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======= MANUAL DE PRODUCCIÓN DE COMPOSTAS =======
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LA COMPOSTA
HUMUS (COMPOSTA EN LA
NATURALEZA)
En la naturaleza todo se recicla. Lo que sale de la tierra vuelve a ella en
forma de excrementos, hojas, cadáveres, etc. Un sinfín de
descomponedores y carroñeros, desde el buitre, pasando por las
lombrices y las ratas, hasta millones y millones de microorganismos se
encargan de cerrar el ciclo, manteniendo la fertilidad en la tierra y
formando la parte orgánica de los suelos, los productos más
resistentes a esta degradación, y que por tanto permanecen más
tiempo en la tierra, constituyen la fracción llamada humus. Dentro de
la materia orgánica de la tierra, el humus representa por término
medio el 85-90% del total. Por ello hablar de la materia orgánica de la
tierra y de la fracción húmica es prácticamente lo mismo.
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PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL
HUMUS
• Favorece la absorción de los rayos solares debido a su color
oscuro y, por tanto, el aumento de la temperatura de la tierra
en primavera.
• Favorece la aireación y el drenaje de la tierra al mezclarse con
las arcillas y formar agregados, disminuyendo la
impermiabilidad de éstas.
• Mantiene en la tierra el contenido apropiado de agua, gracias a
su gran capacidad para retenerla, actuando como esponja. Este
poder absorbente, junto con la formación de agregados con las
arcillas, hace al humus un importante agente preventivo de la
erosión.
• Mejora y aumenta la disponibilidad de los nutrientes para las
plantas. El agua que atraviesa la tierra se llevaría los nutrientes
solubles, sino fuera porque los complejos arcillo-húmicos
retienen, por atracción eloctrostática, los elementos necesarios
para la vida de las plantas (Mg, K, Na, etc.). De esta forma, los
complejos arcillo-húmicos se comportan como un almacen de
nutrientes, de los que la planta puede disponer cuando le son
necesarios. A esta capacidad se le denomina capacidad de
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cambio, haciendo referencia al intercambio de nutrientes entre
los complejos arcillo-húmicos y el agua de la tierra en la que se
hallan disueltos.
• El humus sirve de soporte a multitud de microorganismos, que
hacen de la tierra un medio vivo. Estos microorganismos que
viven dependiendo de él y contribuyen a su transformación,
son tanto más numerosos y activos cuando mayor cantidad de
humus exista. El humus es verdaderamente el fundamento de
la actividad microbiana de las tierras y esta actividad
proporciona a las plantas los elementos nutritivos necesarios.
IMPORTANCIA Y FUNCIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA
La importancia de la materia orgánica en las tierras es grande, y no
sólo mejora las propiedades físicas y químicas de la tierra, sino
también el desarrollo de los cultivos. De la devolución de materia
orgánica a las tierras agrícolas depende el mantenimiento de la
fertilidad a largo plazo. Los aportes de materia orgánica de plantas y
animales están sometidos a un continuo ataque por parte de los
organismos vivos, microbios y animales, que los utilizan como fuente
de energía y de materiales de recuperación frente a su propio desgaste.
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Como resultado de dicho ataque, son devueltos a la tierra los
elementos necesarios para la nutrición de las plantas.
Los organismos que llevan acabo esta importante tarea son
principalmente las bacterias y los hongos. Sus diferentes familias se
especializan en descomponer un determinado tipo de compuesto. Por
ejemplo las bacterias de los nitratos se encargan de los compuestos
que tienen nitrógeno en forma de nitritos y los transforman en
nitratos, que de esta forma pueden ser asimilados por las plantas.
Mientras las tierras necesitan ingentes cantidades de materia orgánica;
cada día millones de toneladas de residuos orgánicos, en lugar de
volver a la tierra dándole fertilidad, van a contaminar el entorno. La
materia orgánica de las basuras pueden encontrar el camino de vuelta a
la tierra a través de la composta.
LA COMPOSTA
La naturaleza es un enorme sistema que hace composta, convierte los
desechos orgánicos como hojas, flores, frutos, etc. en nutrientes o
alimentos que se reintegran a la tierra, para después ser aprovechados
por los demás seres vivos, incluyendo al hombre. De forma
tradicional, durante años, los agricultores han reunido los desperdicios
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orgánicos para transformalos en abono para sus tierras. Compostar
dichos restos no es mas que imitar el proceso de fermentación que
ocurre normalmente en el suelo de un bosque, pero acelerado,
intensificado y dirigido, en el cual se produce humus.
La composta esta comprendida dentro de la agricultura orgánica que
esta definida por la Asociación Mexicana de Agricultores Ecológicos
fundada en 1992, como el arte y la ciencia para obtener productos
agropecuarios sanos, mediante técnicas que favorezcan las fuentes
naturales de fertilidad del suelo sin el uso de agroquímicos
contaminantes, mediante un programa preestablecido de manejo
ecológico.
La palabra composta proviene del latín componere, juntar; por lo tanto
composta es la reunión de un conjunto de restos orgánicos que sufren
un proceso de fermentación y da un producto de color marrón oscuro,
con olor a humus.
Este abono orgánico resultante contiene materia orgánica (parte de la
cual es semejante al humus de la tierra), así como nutrientes:
nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, calcio, hierro y otros
oligoelementos necesarios para la vida de las plantas. Es un producto
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con vida, con una gran variedad y densidad de microorganismos que
sintetizan enzimas, vitaminas, hormonas, etc. y que repercuten
favorablemente en el equilibrio biótico del suelo.
Esta técnica fue iniciada por Sir Alfred Howar en la India en 1925,
quien procesaba residuos orgánicos como basuras, pajas y hojas, con
capas alternadas con estiércol y fango cloacal. Este proceso tiene
diversidad de variantes, pero siempre manteniendo el mismo
principio; el proceso fue modificado por el Consejo de Investigación
Agronómicas de la India para acelerar la acción aerobia y reducir los
malos olores.
