El compostaje de estiércol de caballo

Por: Brent W. Auvermann, Lanny A. McDonald, Robert Devin y John M. Sweeten

Los montones incontrolados de estiércol de caballo pueden ser un desorden antiestético, maloliente e infestado de moscas. Los montones de estiércol también pueden contaminar los arroyos y estanques cercanos.

Para los entusiastas de los caballos, los veterinarios y los operadores de establos, el manejo y la eliminación del estiércol de los caballos puede ser complicado. Los operadores de las instalaciones equinas y las clínicas veterinarias de grandes animales suelen afrontar este reto pagando a un tercero para que se lleve el estiércol de su propiedad.

Sin embargo, existe una forma excelente de estimular la demanda de un producto que, de otro modo, sería un lastre. El compostaje de estiércol puede eliminar un problema sucio y puede proporcionar un modesto ingreso adicional.

El aficionado a los caballos necesita entender los principios científicos básicos y otros factores que contribuyen al éxito de la gestión del compostaje.

¿Qué es el compostaje?

El compostaje es la descomposición o degradación controlada de la materia orgánica en un producto conocido como humus. El proceso de compostaje debe ser:

1. Aeróbico. En presencia de aire, o específicamente de oxígeno, la materia orgánica se degrada sin crear problemas asociados al olor. La degradación biológica que tiene lugar sin oxígeno, o digestión anaeróbica, suele llamarse «fermentación». Suele estar asociada a olores intensos y desagradables
2. Mediada biológicamente. Un proceso mediado biológicamente, como el compostaje, aprovecha las bacterias y los hongos naturales para digerir la materia orgánica. Como esos microbios generan calor por sí mismos, normalmente no es necesario añadir calor adicional, incluso en climas más fríos. En cambio, la oxidación puramente química de la materia orgánica se conoce generalmente como «combustión». (¡No hace falta decir que no queremos que eso ocurra!)
3. Termófilo. El compost de alta calidad para uso agrícola u hortícola se produce a temperaturas entre 130 grados F y 160 grados F.A esas elevadas temperaturas, la mayoría de los patógenos microbianos como los coliformes y la Salmonella son destruidos, y todas las semillas de malas hierbas, excepto las más resistentes, son inactivadas. (Entre las excepciones notables está el Bacillus anthracis, la bacteria formadora de esporas que conocemos como «ántrax»; si se sospecha de ántrax en alguno de los animales cercanos, no se recomienda compostar el estiércol asociado). Los procesos de compostaje que tienen lugar a temperaturas ambientales de entre 50 y 90 grados F se conocen como compostaje mesófilo.
4. Controlado. Dondequiera que se almacene el estiércol, se produce algún grado de digestión aeróbica y/o anaeróbica. Sin embargo, el resultado final es variable e imprevisible. El compostaje es un proceso controlado. La materia orgánica se maneja de forma sistemática y dentro de un marco de tiempo designado para obtener un producto final consistente y predecible.

En el compostaje completo, la materia orgánica, como los carbohidratos, azúcares, proteínas, grasas y compuestos celulósicos, reacciona con el oxígeno y el agua para producir dióxido de carbono, vapor de agua y humus. El compostaje incompleto produce productos intermedios, como ácidos grasos, que tienen un olor desagradable y que pueden ser tóxicos para las plantas. Por ello, los sistemas de compostaje deben diseñarse y gestionarse adecuadamente para garantizar la descomposición completa de la materia orgánica.

Madurez del compost

Cuando el estiércol y otras materias orgánicas están completamente oxidadas o degradadas, se denominan compost «maduro». La madurez del compost es crucial para la garantía y el control de calidad cuando se comercializa un producto de compost para uso agrícola u hortícola.

Hay varias formas bien establecidas para determinar la madurez del compost. La forma más fácil es controlar la temperatura interna del bulto de compost utilizando un termómetro de tallo largo. Las temperaturas en las pilas de compost fresco se elevan rápidamente -hasta 160 grados F y más- y luego descienden lentamente hasta que la temperatura del compost se acerca de nuevo a la temperatura del aire. Si el material de compostaje se recalienta espontáneamente después de voltearlo, airearlo o rehumedecerlo, probablemente no esté maduro. En cambio, los microbios aeróbicos probablemente se quedaron sin oxígeno, nitrógeno o agua antes de que toda la materia orgánica se degradara.

Un método más directo para determinar la madurez del compost se basa en la tasa de respiración microbiana o intercambio de gases. Las pruebas de madurez basadas en la respiración crean condiciones estandarizadas de humedad y aireación dentro del compost y luego miden el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono durante un período de tiempo específico. Si el consumo de oxígeno durante ese período está por debajo de un determinado umbral, el compost se considera maduro.

