Residuo agrícola

Residuo agrícola.

Residuo Agrícola. Fracción o fracciones de un cultivo que no constituyen la cosecha propiamente dicha, parte de la cosecha que no cumple con los requisitos de calidad mínima para ser comercializada como tal. Estos residuos se obtienen de los restos de cultivos o de limpiezas que se hacen del campo para evitar las plagas o los incendios y pueden aparecer en estado sólido, como la leña, o en estado líquido, como los purines u otros elementos residuales obtenidos en actividades agropecuarias.

Introducción

La agricultura genera cantidades considerables de desechos (rastrojos), aunque es necesario reciclar un porcentaje de la biomasa para proteger el suelo de la erosión y mantener el nivel de nutrientes orgánicos, una cantidad importante puede ser recolectada para la producción de energía. Ejemplos de este tipo de residuos son: paja de cereales, zuros de maíz, restos de cultivos industriales como el arroz, el café y la caña de azúcar; residuos de cosechas: maloja de caña de azúcar, malezas, paja, rastrojo de maíz y otros cultivos; desechos de tabaco y semillas; desperdicios del procesamiento de hortalizas y frutas.

A los residuos agrícolas se le deben dar los tratamientos necesarios para garantizar la calidad del producto y se programen y controlen los planes de aplicación a suelos y cultivos. El destino anteriormente priorizado para los residuos agrícolas responde a criterios ecológicos evidentes. En los ecosistemas naturales los residuos procedentes de la vegetación herbácea, arbustivo, trepadora y arbórea, así como los generados por la fauna, se depositan sobre el suelo iniciándose el ciclo de descomposición-humificación-mineralización del humus característico de la evolución de la materia orgánica del suelo.

El ciclo de la materia en los ecosistemas maduros tiende a ser cerrado y la tasa de actividad y metabolismo del suelo se establece en función de numerosos factores, entre los cuales destacan la pluviometria, la temperatura, el contenido en oxígeno, la composición mineralógica del suelo y la naturaleza del humus formado.

En los sistemas agrícolas el ciclo de la materia se ve fuertemente alterado por las exportaciones realizadas por la biomasa de la cosecha, por lo que es necesario restituir al suelo los nutrientes minerales mediante técnicas de fertilización orgánica y/o mineral. Con el fin de minimizar la perdida de fertilidad del suelo, la biomasa vegetal restante (residuos) debe ser devuelta directa o indirectamente al suelo, mediante la aplicación de aquellos tratamientos que faciliten su integración a la dinámica edáfica. De esta forma la materia orgánica se pone a disposición de la microfauna del suelo y de la microflora de descomposición y de humificación que llevarán a cabo los procesos de mineralización primaria y formación de humus estable.

Características de los residuos agrícolas

Los residuos agrícolas provienen de cultivos leñosos o herbáceos, que se caracterizan por una marcada estacionalidad, tanto por razón del momento de su producción como por la necesidad de retirarlos del campo en el menor tiempo posible para no interferir en otras tareas agrícolas y evitar la propagación de plagas e incendios.

También hay que incluir los residuos de industrias agrícolas y agroalimentarias, tales como la fabricación de aceite de oliva, elaboración de frutos secos e industrias vinícolas.

Los residuos se generan por necesidades forestales, no energéticas, y son materiales que no tienen calidad suficiente para otras aplicaciones que no sean las energéticas. Los residuos de la agricultura, también pueden generar envases y plásticos. Estos últimos son especialmente abundantes cuando se emplea el sistema invernadero, y suponen un grave problema por la difícil degradación en el medio ambiente. También hay que destacar la elevada concentración de productos químicos fitosanitarios, como venenos, plaguicidas y fungicidas, así como envases de estos productos.