La composta realizada con basuras debe dar un producto de grano
fino, no debe llevar materiales inertes como vidrio y plástico, y ha de
estar pasteurizado para no contener gérmenes patógenos, ni semillas
sin germinar.
Debido a su materia orgánica y al humus que se deriva de ella, la
composta posee la facultad de enmendar las características físicas del
suelo: contribuyendo a la estabilidad de las estructuras de sus
agregados (los suelos compactados se sueltan bajo la acción de la
materia orgánica y los suelos arenosos se compactan por la misma
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acción), aumentando la capacidad de retención de agua; mejorando su
porosidad, lo que facilita su aireación.
La acción química de la composta se manifiesta por su capacidad de
intercambio catiónico superior a la de cualquier arcilla, suministra
directamente a las plantas a los tres elementos básicos N, P, K y hace
una importante aportación de oligoelementos tales como hierro,
mangneso, zinc, boro, cobre, etc. Además, por efecto de su oxidación
lenta, produce gas carbónico, que contribuye a solubizar algunos
elementos minerales del suelo, facilitando su asimilación por las
plantas.
La actividad biológica del suelo se ve favorecida por el aporte de un
número importante de bacterias que se encuentran en la composta,
pero es sobre todo su riqueza en materia orgánica lo que favorece el
desarrollo de los microorganismos del mismo suelo, que con su
actividad estimulan el crecimiento vegetal, especialmente para las
raíces. Esta acción biológica favorece la descomposición de los
componentes minerales insolubles, como los fosfatos, que son
necesarios para el desarrollo de las plantas; y el nitrógeno soluble, que
puede desaparecer fácilmente por lixiviación, es transformado en
nitrógeno orgánico en el cuerpo de los microorganismos, de forma
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que cuando éstos mueren, quedan de nuevo disponibles para las raíces
de las plantas y mientras tanto es menos probable que se pierdan por
lixiviación o como amoníaco en el aire.
Algunos abonos orgánicos hechos con basura son de mala calidad y
pueden tener efectos negativos en tierras y cultivos, como los que se
citan a continuación:
Falta de madurez. Si la composta no ha terminado de fermentar, sus
microorganismos pueden captar el nitrógeno de la tierra necesario
para la fermentación, privando de él a las plantas.
Metales pesados. La composta puede contener proporciones
elevadas de metales pesados, sobre todo si se han mezclado con lodos
de depuradoras. Estos elementos necesarios en pequeñas cantidades,
al aumentar su concentración puede resultar peligrosos dado que se
acumulan en la tierra y pasan a las cadenas alimenticias.
Materiales inertes. Frecuentemente se hallan plásticos y vidrio que
ensucian los campos.
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Las características físicas, químicas y biológicas de la composta de
basura madurado varían de unos casos a otros debidos a la diferente
composición de los materiales de partida y a los diversos procesos de
elaboración. De todas maneras, la mayor parte de los países disponen
disponen de una norma de mínimos y máximos para definir a la
composta.
Al compara varios tipos de composta, conviene prestar atención a si
los datos de materia orgánica y nutrientes vienen dados en porcentajes
sobre materia seca o húmeda. Conociendo la humedad, se puede
transformar unos en otros mediante una sencilla operación
matemática.
BIOQUÍMICA DE LA BASURA
El transformar los desechos orgánicos de la basura requiere un
conocimiento de la bioquímica de esta, principalmente de los procesos
de fermentación. Debido a la diversidad de sustancias orgánicas
presentes en la basura doméstica y en base a su concentración,
destacan los glúcidos y sus derivados, como la celulosa; su abundancia
explica en gran medida las reacciones químicas que sufre la basura en
el proceso de descomposición.
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Así, desde el punto de vista práctico de la fermentación estos
compuestos se dividen en: a) solubles en agua; b) poco solubles en
agua y c) insolubles en agua.
En el primer grupo, bajo la acción enzimática de los diferentes
microorganismos se produce abundante CO2, esto ocurre incluso
previo a que la basura sea recolectada, se trata de azucares simples
como sacarosa, lactosa y glucosa; en el segundo grupo encontramos
que la fermentación es más lenta, y participan compuestos como
hemicelulosas, almidón y materias péptidas principalmente; finalmente
en el tercer grupo, es la celulosa quien destaca, ésta se encuentra
mezclada en productos, en papeles, cartones y embalajes
(aproximadamente con un 25% de celulosa).
El grupo de materiales insolubles en agua, e higroscópicos, con
frecuencia aparecen en masa compactas, lo que exige trituración para
acelerar la fermentación, así bajo el ataque oxidante de los
microorganismos, son los glúcidos quienes sufren numerosas
deshidrogenaciones, hasta llegar a convertirse en CO2, agua y calor.
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El incremento en la temperatura de los materiales que conforman la
basura, obedece al proceso de fermentación, la cual se atribuye a las
reacciones que generan los grupos de hidratos de carbono de las dos
primeras categorías de desechos sólidos.
En la basura encontramos compuestos como: prótidos, que son la
fuente de nitrógeno; substancias fermentables como fenoles,
antocianinas, alcaloides, terpenos, diastasa, entre otros. Parece que las
diastasas se encuentran en cantidades ínfimas, pero desempeñan un
papel importante para iniciar la fermentación.
Las ligninas son un grupo aparte, estas son polímeros complejos, de
acuerdo a su origen; algunos estudios parecen indicar que el humus o
ácido húmico, se deriva principalmente de ligninas. En un período de
maduración se termina de degradar la lignina y la celulosa presente en
la basura, en este período las reacciones secundarias dan origen al
humus en sus formas estables y complejas (Kononova, 1975 citado
por J. Hernández, 1996).