Una prueba comercial muy conocida para la madurez del compost es el kit de prueba SolvitaTM de Woods End Laboratories. La prueba SolvitaTM es un simple ensayo de madurez de 4 horas en el que el color de una tira de prueba cambia en respuesta a los cambios en la saturación de oxígeno y dióxido de carbono en un contenedor cerrado. A continuación, se determina un índice de madurez entre 1 (inmaduro) y 8 (maduro) por comparación con un conjunto de colores estándar.

El Departamento de Transporte de Texas exige ensayos de madurez mediante la prueba SolvitaTM o su equivalente en todo el compost utilizado en la vegetación a lo largo de las vías públicas. Se requiere un valor mínimo de 7 para cumplir la especificación de madurez del TXDOT.

La madurez del compost tiene importantes implicaciones para el crecimiento de las plantas. El compost maduro no compite con las plantas por los nutrientes, especialmente el nitrógeno, que puede estar ya limitado. Si el compost inacabado se mezcla con el suelo, los microbios aeróbicos pueden competir con las plantas por los nutrientes esenciales, lo que puede impedir el crecimiento o matar a las plantas. Además, es probable que el compost inmaduro tenga un contenido relativamente alto de ácidos grasos que son tóxicos para las plantas, o «fitotóxicos».

Condiciones óptimas para el compostaje

Un gestor de un sistema de compostaje a pequeña escala debe responder a una amplia gama de condiciones, como la composición variable del estiércol y el clima incontrolable. Sin embargo, algunas condiciones pueden controlarse para mejorar varios elementos del proceso de compostaje. Entre ellas se encuentran la humedad, la relación carbono-nitrógeno y la saturación de oxígeno.

Humedad – Una cantidad suficiente de agua proporciona nutrientes solubles a los microbios necesarios para el compostaje. Sin embargo, si el contenido de humedad es demasiado alto, se reduce el suministro de oxígeno y es probable que se produzcan olores desagradables. En la mayoría de los casos, un contenido de humedad entre el 35% y el 55% en peso da lugar a un compostaje termófilo eficaz. Como las elevadas temperaturas aceleran la evaporación, a menudo hay que añadir agua para que el proceso de compostaje no se detenga prematuramente. Esto es casi siempre cierto en climas semiáridos como el Panhandle de Texas, la región Trans-Pecos, o las Llanuras del Sur.

Relación Carbono-Nitrógeno (C:N) – Junto con el oxígeno, los nutrientes más importantes para los microbios son el carbono y el nitrógeno. Al igual que el metabolismo humano se beneficia de un equilibrio adecuado de proteínas y carbohidratos en la dieta, los microbios en el proceso de compostaje funcionan mejor cuando el nitrógeno disponible y el carbono disponible están adecuadamente equilibrados entre sí y con la humedad y el oxígeno.

Generalmente, la relación media C:N que optimiza el sistema de compostaje es de 25:1 a 30:1 en peso. Las relaciones C:N más altas causan condiciones limitadas de nitrógeno y un compost terminado pobre en nitrógeno. El compost que tiene una relación C:N baja no estabilizará el nitrógeno completamente y puede dar lugar a una liberación excesiva de amoníaco gaseoso a la atmósfera. La mayor parte del estiércol de ganado y de aves de corral tiene una relación C:N del orden de 15:1 o 10:1. Por lo tanto, se debe añadir al estiércol otro material con alto contenido en carbono, como residuos de cultivos, astillas de madera o serrín. Una mezcla de estiércol de caballo y virutas de madera es muy adecuada para completar el compostaje.

Saturación de oxígeno – Debido a que los microbios aeróbicos requieren oxígeno disuelto en el agua para completar su trabajo, la eficiencia del compostaje depende del mantenimiento de oxígeno libre en los espacios de los poros alrededor de las partículas de compost. La saturación de oxígeno mide la disponibilidad de oxígeno libre y se define como la fracción de volumen de oxígeno en el gas de los poros. El aire estándar tiene aproximadamente un 21 por ciento de oxígeno por volumen; debido a que los organismos aeróbicos en una pila de compost consumen constantemente oxígeno, la concentración de oxígeno en el espacio de los poros será generalmente inferior al 21 por ciento, pero las condiciones aeróbicas pueden seguir existiendo.