Quema de Residuos Agrícolas

La quema de residuos agrícolas es una práctica voluntaria y programada por los productores, para liberar el terreno de residuos y así facilitar las labores de siembra del cultivo siguiente. La quema de rastrojos es una práctica que se realiza para facilitar las posteriores labores agrícolas, y tiene por finalidad que no existan residuos en descomposición del cultivo anterior durante el crecimiento del cultivo subsiguiente. Además de ser una fuente de emisiones de metano (CH4), monóxido de carbono (CO), óxidos del nitrógeno (NOx), y óxido nitroso (N2O) hacia la atmósfera, la quema de rastrojos genera inmovilización de nutrientes (nitrógeno, principalmente) por la flora bacteriana encargada de descomponer los rastrojos del cultivo previo.

La quema de residuos agrícolas tiene como aspectos favorables de la destrucción de propágulos de malas hierbas, la reducción de parásitos y patógenos, la restitución de minerales al suelo, la eliminación rápida del residuo, entre otras.

Tratamiento

En las prácticas agrícolas tradicionales, casi todos los restos se aprovechaban. Se quemaban para obtener energía, abonar los campos y la paja servía para alimentar el ganado. Los métodos modernos de explotación del campo han convertido en residuos muchos de estos restos antes aprovechables. En la actualidad, no hay ganado que trabaje los campos y la paja ha perdido su valor porque es más rentable alimentar al ganado con piensos compuestos; los abonos químicos son más baratos que los orgánicos que exigen ser manipulados. Los residuos de estas actividades tienen un alto contenido energético. Antes se aprovechaban quemándolos, pero en la actualidad se está obteniendo gas metano por la fermentación de la biomasa. Los restos orgánicos de las explotaciones se acumulan en un reactor en el que fermentan. En este proceso se produce gas metano que se quema para dar energía. Si el tamaño de la explotación es suficiente puede abastecerse de [[energía], en los países del tercer mundo está siendo la fuente principal de energía de muchas familias que no tienen acceso a suministros comerciales de combustible o electricidad.

Importancia de los residuos agrícolas en la agricultura

El simple hecho de dejar los residuos agrícolas en el terreno de cultivo ayuda a reducir el uso de maquinaria y el consumo de combustible, a evitar la pérdida de terreno debida a la erosión causada por el viento y el agua, y a minimizar la pérdida de materia orgánica.

La gestión de residuos es una técnica relativamente poco costosa que ralentiza la erosión del terreno y mejora la composición de la tierra y su productividad. Esta está directamente relacionada con la calidad y la salud de la tierra: un terreno saludable presenta una mayor resistencia ante la erosión, retiene mayor cantidad de nutrientes de los cultivos, soporta el crecimiento de las raíces, filtra el agua y absorbe más cantidad de dióxido de carbono (CO2). La reducción del labrado minimiza la pérdida de materia orgánica y protege el terreno mediante los residuos vegetales. El labrado puede romper la estructura de la tierra, acelerar la descomposición y pérdida de materia orgánica, aumentar el riesgo de erosión, destrozar el hábitat de organismos beneficiosos y provocar compactación.

Existen varias consideraciones que se deben tener en cuenta antes de decidir qué sistema de gestión de residuos orgánicos conviene más a una explotación agrícola. Cada sistema es diferente dependiendo del coste del equipamiento, la mano de obra, la productividad y las materias de protección medioambiental.

El coste de la maquinaria y el equipamiento son dos de los factores de mayor relevancia a los que se enfrenta el agricultor: unas máquinas más grandes, nuevas tecnologías, piezas de repuesto más caras y los elevados costes de los combustibles han provocado un aumento de los costes de producción en general. Sin embargo, si se toman las decisiones adecuadas y se adapta la maquinaria con que se cuenta se puede conseguir un ahorro bastante importante. Para tomar una decisión acertada se debe haber llevado a cabo un análisis de los costes de producción por superficie y de los gastos en maquinaria.

Uso de residuos agrícolas

Residuos de cereales

El principal residuo de los cultivos cerealísticos es la paja y los rastrojos, que presentan baja humedad, alto contenido en celulosa y alrededor de un 10% de lignina.