Existe dificultad en predecir la descomposición de la basura, debido a
la heterogenidad del material y al poco conocimiento sobre los
mecanismos que operan en la degradación. Se conocen algunos
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cambios físicos, químicos y biológicos importantes durante la
descomposición de la basura, estos son: a) decaimiento biológico de
compuestos orgánicos con generación de gases y líquidos; b)
oxidación química de materiales; c) desprendimiento y difusión de
gases; y d) lixiviación de materiales orgánicos e inorgánicos (Trejo,
1994 citado por J. Hernández, 1996).
DESCOMPOSICIÓN DE LA BASURA
Para el estudio de estos procesos se distinguen cuatro etapas en la
descomposición de la basura: a) aerobia; b) anaerobia no
metanogénica; c) anaerobia metanogénica inestable; y d) anaerobia
metanogénica estable (Trejo, 1994 citado por J. Hernández, 1996).
Fase Aerobia. Celulosa � Glucosa
Glucosa + Oxígeno � Bióxido de Carbono + Agua + Energía
La primera etapa, es la más rápida requiere de una porción adecuada
de aire y agua en la composición de la basura; en esta etapa se
encuentran altas concentraciones de bacterias proteolíticas, de uno a
100 millones g-1 de basura, en su mayoría son anaerobias facultativas,
que al separarlas destacan Clostridium (65%) asociada a Bacteroides,
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Bifidobacterias y Veillonella, estos organismos son los responsables en la
producción de exoenzimas proteolíticas que solubilizan y degradan
proteínas, proteosas y polopéptidos.
En esta etapa bioquímica existen abundantes bacterias celulíticas (del
orden de 100 millones g-1), anaerobias estrictas, que solubilizan a las
celulosas, hemicelulosas, pectinas, entre otros; además de bacterias
lipolíticas, anaerobias estrictas que mediante la oxidación de lipasas
degradan materias grasas.
Fase Anaerobia no Metanogénica.
Fermentación bacteriana de hexosas
Glucosa + Fosfato inorgánico � Ácido láctico + Energía + Agua
Fermentación ácida mixta
Glucosa + Agua � Etanol + Ácido láctico + Ácido acético + Bióxido
de carbono + Hidrógeno
En esta etapa, la materia orgánica se descompone en ácidos orgánicos
mediante la participación de organismos facultativos y anerobios, se
estima la existencia de una 100 veces más bacterias anaerobias que
facultativas (de 1 000 a 10 000 millones ml-1). La taxonomia se conoce
poco, pero se han distinguido principalmente Gran negativos no
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esporulados cuyos productos del metabolismo son diversos, como:
CO2, ácidos orgánicos, amoníaco, alcoholes, cetonas, cetonas e
hidrógeno; sin embargo la mayoría de estos productos desaparecen
rápidamente del medio y no se acumulan, así los alcoholes y las
cetonas se transforman en ácidos orgánicos, mientras que el hidrógeno
reduce al CO2 para generar metano. En esta etapa también se
encuentran bacterias sulfatorreductoras (Desulfovidrio) en
concentraciones de 10 000 ml-1, que compiten por el hidrógeno con
las bacterias metanogénenicas.
Fase Anaerobia Metanogénica Inestable.
Etanol + Bióxido de carbono � Ácido orgánico + Metano
En esta etapa, caracterizada por la formación de metano inestable,
participan bacterias que por su metabolismo y estructura se clasifican
dentro de los protistas más primitivos de la tierra, hablamos de las
arqueobacterias, que son anaerobias estrictas, su desarrollo se inhibe
en presencia de oxígeno; es difícil aislar, purificar, cultivar y cuantificar
este tipo de bacterias en el laboratorio, pero en los ambientes donde se
genera metano existen cantidades de 100 millones ml-1.
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Los sustratos donde se desarrollan son específicos y producen metano
sólo cuando están presentes compuestos como el CO2, hidrógeno,
acetato, formato, y otros ácidos orgánicos de bajo peso molecular. Si
el pH desciende de 8 a 6.5, las bacterias se inhiben, entonces se
acumulan ácidos orgánicos que favorecen aún más el descenso del pH;
por el contrario, las bacterias productoras de ácidos están activas y las
del metano en período de adaptación, pueden descender la
concentración de los ácidos volátiles, de tal forma que ocasionan
elevaciones del pH. Para compensar las variaciones de acidez o
alcalinidad del medio y mantener la estabilidad del pH, existe la
capacidad reguladora del sistema CO2 - bicarbonato, estos compuestos
interaccionan con los ácidos volátiles y el amoníaco formado en el
proceso de descomposición.
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Fase Anaerobia Metanogénica Estable
Ácidos orgánicos � Metano + Bióxido de carbono
En esta cuarta etapa, se produce metano y bióxido de carbono a partir
de los ácidos orgánicos procedentes de la descomposición de la
materia orgánica. Esta etapa dura mientras exista materia orgánica
susceptible de descomponerse, los gases producidos son casi, en su
totalidad CO2 y CH4, que se cree que se producen equimolarmente.
El tiempo trancurrido para lograr la fase metanogénica estable varía,
ya que depende de la humedad y la composición de la basura. Esta es
la fase a la cual una vez que se alcanza, puede decirse que la basura a
madurado, entonces es cuando puede iniciarse el proceso de
composteo, en las fases anteriores no es posible debido a las
condisiones anaeróbicas.
EL PROCESO DE COMPOSTAJE
Es un proceso biótico, es decir llevado acabo por seres vivos. Las
reacciones son fermentaciones principalmente aerobias, o sea
realizadas en presencia de oxígeno del aire, que necesitan también
humedad.
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Durante la fermentación hay un consumo de materia orgánica,
fundamentalmente glúcidos, desprendiéndose dióxido de carbono
(CO2) y calor, por lo que la temperatura de la masa se eleva.
Paralelamente los microorganismos sintetizan productos orgánicos
más complejos, produciéndose al final, entre otros, materiales
húmicos, esencialmente estables y de difícil o muy lenta
descomposición.