Si la saturación de oxígeno baja demasiado, alrededor del cinco por ciento, los microbios dependientes del oxígeno comenzarán a apagarse, y los microbios anaeróbicos asumirán la responsabilidad de la digestión posterior. Esto irá acompañado de un notable descenso de la temperatura. La saturación de oxígeno para las condiciones aeróbicas puede mantenerse mediante aireación pasiva o activa (aire forzado), dependiendo de la permeabilidad de las materias primas combinadas. El estiércol de caballo combinado con abundantes virutas de madera o paja es poroso y permeable al gas debido al variado tamaño de las partículas. Las mezclas de estiércol y serrín, un material más fino, requieren un grado de gestión ligeramente superior para mantener una permeabilidad adecuada en la masa del compost. Sin embargo, si se gestiona adecuadamente, el serrín se compostará más rápidamente que los materiales de cama más gruesos debido a su superficie mucho mayor.

Fabricación de compost a partir de estiércol de caballo

Hay varias maneras de diseñar un sistema de compostaje en la granja, y ninguna es apropiada para todos los tamaños y tipos de instalaciones equinas. Sin embargo, cualquier sistema debería constar de los siguientes componentes simples:

1. una zona de puesta en escena para el estiércol crudo;
2. un conjunto de cuatro a seis cubos o pilas independientes lo suficientemente grandes como para mantener temperaturas internas elevadas;
3. un mecanismo para voltear los montones o mover el compost de cubo a cubo, como la mano de obra para las operaciones pequeñas o un pequeño cargador frontal para áreas más grandes; y
4. un grifo de agua o una combinación de bomba/tanque de agua, y una boquilla de pulverización.

El número y el tamaño de los cubos de compostaje se determinan en función de la cantidad de estiércol generado por la instalación y de la frecuencia de giro deseada. Establecer una frecuencia de volteo deseada de 2 a 3 semanas. Contar el número de cargas de carretillas de estiércol generadas durante ese periodo de tiempo. Calcule la capacidad de cada carga de carretilla y multiplíquela por el número de cargas para obtener el volumen necesario del contenedor. A continuación, para garantizar una capacidad adecuada para un aumento de la carga ganadera, añada otro 50 por ciento del volumen.

Por ejemplo, si la carretilla tiene capacidad para 3 pies cúbicos de estiércol cuando está llena, se generan 16 carretillas de estiércol al día y el compost se voltea cada 2 semanas, el primer contenedor debería tener una capacidad de volumen como la siguiente Capacidad = (3 pies cúbicos/carga × 16 cargas/día × 14 días) × 1,50 = 1.008 pies cúbicos

La superficie del suelo del primer contenedor se calcula dividiendo la capacidad de volumen por la profundidad de diseño en pies. Las pilas de compost deben tener al menos 4 pies de profundidad, por lo que el área del suelo del primer contenedor se calcula como 1.008 ÷ 4 = 252 pies cuadrados, o mide aproximadamente 16 pies × 16 pies. Si el cargador frontal tiene suficiente alcance, la superficie del suelo puede reducirse aumentando la profundidad de trabajo a 6 ó 7 pies. Para una profundidad de 6 pies, el área del suelo sería de 168 pies cuadrados, o 12 pies × 14 pies. El volumen de material en cada contenedor disminuirá con el tiempo a medida que los materiales se degraden, por lo que los siguientes contenedores pueden ser ligeramente más pequeños si es necesario. Para cuando el compost esté maduro, su volumen puede haber disminuido hasta la mitad.

El contenido de humedad del estiércol y de la cama es normalmente del 50 al 60 por ciento en estado bruto, por lo que probablemente no será necesaria una humedad adicional hasta que el compost se traslade al segundo o tercer contenedor. Disponga de un amplio suministro de agua y presión para humedecer el compost a medida que se voltea. El contenido de humedad puede descender hasta un 25% en 4 semanas. Para aumentar el contenido de humedad del compost del 25 al 55 por ciento, añada entre 20 y 30 galones de agua por cada 100 pies cúbicos de compost. Para un sistema en el que cuatro cubos (1.000 pies cúbicos cada uno) requieren humedad adicional, se necesitan aproximadamente 1.200 galones de agua cada vez que se voltean los cubos. Sin embargo, la cantidad real de agua necesaria variará sustancialmente según el tipo de lecho utilizado, el tamaño de las partículas del lecho y otros factores específicos del lugar.

No intente añadir toda el agua de una vez. En su lugar, utilice una boquilla de pulverización para suministrar el agua al compost a medida que cada cubo de la cargadora se vierte en el contenedor. Es fácil comprobar el contenido de humedad adecuado. Coja un puñado de compost del centro de un contenedor que se haya mezclado bien y apriete el compost con fuerza en su puño. No debería poder exprimir ninguna gota de agua libre del compost, pero debería dejarle la mano ligeramente húmeda. Si el compost se moja demasiado sin querer, no se preocupe; simplemente vigile las temperaturas del compost en ese contenedor y gire el compost si las temperaturas no aumentan en un par de días. Si de alguno de los contenedores emanan olores rancios, probablemente el contenido de humedad sea demasiado alto. Remover el compost ayudará a expulsar algo de humedad y oxígeno y a aliviar el problema.

