Download - Presentación María Martínez
Enmiendas, abonos orgánicos y bioproductos: normativa internacional e
inocuidad en frutas y hortalizas
Maria Mercedes Martínez S. PhDUniversidad de Bonn, TROPEN
Grupo de Investigación en Suelo, Planta, Agua y Ambiente, GISPA, Chile
11va. Conferencia Capital Humano- Santiago, Chile Septiembre 14 de 2016
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz(INRES) Pflanzen- und Gartenbauwissenschaften. Tropischer Pflanzenbau - TROPENUniBonn, Germany
Calidad de agua y tipo de riegoSuelo/
coberturas
Abonos y enmiendas orgánicas
Productos de control y
fertilizantes
Beuchat, 2006; Matthews, 2013; 2014
La inocuidad
Ausencia de agentes o sustancias que resulten nocivas para el consumidor (Beuchat et al., 2006).
Agua de Riego
Contaminantes Químicos y Microbiológicos
Calidad para Agua de Riego
http://www2.sag.gob.cl/biblioteca_digital/documentos/medio_ambiente/criterios_calidad_suelos_aguas_agricolas/pdf_aguas/anexo_B.pdf ** Norma de Protección de aguas continentales
NCh 1333/78 (87) FAO / EUCE dS/m 0,7 5 <0,75pH 5,5-9 6,5-8,4OD mg/L >7,5 >5N-NO3 (mg/L) <5
RAS (Absoción de Na)* <3** <3Na (%) <35Sólidos Suspendidos Totales (SST)
<30 <50
Na% = (Na / (Na+Ca+Mg+K)) x 100
No hay exigenciaNo hay exigenciaNo hay contactoCultivos localizados de la categoría B, sin exposición de trabaja-dores, ni público.
C
No hay exigencia< 1
TrabajadoresCultivos de cereales industriales y forrajeros, praderas y forestales
B
< 1000< 1Trabajadores, consumidores, público
Cultivos de consumo crudo; campos deportivos; parques públicos
A
Nematodos IntestinalesHuevos L-1
Grupo expuestoCondiciones de Aprovechamiento
Clase
Calidad microbiológica de aguas residuales empleadas en agricultura (OMS-1989)
Coliformes
Fecales NMP/ 100 ml
Efecto de suelo(A) y agua de riego (B) sobre la calidad de horatalizas según estación.
Antwi-Agyei P, Cairncross S, Peasey A, Price V, Bruce J, et al. (2015) A Farm to Fork Risk Assessment for the Use of Wastewater in Agriculture in Accra, Ghana. PLoS ONE 10(11): e0142346. doi:10.1371/journal.pone.0142346http://journals.plos.org/plosone/article?id=info:doi/10.1371/journal.pone.0142346
Lampa-Colina, Metropolitana
A/P Salmonella / 25 g
Repollo
2012-2014
Abonos y enmiendas orgánicas
Productos que al ser aplicados al suelo activan principalmente los
procesos microbiales, fomentando simultáneamente su estructura,
aireación y capacidad de retención de humedad y aportando
pequeñas cantidades de nutrientes (ICA, 1995).
• Restos de cosechas. • Abonos verdes. • Hojas.• Restos urbanos. • Complementos minerales. • Plantas marinas y algas.
Materiales Orgánicos
Permitidos en A O• Estiercol compostado• Excrementos humanos aireados y
compostados: no consumo humano• Compost:
– minima 55°C/ 3 dias o 45°C/12 días • Humus de gusanos e insectos• Inoculantes naturales• Mantillo de setas• Harinas: sangre, hueso, cuerno, carne,
pluma, lana, cascarillas o tortas)• Residuos domesticos compostados• Vinaza/extractos ........
Fresco Estabilizado Compostado Humificado
Proceso de Mineralización de C
Composición de estiercoles frescos
Nutriente (bs) Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas
Materia orgánica (%) 48,9 45,3 52,8 63,9 54,1
Nitrógeno total (%) 1,27 1,36 1,55 1,94 2,38
Fósforo asimilable (P2O5, %) 0,81 1,98 2,92 1,82 3,86
Potasio (K2O, %) 0,84 0,66 0,74 0,95 1,39
Calcio (CaO, %) 2,03 2,72 3,2 2,36 3,63
Magnesio (MgO, %) 0,51 0,65 0,57 0,45 0,77
Fuente: Aso y Bustos, 1991.
Propiedad Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas
pH 7,6 7,3 8,2 7,5 8,0
CE (dS/m) 6,3 9,4 12 8,9 14,2
Salinidad y pH
Fuente: Aso y Bustos, 1991.