El proceso de compostaje es una versión acelerada y controlada de la
fermentación que se produce en la tierra de los bosques. Para ello, en
los sistemas de fermentación lenta, los restos orgánicos se colocan en
pilas de al menos metro y medio de alto, pues siempre es necesario un
mínimo de masa critica por debajo la cual no se consiguen las
condiciones necesarias, sobre todo de temperatura. Manteniendo la
masa en las condiciones de aireación y humedad adecuadas, en el
proceso de fermentación se distinguen las siguientes fases:
Fase de latencia y crecimiento. Es el tiempo que necesitan los
microorganismos para aclimatarse a su nuevo medio y comenzar a
multiplicarse. Esta fase suele durar de 2 a 4 días y al final de ella la
temperatura alcanza más de 500C.
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Fase termófila. Los microorganismos iniciales son sustituidos por
otros que viven a temperaturas altas (termófilos). En esta fase, debido
a la alta actividad bacteriana, se alcanzan las temperaturas más elevadas
(de 50 a 700C) lo cual elimina gérmenes patógenos, larvas y semillas.
La mayor parte de la materia orgánica fermentable se transforma, por
lo que la masa se estabiliza. Esta es la fase que más se debe vigilar para
asegurar una buena pasteurización y evitar una excesiva mineralización
si se prolonga demasiado. Dependiendo del producto de partida y las
condiciones ambientales; este proceso suele durar entre una semana,
en los sistemas acelerados, y de uno a dos meses en los de
fermentación lenta.
Fase de maduración. Es un período de fermentación lenta. Los
microorganismos termófilos disminuyen su actividad y aparecen otros,
como hongos, que continúan el proceso de descomposición: los
basidiomicetos van degradando la lignina, los actinomicetos
descomponen la celulosa, etc. En esta fase, a partir de componentes
orgánicos, se sintetizan coloídes húmicos, hormonas, vitaminas,
antibióticos y otros compuestos que favorecerán el desarrollo vegetal.
Si la fermentación se realiza encima de la tierra, entran en la masa de la
composta otros descomponedores como las lombrices, que actúan
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positivamente. Durante el proceso de fermentación es conveniente
vigilar una serie de condiciones de las que dependerá la buena marcha
del mismo y la calidad del abono orgánico obtenido.
FACTORES PRINCIPALES EN LA ELABORACIÓN DE COMPOSTA
Colocación de Pila.
Es importante escoger un lugar que considere el transporte, es decir, la
pila debe ubicarse tan cerca como sea posible a la fuente de materia
orgánica (generador) y cerca del lugar donde va a usarse, con el
propósito de ahorrar tiempo y transporte del material orgánico y la
composta. El espacio en torno a la pila debe de ser de dos a tres veces
mayor que el que ocupa la pila, de tal forma que pueda voltearse está
sin complicaciones para que reciba aire suficiente, evitando así la
generación de malos olores. La pila debe estar de preferencia en un
lugar sombreado, fuera del viento, para que se mantenga la humedad y
evitar que el material se vuele. Si el clima es humedo, la pila debe
protegerse del exceso de agua.
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Tamaño y Composición De La Pila.
Un tamaño adecuado es de 2 a 2.5 metros de ancho por 1.5 a 2 metros
de altura. El tamaño depende de la cantidad de material orgánico
disponible, pero es mejor hacer una pila pequeña rápidamente que una
pila más grande lentamente. Se recomienda empezar con una pila de 2
metro de ancho por 1.5 de alto, de tal forma que la pila alcance
temperaturas entre los 55 a 600C.
La pila de composta tiene que ser construida de manera especial. Se
comienza con una base de material vegetal ordinario, como ramas o
tallos de caña de azúcar, así el aire del exterior puede circular
fácilmente bajo la pila y cualquier exceso de agua fluirá más
rápidamente. La descomposición del material es más fácil si el material
se pone en capas, es decir, alternando una capa de material que se
descompone fácilmente (partes de plantas verdes, estiércol de animal y
desperdicios domésticos) con una de material más difícil de
descomponer (ramas, hojas secas, mazorcas y paja).
Relación Carbono/Nitrógeno (C/N).
El carbono y el nitrógeno son dos elementos esenciales para la
nutrición de cualquier organismo y se han de encontrar en unas
proporciones determinadas para una buena fermentación, los
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microorganismos de una composta utilizan el carbono para energía y
el nitrógeno para la síntesis de proteìna. El parámetro que mide esta
proporción se llama relación carbono/nitrógeno. Si el material de
partida es muy rico en carbono y pobre en nitrógeno, la relación será
alta, el proceso de fermentación será lento, las temperaturas no
subirán suficientemente y se perderá el exceso de carbono en forma de
dióxido de carbono. Si por el contrario, el material, el material es rico
en nitrógeno, relación baja, se producirán pérdidas de este elemento
en forma de amoníaco (NH3).
Los valores de la relación C/N del material a fermentar han de estar
entre 25 y 35 para que pueda darse una buena fermentación. Sin son
mas altos, se ha de añadir materiales ricos en nitrógeno, como
estiércoles y lodos de depuradoras; y si son más bajos, habrá que
compensar la mezcla, añadiendo componentes ricos en carbono,
como paja y otros.
Materiales ricos en nitrógeno:
• Lodos de depuradoras de aguas residuales.
• Excrementos de animales, especialmente de conejos y de aves.
• Material vegetal fresca de todo tipo.
• Restos de animales.