Medir la temperatura del compost

Comprobar la temperatura del compost es la forma más fácil y rápida de controlar un sistema de compostaje. Todo lo que se necesita es un simple termómetro de tallo largo (o dos) y unas buenas habilidades de registro.

Inserte con cuidado el termómetro hasta la mitad de la masa de compost y deje que la aguja o la pantalla digital se estabilice. Esto puede llevar hasta 2 minutos en el caso de los termómetros de dial. Anote la fecha, la hora, el número de contenedor o pila, la ubicación dentro del contenedor (por ejemplo, el centro, la esquina noroeste, etc.) y la temperatura. Las temperaturas deben ser las más altas cerca del centro, pero hay que tomar las temperaturas en varios lugares para promediar las lecturas extrañas. A veces se inserta un termómetro directamente en un punto frío o húmedo que no es visible desde el exterior y que no es característico del contenedor en su conjunto.

Medir las temperaturas al menos diariamente durante la primera semana después de haber volteado el compost. Luego, si las temperaturas en los contenedores activos están en el rango termófilo entre 130 y 160 grados F, no necesitará medir las temperaturas con tanta frecuencia; semanalmente puede ser adecuado. Las temperaturas inmediatamente después del volteo y la humectación estarán obviamente cerca de la temperatura del aire, pero deberían repuntar notablemente en 48 horas. Guarde las mediciones de temperatura en un archivo práctico para ayudar a documentar a los posibles compradores que las semillas de malas hierbas y los patógenos no deberían ser un problema en su compost.

Monitoreo de la madurez del compost

Debido a que la madurez del compost es extremadamente importante para los usuarios hortícolas y agrícolas, tiene sentido comenzar un proceso sistemático de pruebas de madurez. Los kits de pruebas basados en la respirometría cuestan entre 15 y 20 dólares cada uno, ¡así que utilícelos sabiamente! No utilice las pruebas de madurez para las pilas o contenedores que responden rápidamente a las adiciones de humedad o a la aireación (fácil de determinar a partir de los datos de temperatura). Sin embargo, las pruebas deben utilizarse en material que esté a menos de cuatro semanas de la venta para darle tiempo a hacer ajustes. De nuevo, las temperaturas ayudarán a diagnosticar problemas, pero no indicarán la madurez.

Análisis de laboratorio del compost

Los usuarios agrícolas y los viveros comerciales están muy interesados en los niveles de nitrógeno, fósforo y potasio del compost y, en algunos casos, de micronutrientes como el hierro o el zinc. Para su uso en mezclas para macetas, la salinidad también es importante porque una salinidad excesiva puede interferir en la germinación de las semillas. Normalmente, el contenido en nutrientes del compost para uso hortícola no suele limitar el crecimiento de ninguna manera. Es beneficioso hacer un análisis de laboratorio del compost de vez en cuando.

Lo que hay que hacer y lo que no hay que hacer para el compostador a pequeña escala