Dispersión de BioaerosolesPérdida de N-NH4
PO4 por escurrimiento (lluvia)N-NO3 por lluvia
Estado fisicoConcentración de N del materialConcentración de PConcentración de metales (Nivel crítico)Tasas de mineralizaciónRequerimientos del cultivoMonitoreo frecuente: suelo/aguas
Aplicación del Estiércoles Frescos
USDA ARS, 2016
Reducción de pérdidas de N-NO3
Ortega et al., 2015
LODO ESTABILIZADO
Amonio (NH4) ppm Nitrato (NO3) ppm0
1000
2000
3000
4000 3856.3
146
Rel C/N Rel NH4/NO30
5
10
15
20
25
30
10.1
28
COMPOST
Ingenio Providencia, Cali
Proceso aerobio de degradacion de materia orgánicaAltas temperaturas
Humedad controladaEstabilización y Madurez
a) Carbono (TC) b) Nitrogeno total
(NT)c) N-NH4 d) N-NO3
Tiempo Descomposición aeróbica (días)
Sanchez Monedero et al., 2010, Brown S., 2014
Carb
ono
Tota
l (kg
/Tn)
N
T
(kg/
Tn)
N-N
H 4
(mg/
kg)
N-N
O3
(m
g/kg
)
TEMPERATURA
• 55 ºC • eliminación de
patógenos, parásitos y semillas de malas hierbas.
Ta
sa d
e co
mpo
stac
ión
( Kg
CO2/
h)
Temperatura (°C)0 30 40 50 60 70 80
Alta tasa de descomposición
Oloresvolatiles
Muertepatógenos
Abonos orgánicos y enmiendasCalidad
Calidad Sanitaria
Microorganismos patógenos
Humanos
Vegetales
Metales pesados
Madurez y estabilidad
Indicadores químicos
Indicadores bioquímicos
Indicadores biológicos
Fertilidad y aptitud
Macro y micro nutrientes
disponibles y totales
pH y CE
INOCUIDAD
Estabilidad y MadurezGrado de descomposición y transformación de la
materia orgánica
EstabilidadActividad microbiana en el sustrato (compost)Biomasa microbianaRespirometría
Evolución de CO2 y /o tasa de toma de O2
Contenido de ATPEnzimas: glucosidasas, ureasas, fosfatasas
Método Muy maduro
Maduro Inmaduro
N-NO3/N-NH4 <0,5 0,5-3 >3
N-NH3 mg/kg bps <75 75-500 >500
N-NO3 mg/kg bps >70 >40 <40
AOV ppm bps <200 200-100 >1000
% germinación >90 80-90 <80
Parámetros de madurez
Metales pesados- Compost (ppm)Elemento MSW BioWaste Alemania Chile
Pb 420 83 150 100Cu 222 41 150 100Zn 919 224 500 200Cr 107 61 150 120Ni 84 26 50 20Cd 2.8 0.4 3 2Hg 1.9 <0.2 3 1
Kraus & Grammel, 1992; NCh 2880/04 (16); European Compost Council 2014
• Características Biológicas – Indicadores de Calidad
– Mesofauna: rotiferos, colémbolos
– Microorganismos benéficos• Grupos funcionales
– Fijadores de N– PO4 solubilizadores
– Microorganismos patógenos • Fitopatógenos
– Según cultivo: Phoma– Sclerotinia, Rhizoctonia, Nemátodos
• Patogenos humanos: Inocuidad
Pais Metodo de compostaje
Temperatura/Patógenos
Colombia Todos > 55°C /3 díasAustria Todos > 55°C /3 díasAlemania Pilas abiertas
Pilas cerradas
>55°C 2 semanas>65°C 1 semana>60°C 1 semanaSalmonella ausente/25gVirus tabaco (TMV) & Plasmodiophora sp.