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Materiales ricos en carbono
• Paja y hojas secas
• Aserrín y virutas de madera
• Material vegetal seca en general
La materia orgánica de la basura tiene normalmente una relación C/N
de 30 a 40 y por si sola puede fermentar, aunque admite muy bien la
mezcla de lodos y estiércoles. Durante el proceso de fermentación se
produce pérdidas de carbono en forma de CO2, por lo que la relación
C/N irá disminuyendo hasta alcanzar un valor entre 12 y 18. Aunque
también depende del material de partida, si el valor final es inferior,
supone que la composta se ha mineralizado excesivamente, y si es muy
alto, puede indicar que no se ha descompuesto suficientemente. La
estabilidad de este valor es un buen indicio de que la fermentación ha
finalizado y la composta ha madurado.
Tamaño de Partícula.
Es importante el tamaño de partículas del material de partida. Aunque
no es necesario, normalmente la materia orgánica de las basuras se
suele moler. Es preciso vigilar el grado de trituración, puesto que un
tamaño pequeño de las partículas supone mayor superficie de ataque, y
por lo tanto fermentaciones más rápidas y homogéneas. Sin embargo,
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si el tamaño es excesivamente pequeño pueden originarse problemas
de compactación excesiva que impiden la necesaria aireación.
Aireación
La aireación es necesaria para garantizar el proceso aerobio, tanto para
suministrar oxígeno como para que pueda desprenderse el dióxido de
carbono producido. La aireación deficiente retrasa la fermentación
aerobia, origina procesos de fermentación anaerobia, con sensibles
perdidas de nitrógeno y carbono, malos olores y temperatura baja,
efectos que sirven de indicadores de la necesidad de aireación.
Humedad
La humedad óptima es del 50% que al final del proceso ha de bajar
hasta 30 o 40%. La humedad es necesaria para la vida de los
microorganismos. Un defecto de humedad provocará una sensible
disminución de la actividad microbiana, por lo que se paralizará la
fermentación y bajará la temperatura. Un exceso de humedad también
tiene consecuencias negativas pues dificulta la circulación del oxígeno
y puede provocar fermentaciones anaerobias.
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Temperatura
Dada su facilidad de medición y su relación con el proceso de
fermentación, la temperatura es el parámetro que mas se usa para
vigilar la fermentación. Durante los primeros días debe elevarse
rápidamente hasta los 60 o 70oC, comenzando posteriormente a
estabilizarse y bajar lentamente hasta 40 o 500C. Cuando no se eleva
hasta esos niveles, indica que la fermentación no marcha bien. Si las
temperaturas bajas son acompañadas de malos olores, es señal de
fermentaciones anaerobias. Las temperaturas altas (mayores de 650C)
prolongadas, no son convenientes, pues pueden ocasionar una especie
de suicidio bacteriano que frena la fermentación y también pérdidas de
nitrógeno.
pH
La acidez o pH es un factor menos importante de vigilar. Suele ser
ligeramente ácido al inicio (cerca de 6), neutro hacia la mitad del
proceso y algo alcalino (7 a 8) al final. Valores más altos (alcalinos)
pueden provocar pérdidas de nitrógeno en forma de amoníaco.
Microbiológico
En el proceso de fermentación unos organismos van sustituyendo a
otros. La riqueza en microorganismos favorables para las tierras y, a la
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par, la ausencia de los patógenos, determina la calidad biológica del
abono final. Si en la fermentación se ha producido las temperaturas
deseadas, la masa se habrá pasteurizado y se habrán eliminado los
microorganismos patógenos para las personas, animales y plantas. Una
temperatura homogénea y no excesivamente continua de 600C es
suficiente para eliminar los gérmenes patógenos, como indica
INYPSA.
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Tabla 1. Muerte de algunos organismos microscópicos en función de
la temperatura y el tiempo de exposición.
Salmonella typhosa Muere en 30 minutos a 55-600C
Salmonela sp Muere en una hora a 550C
Shigella sp Muere en una hora a 550C
Escherichia coli Desaparece en 20 minutos a 600C, y en una
hora a 550C
Estamoeba histolytica Muere en pocos minutos a 450C
Taenia saginaria Muere en pocos minutos a 550C
Trichinella spiralis Muere al instante a 600C
Streptococcus pyrogenes Muere en 10 minutos a 550C
var hominis Muere en 15-20 minutos a 600C
Si existe humedad suficiente, las semillas que pudieran contener los
residuos germinaran y morirán al subir la temperatura a 600C.
Se considera que una composta es madura cuando la fermentación
prácticamente está paralizada y el producto se puede considerar
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estable. Una composta poco madura puede provocar la acaparamiento
de nitrógeno de las tierras. Si esto sucede cuando la tierra está sin
cultivos, no hay problema, puesto que ese nitrógeno será devuelto,
pero las consecuencias pueden ser negativas si se le aplica cuando hay
cultivo. Existen varios métodos para comprobar la madurez; uno ya
mencionado es la estabilidad de los valores de la relación C/N. Otra
forma es comprobar la estabilidad y la temperatura introduciendo a la
composta en una cámara aislada térmicamente: si la temperatura se
eleva, es un indicio de que continúan los procesos de fermentación.
Existen otros métodos como pruebas de germinación, demanda de
oxígeno, morfocromatografía, etc.
Dos cosas son necesarias para elaborar una composta de calidad a
partir de la fracción orgánica de la basura: la separación de la materia
orgánica del resto de la basura y el método de fermentación.
LA SEPARACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL RESTO DE LA BASURA
Una buena composta no debe llevar materiales que no provengan de
la materia orgánica. La composición de la basura es cada vez más
compleja y es preciso la separación de la fracción orgánica de la inerte.
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En la mayoría de los casos, la separación se realiza con toda la basura
mezclada y se criba después.
La separación mecánica previa es el sistema utilizado en la mayoría
de las plantas industriales. Consiste en la rotura de las bolsas, el
molido de la basura y la separación por diversos procedimientos
(cribado, magnético, etc.). A demás de los materiales orgánicos, en la
mayoría de las plantas también se recuperan las latas, parte del plástico
y papel. Por lo general, sobre todo en el caso del plástico, estos
materiales inertes se separan manualmente. Además en todas las
plantas se recoge una fracción llamado rechazo, que es la parte no
recuperable formada por vidrio pulverizado y trozos de plástico
mezclados con materia orgánica, etc. El rechazo se entierra o en pocos
casos si tiene valor energético se convierte en brinquetas combustibles.