La mayor parte de la paja producida se destina a la ganadería, donde se utiliza para la alimentación o como lecho. Otros posibles usos de la paja son en la obtención de papel paja, obtención de glucosa y furfural, componente en la fabricación de tableros, aislante y material de relleno en materiales de construcción, empleo como combustible, obtención de estiércol artificial, agente de aireación y/o fuente de carbono para el compostaje de residuos pastosos o excesivamente ricos en nitrógeno.

Residuos de vegetales verdes

Se trata de residuos de cultivos que se cosechan antes de la senescencia vegetal. Por este motivo los residuos presentan alto contenido en humedad y generalmente son fácilmente degradables. Comprende, entre otros, los residuos de los cultivos forrajeros y raíces o tubérculos extensivos y los que provienen de la mayoría de los cultivos hortícolas comestibles y de las producciones de flor cortada.

La mayoría de los residuos forrajeros recolectables se reciclan para la alimentación del ganado por lo que en la práctica no constituyen un residuo propiamente dicho. Los residuos de la horticultura comestible pueden ser incorporados en el suelo para facilitar su posterior descomposición si existe tiempo suficiente antes de iniciar el próximo cultivo. El elevado contenido hídrico de estos residuos y su baja relación C/N (15 a 30) promueve una descomposición bastante rápida y, generalmente, su incorporación al suelo no conlleva el riesgo de “hambre de nitrógeno” en el siguiente cultivo.

En las explotaciones muy intensivas, y especialmente en cultivo protegido, los residuos de la cosecha de la horticultura comestible y también de la floricultura deben ser retirados del suelo o de los sustratos de cultivo antes de iniciar el cultivo siguiente, al no existir tiempo suficiente y/o para evitar los riesgos fitosanitarios. En estos casos los residuos vegetales se amontonan al aire libre para facilitar su desecación, disminuyendo así su volumen. Posteriormente estos residuos pueden tener cuatro destinos principales: transporte e incorporación al suelo de otras fincas menos intensivas; quema; deposición en vertederos; o traslado a plantas de compostaje para la fabricación de compost. Este último destino se muestra de especial interés puesto que permite una importante reducción del volumen (minimización del residuo) y su valorización mediante la estabilización de su la materia orgánica y la higienización del producto, eliminando o disminuyendo drásticamente la posible existencia de patógenos y parásitos en el residuo inicial. El compost obtenido puede ser utilizado para su aplicación al suelo como enmienda o abono orgánicos o como sustrato o componente de un sustrato en cultivo sin suelo.

Residuos de poda de viña y frutales

Los sarmientos y la madera proveniente de la poda de la vid y de los árboles frutales presenta un contenido medio-bajo de humedad y un alto contenido en celulosa y lignina. La relación C/N de estos materiales es muy elevada, entre 150 y 250.

La mayor parte de estos residuos se quema en la propia explotación tras ser retirados del campo y en mucha menor proporción se utiliza como combustible (troncos o ramas gruesas de frutales) o para el asado de carne en barbacoas (sarmientos de vid). De forma alternativa, y con mucho mayor interés, estos materiales pueden ser aplicados al suelo para su posterior descomposición y humificación. Esta alternativa, que hace unos años era muy poco frecuente, se va implantando lentamente. La aplicación al suelo exige un tratamiento mecánico previo de troceado o picado y, si se considera necesario, de desfibrado. Este último tratamiento es especialmente interesante en troncos y ramas de mediano y gran calibre. Atendiendo a la elevada relación C/N de estos residuos es preciso aportar una fuente nitrogenada, ya sea de naturaleza orgánica (estiércol, abonos orgánicos, purines, abonado en verde) o inorgánica (abonos amoniacales o ureicos), que aceleren su descomposición. El residuo triturado puede dejarse sobre el suelo, a modo de acolchado orgánico de lenta descomposición, o proceder a su incorporación superficial en el suelo, mediante la realización la labor adecuada.