Suiza Todos los compost >55°C 3 semanas>60°C 1 semana
Dinamarca Todos los compost >55°C 2 semanas
Sobrevivencia de Patógenos en CompostListeria monocytogenes
Paniel et al., 2010
Standards InternacionalesEPA-
ColombiaFrancia Chile
A
Metales pesados
mg/ Kg (ppm)
AsCd Cr HgPbNi
4139
120017
300420
1,5100
115050
152
1201
10020
Patógenos-indicadores
Salmonella sp:Coliformes fecales (MPN/4g)E. coliHuevos de helminto /4g psEnterococcusListeria monocytogenes Clostridium perfringensVirus M2
Au /25g<1000
<1
Au/25g<1000<1000
<1<105 UFC/g
Ausencia
<3 NMP<1000<1000
<1
Ausencia<103 UFC/ g<1UFP / 4g
(NCh. 2880 /04 (16); NTC 5167 /11; France-Standard NF 44-095 ; Lemunier et al., 2005)
Infiltración en suelosInfiltración de suelos Aguas residuales Lodos Abono con lodos de depuradoras
Biosolidos estiercoles
MarMar Ríos y lagosRios y lagos Aguas subterráneasAguas subterraneas Aguas de riegoAguas de riego
Moluscos bivalvos Crustaceos Aguas de bañoAguas de Bano Agua potableAguas de pozo VerdurasVegetales AerosolesAerosoles
EXCRESIONES
Virus Entéricos
DIARREA: Rotavirus, Norovirus, Astrovirus
NO DIARREA: Polio, Coxsackie Echo
Lampa-Colina, Metropolitana2012-2014
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS BIOSÓLIDOS
PARAMETROMICROBIOLOGICO
BIOSOLIDO PTAR
SALITRE (2007)NORMA EPA40CFR 503
Norma Chilena NCh 2880
Coliformes fecales (*NMP/100g 1.6 x 1010UFC /g
< 20x105 (Clase B)< 1000 (Clase A)
< 1000 NMP / g
Huevos de Helminto < 1 < 1 (Clase A)> 1 (Clase B) Ausencia
Salmonella sp. 1.57 NMP/4g < 3 NMP/4g Ausencia
Enterovirus <1 ufp/4g -
Fuente: Proyecto Planta El Salitre, EAAB, EPA 40CFR 503, Nch 2880/04 (2016)
Acidos húmicos y fúlvicos.
Aplicación
Te de compost
Té de compost
Té de compost
• Fracción del compost soluble en agua.
• Aeróbico• Extracción de:
– Solubles en agua– Poblaciones de
microorganismos– Sustancias biológicas
• Aditivos: activadores de funciones biológicas
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
10
10.1
Tiempo
O2
(mg/
L)
Prueba Valor de referencia
NCh 2880 de 2004 (2016)
Porcentaje de Cumplimiento
Muestras de Compost
Muestras de Té
Coliformes fecales
<1000 NMP/g 60 90
E. coli <1000 NMP/g 90 90
Salmonella sp. <3 NMP/4g 100 100
Fitotoxicidad > = 80% 80 100
Angulo et al., 2012
Calidad de enmiendas orgánicas comerciales - Chile
Bioproductos de interés agrícola
• Sistema productivo organismos-suelo-planta– con aplicación tanto a suelo como foliar.
• Aportar o Promover la movilización de nutrientes en suelo
• Incrementar tolerancia al stress abióticos (acidez) o bióticos ( plagas y enfermedades)
• Promover el crecimiento vegetal, resistencia, mejorar calidad
ICA, 2012; FAO, 2012
Biofertilizantes /Biocontroladores/ Bioestimulantes
• Aprovechamiento poblaciones asociadas a filosfera, rizosfera y endofitas
• Puros o consorcios: Uni / multi ingrediente activo
• Producto biológico – bacterias , hongos, nematodos,
o metabolitos – capaces de establecerse en
rizósfera o filósfera– Ciclaje de nutrientes (N,P,K…)– sustancias biológicas activas
Calidad de BioinoculantesRequisito sólido líquido
Concentración mínima por cada microorganismo UFC/g o UFC/ml
1x107
1x107
Pureza microbiológica mínima
95 %
95 %Actividad biológica:a. Infectividad, mínimo b. Efectividad, incremento de biomasa en la especie hospedera
90 %
Estadísticamente
significativo ( = 0,05)
90 %
Estadísticamente
significativo ( = 0,05)
pH Especificado por el productor
Especificado por el productor
Densidad Especificado por el productor
Especificado por el productor
Humedad Especificado por el productor
N.A.
Norma ICONTEC 349/ 2008
Diseño
Producción y reelaboración
Distribución
Consumo, reutilización,Reparación
Minimización
Recolección
Reciclado
ECONOMIA CIRCULAR
RECURSOS
Materias Primas
Desechos
Global GAP, Fairtrade, Rain ForestComision Europea de la EU (Dic. 2015 aprobado)
1.3 billion tonnes of food is
lost or wasted every year around the
globeFAO, 2015
Conclusiones• Inocuidad de los alimentos depende de diversos factores en
campo: – agua, estiercoles y suelos, equipos, manipuladores,
insumos químicos y biológicos, etc.• Conocer y asegurar la calidad del agua y los insumos con los
que se produce.• Generar abonos y enmiendas en sistemas de compostaje
propios o utilizar productos comerciales de calidad certificada.
• Utilizar bioinoculantes y otros bioproductos de alta calidad.• Mejorar la competitividad en mercados internacionales y
participar de la economia circular• Capacitación es un componente esencial.
Muchas gracias