El porcentaje de rechazo es variable y suele aumentar al querer
aumentar la calidad del abono final.
La tecnología no es complicada, pero este tipo de separación tiene los
incovenientes de un consumo energético relativamente elevado y de
que la separación no es perfecta, pues los elementos inertes más
pesados y reducidos como vidrio roto, pilas, algunos plásticos, etc.,
acompañan a la materia orgánica. Para evitar la presencia de estos
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materiales, en algunas plantas, una vez realizado la fermentación, el
material se somete a una nueva separación en una dechinadora, lo que
además de mejorar la calidad del abono, aumenta costos y reduce el
rendimiento. De más difícil solución parece el problema de los
productos tóxicos contenidos en las pilas y medicamentos que
terminan en la composta y pueden dar lugar a concentraciones
elevadas de metales pesados y otras substancias peligrosas.
Se puede concluir que la separación mecánica tienen una serie de
limitaciones y que intentan mejorar el rendimiento de la separación
implica disminuir el rendimiento de la producción de abono y unos
costos energéticos y de instalación mas elevado.
En la fermentación sin separación las bolsas se rompen y se
desmenuza la basura por diversos procedimientos, luego se procede a
la fermentación en montones. Al final, debido a la pérdida de
humedad y al menor tamaño de los gránulos de los materiales
orgánicos respecto a los originales, éstos se cubrirán fácilmente para
separarlos del material inerte.
Las ventajas de este método radican en los sensiblemente menores
costos de la instalación, mantenimiento y consumo de energía. Los
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inconvenientes se hallan en que los materiales inertes separados
después de la fermentación son más difícilmente recuperables,
especialmente el plástico, y sobre todo la mayor desventaja es que la
fermentación de la materia orgánica mezclada con todo tipo de
materiales, puede contaminar el abono con metales pesados y otras
sustancias tóxicas.
MÉTODOS DE FERMENTACIÓN
Los diferentes métodos tratan de asegurar unas condiciones de
temperatura, humedad y aireación próximas a las óptimas para
desarrollar el proceso. Existen diferentes métodos: los de
fermentación lenta, realizados al aire libre, y los de fermentación
acelerada en cámaras cerradas.
Dependiendo del sistema de aireación que se emplea en la
fermentación lenta, distinguimos tres métodos: volteo, ventilación
natural y ventilación forzada.
El método de volteo, la aireación de la masa se consigue por medio
de volteos periódicos efectuados con un tractor-pala o con maquinaria
especializada (compostadoras). Es conveniente que el suelo sea firme
para impedir que la composta se mezcle con el barro del suelo. La
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periodicidad del volteo depende de lo compacto de la masa y de su
humedad; la temperatura o medición de la concentración de oxígeno
indica la conveniencia de hacerlo. Por lo general, inicialmente se voltea
una vez por semana, disminuyendo la periodicidad al final del proceso,
cuya duración varían en función del clima. El proceso es simple y no
es costoso.
La ventilación natural consiste en no mover los montones durante la
fermentación y facilitar la aireación de la masa mediante varios
sistemas: un molido más basto de la materia orgánica, unas
dimensiones menores de los montones para facilitar la penetración del
aire, o bien la instalación vertical cada tres o cuatro metros, de unas
tuberías agujeradas que hagan de chimeneas. Al no efectuarse volteos,
se puede cubrir el montón con composta madurada que hace de
aislante, con lo que se consiguen temperaturas mas homogéneas, que
posibilitan una mejor pasteurización.
La fermentación puede efectuarse sobre la tierra, lo que permite el
acceso de lombrices en las últimas faces de las mismas, con lo cual
disminuye el tamaño de los gránulos y el abono se enriquece con
enzimas y microorganismos, lo cual indica también su madurez.
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El proceso es más lento que el de volteo, pero el principal
inconveniente es que la aireación es desigual y en el centro del montón
pueden formarse fermentaciones anaerobias por falta de oxígeno. Las
ventajas, dada la sencillez del proceso son evidentes; además proliferan
hongos como basidiomicetos y actinomicetos beneficiosos para la
tierra, ya que al no moverse la masa no se rompen sus hifas (los
filamentos fúngicos).
En la ventilación forzada, hecha por diversos procedimientos como
tubos de plástico perforados, una instalación fija en el suelo u otros, se
inyecta o se succiona aire intermitente con el fin de facilitar la
oxigenación de la masa. El paso del aire se regula con un reloj que
conecta periódicamente un ventilador, o bien, cuando ya ha subido la
temperatura, mediante un termostato que conecta el ventilador cuando
ésta sobrepasa los 55 o 600C.
Al no faltar el oxígeno y vigilarse la temperatura a determinados
niveles, la fermentación es más rápida y homogénea. El nitrógeno pasa
a nitrato y disminuyen sus pérdidas en forma de amoníaco. El sistema
de ventilación forzada es el más rápido, regular y cuyo control es el
mas efectivo. El costo es menor que en el de volteo.
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La fermentación acelerada en cámara cerrada y aislada consiste en
hacer recircular el aire por la masa, lo que permite alcanzar
temperaturas altas de forma mantenida, acelerando la fermentación y
reduciendo el tiempo necesario. La variante más utilizada es la llamada
DANO, en la que se introduce la basura mezclada en un gran tambor
giratorio horizontal en contínuo movimiento y en el que a veces, en
lugar del aire se introduce agua o vapor. La basura suele permanecer
en el tambor durante 48 horas, y posteriormente se separan los
materiales inertes y la fermentación de la materia orgánica prosigue en
montones.
