se trata de un residuo no tóxico, pero con una tasa de descomposición muy lenta y que puede causar graves problemas ambientales, si se incinera o no es almacenado correctamente, como la contaminación de suelos y aguas superficiales, la mortalidad de fauna marina o el impacto visual. Una mala gestión del plástico, y no por tanto una práctica totalmente desaparecida, es su abandono incontrolado o su quema. Esta última conlleva la emisión de sustancias altamente tóxicas, como dioxinas y furanos.

Vertedero ilegal de plástico agrícola

El plástico, por tanto, debe ser entregado a un gestor autorizado de la zona, el cual lo derivará a plantas de procesamiento, existiendo múltiples posibilidades de valorización de este material, como combustible en centrales térmicas o como el reciclado y fabricación de diversos utensilios (tuberías, bolsas, macetas, etc.). La suciedad de los plásticos, ya que en muchas ocasiones vienen con tierra, dificulta las labores de reciclado, encareciendo el proceso cuando es necesario lavarlos.

Actividades

13. Comente los factores que influyen en la descomposición y mineralización de la materia orgánica.

14. ¿Cuáles son las prioridades que deben guiar la gestión de los residuos de una empresa?

15. Busque información en internet sobre la toxicidad y potencial peligro para el medioambiente de diferentes fitosanitarios permitidos en agricultura ecológica.