• Haga previsiones para añadir agua suplementaria cuando sea necesario. Capturar el agua de lluvia de los edificios con tejado o poner una válvula flotante en una línea de purga de la fontanería exterior puede ser todo lo que se necesita para mantener un tanque cercano lleno. En climas secos, puede ser útil dar forma a la parte superior de los montones para capturar las precipitaciones.
• Desee mover suficiente tierra para asegurar que el área de compostaje drene bien. El agua estancada, especialmente alrededor del estiércol y el compost, causará problemas de olores y moscas. Una pequeña cuchilla de caja ayudará a mantener la zona lisa y bien drenada.
• Se debe controlar la temperatura del compost cada pocos días. La temperatura por sí sola no es suficiente, pero puede ser un indicador de éxito o de problemas inminentes.
• Dar instrucciones a los empleados para que mantengan la basura, los plásticos, los cadáveres y los productos de salud animal (jeringuillas, viales, etc.) fuera de las pilas de compostaje.
• Mantener la zona de compostaje limpia y bien mantenida. Una buena imagen es vital para el éxito de la comercialización.
• ¡Utilice el producto terminado en sus propios paisajes, macetas y jardines! Si usted lo utiliza y le gusta, sus clientes estarán más dispuestos a probarlo también.
• Haga que se realicen análisis de laboratorio de las muestras de compost de vez en cuando. Conocer su producto tranquilizará a sus clientes y le ayudará a identificar formas de mejorar su sistema. Un análisis de rutina incluirá nitrógeno, fósforo, potasio, azufre y salinidad total. El análisis de la materia orgánica aumenta considerablemente el coste, pero le ayudará a determinar si los métodos de recogida de estiércol están recogiendo demasiada tierra mineral, lo que reduce la calidad del compost. Si está interesado en utilizar el compost como material de cama, el análisis periódico para detectar patógenos es un buen seguro.
• Recoge el estiércol de los corrales y las jaulas con cuidado. Trate de mantener la tierra mineral fuera del estiércol, y lleve la cuenta de cuántas cargas de carretilla se entregan a su sistema cada día.
• Trate de asegurar un buen drenaje de cualquier corral exterior de caballos del que se recoja el estiércol. Las condiciones de barro hacen que el estiércol se cargue de tierra, lo que reduce el contenido de materia orgánica por unidad de compost.
• NO intente iniciar una operación de compostaje durante un tiempo extremadamente frío, a menos que disponga de suficiente estiércol caliente (por encima de 50 grados F) para hacer inmediatamente una pila de al menos 4 pies de profundidad. Los montones pequeños pierden calor demasiado rápido para mantener temperaturas adecuadas para los microbios. Voltear las pilas durante el tiempo extremadamente frío puede resultar en un rebote más lento.
• No utilice las pilas de compostaje para degradar o almacenar cadáveres si planea comercializar el material al público. El compostaje de cadáveres es más difícil que el de estiércol, conlleva un riesgo significativo de comercialización y es más adecuado para aquellas operaciones que van a utilizar el compost en su propia propiedad. Si desea utilizar el sistema de compostaje para la eliminación de cadáveres, asegúrese primero de que su sistema funciona bien sin cadáveres; luego añádalos y perfeccione su técnica según sea necesario. En un buen sistema, el compostaje funciona bien con animales de todos los tamaños, desde pollos hasta vacas lecheras adultas. Es importante contar con el asesoramiento de un profesional si sigue ese camino.
• No regale el compost. Una tarifa nominal estimula el interés, y los ingresos le ayudarán a perfeccionar sus técnicas y equipos cuando surjan oportunidades.
• NO descuide las estructuras de los contenedores dañados. Los pequeños daños se convierten rápidamente en daños graves y costosos que pueden interrumpir su sistema de compostaje y dificultar una rápida recuperación.
• NO permita que los empleados utilicen las pilas de compostaje como alternativa al cubo de la basura. El alambre de embalar, las jeringuillas, las latas de refresco, el cordel y otros materiales inertes pueden ser fatales para un esfuerzo de comercialización. La calidad, la consistencia y la apariencia son las piedras angulares del éxito del marketing.
• No asuma que los contenedores son la única configuración viable para un sistema de compostaje. Los contenedores dan un aire de organización al sistema, pero la principal diferencia entre un contenedor y un montón es simplemente tener algo resistente contra lo que empujar. Si puede idear un sistema de pila estática que sea manejable, y si la apariencia no es la consideración más importante, no se moleste con el esfuerzo o el gasto extra.

Información adicional

Beck, M. The Secret Life of Compost: A How-to and Why Guide to Composting-Lawn, Garden, Feedlot or Farm. Acres USA, 1997.

Epstein, E. The Science of Composting. Technomic Publishing Co. 1997.

Sweeten, J. M. «Composting Manure and Sludge». L-2289, Texas Agricultural Extension Service.

TXDOT. «Furnishing and Placing Compost» (Suministro y colocación de compost). Special Specification Item 1009, Texas Department of Transportation.

Agradecimientos

Gracias a Gregg Veneklasen, D.V.M., por poner a disposición de este proyecto las instalaciones del Hospital Veterinario Timber Creek en el condado de Randall, Texas.

Las siguientes personas colaboraron en el manejo del compost, la recolección y el análisis de datos: Kevin Heflin, TAEX-Amarillo; Megan Campbell Williams, TAES-Amarilllo; y Bob Burkham, TAEX-Canyon. También se agradece al Dr. John M. Sweeten y al Dr. Bob Robinson por proporcionar recursos para esta demostración a través del proyecto Tierra Blanca Creek.

Gracias a los revisores por sus numerosos y útiles comentarios y sugerencias.

Este proyecto de demostración e implementación fue financiado en parte por una subvención de calidad de agua de la Sección 319 de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y la Junta de Conservación de Agua y Suelo del Estado de Texas.

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