Las ventajas del método son una buena pasteurización de la composta
y mayor rapidez y control de la fermentación (lo que implica ahorro de
espacio). Sus inconvenientes son los elevados costos de instalación y
mantenimiento y una menor calidad biológica del abono final.
A la hora de fermentar basuras son preferibles los métodos estáticos
en montones frente a la fermentación acelerada, sobre todo cuando las
lluvias no son demasiado abundantes.
Se le llama fermentación en superficie al procedimiento de aplicar
basuras sin fermentar o composta fresca (inmadura) directamente
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sobre las tierras. Dado que durante el proceso de la descomposición
los minerales bloquean el nitrógeno disponible para el cultivo y debe
realizarse cuando la tierra este en descanso.
Figura 5.3. Composta: Se coloca una capa de paja y posteriormente una de estiércol.
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Figura 5.4. Composta: Se coloca una capa de paja y posteriormente una de estiércol a lo largo de la paja
Figura 5.5. Composta: Se coloca una capa delgada de aserrín arriba de las capas anteriores.
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Figura 5.6. Composta: Se coloca una capa delgada de aserrín a todo lo largo y ancho de las capas anteriores.
Figura 5.7. Composta: Se coloca una capa de residuos vegetales en verde a todo lo largo y ancho de las capas anteriores y se riega
constantemente.
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Figura 5.8. Composta: Posteriormente se cubre con estiércol y se riega constantemente.
Figura 5.9. Composta: Posteriormente se cubre con una capa delgada de aserrín y se riega constantemente; terminando con una capa de
estiércol cubierta con paja, para guardar la humedad.
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Figura 5.10. Composta: Cuando está lista se tamiza.
Figura 5.10b. Composta: Cuando está lista, se tamiza.
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Figura 5.11. Composta: Cuando está lista la composta toma un olor a tierra de monte.
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Figura 12a y 12b. La composta se analiza en laboratorio para evaluar sus carácterísticas.
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PARA PREPARAR 65 COSTALES DE ABONO
ORGÁNICO FERMENTADO TIPO
BOCASHI
Ingredientes
• 20 costales de estiércol disponible
• 20 costales de cascarilla de arroz o 4 pacas de avena o cebada o
rastrojo picado
• 20 costales de tierra (sin piedras ni terrones)
• 6 costales de carbón quebrado
• 1 costal de pulidura de arroz, salvado o concentrado para vacas
• 1 bulto de carbonato de cal
• 2 libras de levadura de pan o fermentado de maíz o pulque
• 4 litros de melaza
• Agua
Se mezcla todo con la suficiente cantidad de agua, de manera tal que al
apretar la mezcla con la mano no gotee y quede como un churrito que
apenas se deshaga.
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Se trata de dejar una pila de unos 50 cm. de altura. Hay que darle
vuelta dos veces por día durante los 3/4 primeros días y luego una vez
por día dejando la pila de unos 20 cm de altura.
A los 15 días está listo. Se mezcla 20/30% de bocashi con tierra para
los viveros y en sembrando dos cucharadas soperas por mata, evitando
que el bocashi esté en contacto directo con las raíces.
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¿ QUE SE PUEDE HACER CON LOS DESECHOS ALIMENTICIOS QUE SE GENERAN EN TU CASA ?
Con estos desechos se
pueden obtener la
COMPOSTA que es un
"abono natural", producto de la biodegradación de la materia orgánica,
a través de un proceso muy sencillo.
¿QUÉ SE NECESITA PARA HACER LA
COMPOSTA?
Conseguir los siguientes materiales:
• Dos contenedores a los cuales llamaremos COMPOSTEROS. • Aserrín que impide la liberación de malos olores y absorbe el
exceso de humedad. • Cernidor con malla alámbrica adecuada, que servirá para
separar el producto ya biodegradado(que será la composta), de la materia orgánica todavía en proceso.
• Varilla para revolver la materia orgánica.
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¿CUÁLES SON LOS PASOS A SEGUIR PARA LA ELABORACIÓN DE LA COMPOSTA EN TU CASA?
Existen diversos métodos para obtener composta, a continuación se
presenta el más sencillo.
Primer paso: Se coloca en el fondo del
compostero una capa de aserrín. Este
impide la liberación de malos olores, la
procreación de insectos y absorbe el exceso
de humedad.
Segundo paso:
Se coloca una segunda capa con los
desechos alimenticios, si éstos están
muy secos agregar un poco de agua
para mantener la humedad. Las
siguientes capas se intercalan siempre con una de aserrín.
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Antes de depositar la siguiente capa de desechos alimenticios, es
recomendable revolver y humedecer las anteriores y siempre se
rematará con una capa de aserrín seco.
Tercer paso:
Aunque no haya desechos alimenticios que agregar, debe airearse cada
tercer día, para permitir la liberación de los gases, producto de la
descomposición y para proporcionar oxígeno al sistema.
Se airea, vaciando el contenido al
otro contenedor, revolviendo con la
varilla y se rocía con poco agua, sólo
para mantener la humedad. Si se
presenta mal olor, agregar más
aserrín.
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Cuarto paso:
Cuando esté casi lleno, se termina con una última capa de aserrín y se
empieza a llenar otro compostero. Cada tres días, se destapa para
revolver el contenido (como se indica en el paso anterior).
Quinto paso:
Los desechos alimenticios se convertirán en composta entre
los 60 y 90 días, dependiendo de la naturaleza de los
desperdicios. Esto será, cuando el producto se observe
homogéneo, café obscuro y desmenuzado. Se recomienda
cernir a los dos meses esta composta. El producto del
cernido, se puede utilizar, y lo que queda en el cernidor se
puede incorporar como materia orgánica a otro
compostero.
El producto resultante (la composta), se
utiliza como abono, ya que contiene todos
los nutrientes que se necesita para ayudar a
crecer a las plantas. Se puede usar en
macetas o jardines, mezclándola con la tierra.
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¿Cuándo está lista la composta?
Dentro del compostero, los desperdicios
orgánicos se convertirán en un material de
color café oscuro con olor a humus, en el que
será difícil reconocer los ingredientes
originales. Si deseas utilizar la composta en tu
jardín, puedes hacerlo aunque tenga
elementos intactos, ya que la descomposición
de éstos continuará en la tierra. Si planeas
usar tu composta en retoños y trasplantes, es
mejor que esté bien terminada; de lo
contrario, los capullos podrían ser atacados.
¿Qué beneficios se obtienen de la composta?
• Disminución de la contaminación y
regeneración de suelo, en forma
práctica.
• Representa materia prima para
El compostero es unRecipiente donde se juntan Los desechos orgánicos.
En un bote de basura dePlástico perfora toda suSuperficie y algunosAgujeros en la parte inferior.
El compostero es unRecipiente donde se juntan Los desechos orgánicos.
En un bote de basura dePlástico perfora toda suSuperficie y algunosAgujeros en la parte inferior.
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crear o mejorar las áreas verdes.
1. Mejora la estructura, textura y
ventilación de la tierra.
2. Contiene nutrientes y
elementos esenciales para las
plantas.
3. Fertiliza la tierra con
microbios benéficos que extraen
nutrientes de los minerales del
suelo, para proporcionárselos a
las plantas.
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BIBLIOGRAFÍA
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GLOSARIO
Anélidos
Los Anélidos comprenden unas 8.700 especies. Están provistos de un
celoma destacado, un cuerpo blando y segmentado y unas estructuras
en forma de púas (quetas) que utilizan para deslizarse. Este grupo
incluye a las lombrices de tierra (clase Oligoquetos), las sanguijuelas
(clase Hirudíneos), y la clase menos conocida, los gusanos con púas
(clase Poliquetos).
Estiércol
Desecho animal utilizado como abono. Aporta importantes nutrientes
al suelo. Sin embargo, es deficiente en tres de los más importantes:
nitrógeno, fósforo y potasio.
Suelo
Agregado de minerales y de partículas orgánicas producido por la
acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración
orgánica.
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En las regiones húmedas, la fracción orgánica representa entre el 2 y el
5% del suelo superficial, siendo menos del 0.5% en suelos áridos o
más del 95% en suelos de turba.
Coloides
Partículas diminutas que se forman como producto de la
meteorización física y química de los minerales. Las plantas obtienen
nutrientes de los coloides del suelo gracias a un tipo de reacción
química conocida como intercambio de bases. En esta reacción un
compuesto cambia al sustituir uno de sus elementos por otro. Así, los
elementos que estaban ligados a un compuesto pueden quedar libres
en la solución del suelo y estar disponibles como nutrientes para las
plantas.
Descomposición
Acción de bacterias y hongos microscópicos sobre la materia orgánica.
Estos microorganismos atacan y digieren los compuestos orgánicos
complejos reduciéndola a formas más simples que pueden ser
asimiladas por las plantas. Por ejemplo hay bacterias que forman
amoníaco a partir de proteínas animales y vegetales y otras que oxidan
el amoníaco para formar nitritos, mientras que otro grupo de bacterias
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actúan sobre los nitritos para constituir nitratos, un tipo de compuesto
del nitrógeno que puede ser utilizado por las plantas.
Humus
Materia orgánica del suelo. El humus es una materia homogénea,
amorfa, de color oscuro e inodora. Los productos finales de la
descomposición del humus son sales minerales, dióxido de carbono y
amoníaco.
Al descomponerse en humus, los residuos vegetales se convierten en
formas estables que se almacenan en el suelo y pueden ser utilizados
como alimento por las plantas. La cantidad de humus afecta también a
las propiedades físicas del suelo tan importantes como su estructura,
color, textura y capacidad de retención de la humedad. El desarrollo
ideal de los cultivos, por ejemplo, depende en gran medida del
contenido en humus del suelo.
Fijación biológica de nitrógeno
Entre los microorganismos del suelo que realizan la fijación de
nitrógeno, los más utilizados y productivos son las bacterias
simbióticas del género Rhizobium que colonizan y forman nódulos en
las raíces de las leguminosas como el trébol, la alfalfa, o el guisante.
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Las bacterias obtienen alimento de la planta y ésta a cambio, recibe
compuestos nitrogenados en abundancia. A veces se inoculan en el
suelo determinadas especies de Rhizobium para incrementar las
cosechas de leguminosas. Éstas se cultivan, en muchos casos, para que
aporten a la tierra el nitrógeno que han agotado otras cosechas.
Celulosa
Del latín, cellula, 'celda pequeña', hidrato de carbono complejo; es el
componente principal de la pared de todas las células vegetales. En las
plantas, la celulosa suele aparecer combinada con sustancias leñosas,
grasas o gomosas. Salvo algunos insectos, ningún animal tiene en los
tejidos verdadera celulosa. Los microorganismos del aparato digestivo
de los herbívoros descomponen la celulosa en compuestos
absorbibles. La celulosa es insoluble en todos los disolventes comunes
y se separa fácilmente de los demás componentes de las plantas.
Proteína
Nombre que recibe cualquiera de los numerosos compuestos
orgánicos constituidos por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos;
forman los organismos vivientes y son esenciales para su
funcionamiento. Son los ingredientes principales de las células y
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suponen más del 50% del peso seco de los animales. El término
'proteína' deriva del griego proteios, que significa primero.
Nemátodo
Gusano microscópico que parasita en el interior de las plantas
produciendo una variedad de síntomas como enanismo y
deformidades.
pH
Nombre de la escala que controla los valores de acidez o alcalinidad de
sólidos o líquidos. Sus valores van de 0 a 14. Para el caso del suelo se
considera como neutro un valor de 7, mientras que por debajo del
valor se considera