Tratamientos mecánicos para los residuos agrícolas

Como se ha comentado anteriormente la aplicación al suelo de las pajas y otros residuos equivalentes de los cereales requiere trituración o picado y incorporación superficial. Estas dos operaciones se pueden realizar de forma separada o conjunta según disponibilidad de maquinaria y características del residuo.

La rotura de la paja se realiza generalmente en el momento de la cosecha, incorporando una dispositivo picador a la cosechadora. De esta forma la paja picada queda sobre el suelo a medida que avanza la cosechadora. Posteriormente se debe realizar una labor de incorporación superficial mediante pasa de grada de discos o labor de chisel. Una única labor de grada de discos ( utilizando discos escotados) permite la rotura e incorporación de la paja en una sola labor.

La aplicación de residuos tales como los procedentes del maíz, girasol, colza, entre otros, se realiza generalmente utilizando gradas rotativas de eje vertical las cuales, aprovechando el movimiento transmitido por la toma de fuerza, rompen e incorporan en una sola labor el residuo, garantizando un buen contacto con el suelo. Este mismo tratamiento es adecuado para los residuos hortícolas.

Los restos de poda requieren siempre un tratamiento de fragmentación o rotura. Para esta labor se suele utilizar trituradora de restos de poda, de funcionamiento similar a una desbrozadora de martillos o mayales pesada, de reciente aparición en el mercado. Acoplada al tractor, el tamaño y el diámetro medio del producto obtenido es función de la velocidad de avance y del régimen de giro de los martillos. El producto resultante queda en el centro de la calle y puede ser posteriormente incorporado al suelo con grada rotativa de eje vertical o, más frecuentemente, dejado en superficie como acolchado orgánico.

Residuos de las industrias de transformación agrícola

Existen una gran cantidad de industrias de transformación agrícola que generan residuos derivados de su proceso productivo, procedentes del producto inicial de transformación y que, en algunos casos, incluye productos utilizados en la transformación. Alguno de estos residuos son:

Arroceras

El residuo básico de esta industria es la cascarilla de arroz, que puede ser utilizada como combustible o como sustrato de cultivo, sola o mezclada con otros sustratos. Para este uso, y para evitar su posible fitotoxicidad, es conveniente que se haya sometido a un proceso previo de descomposición o de tostación en horno.

Cerveceras

Los lodos procedentes de las industrias cerveceras son depositados en vertedero en su mayor parte, aunque en algunos casos se utilizan como abono orgánico y en la alimentación animal. Los residuos de lúpulo y malta peden ser también compostados con otros materiales orgánicos para ser utilizados en la formulación de sustratos.

Frutos secos

Los restos de cáscaras rotas, trituradas o tostadas se utilizan principalmente como combustible. Estos materiales, previa reducción de su tamaño si este es excesivo, pueden ser compostados o co-compostados con otros materiales orgánicos con mayor contenido en nitrógeno y más degradables. El compost obtenido puede utilizarse como abono, enmienda orgánica o en la formulación de sustratos.

Harineras

Los residuos generados en estas industrias son el salvado y polvo y paja de trigo y en menor proporción grano. Estos productos se destinan principalmente a la alimentación animal y lecho de ganadería. En algunos casos pueden volver al suelo como componente de abonos orgánicos y ingredientes de compost.

Industria del café

Los tostaderos de café generan cascarilla que generalmente se incinera como combustible en la propia planta. Una pequeña parte se lleva a vertedero o se incorpora al suelo de forma directa o tras un proceso de cocompostaje. Las empresas productoras de café soluble generan un residuo tras la extracción de los granos de café tostado y molido. Este producto se utiliza como combustible, como componente de piensos para animales, para el cultivo de setas o como abono orgánico o también como componente de sustrato de cultivo. Para este último uso es conveniente su compostaje previo con otros materiales orgánicos, como la corteza de pino.

Oleícola

Del proceso de extracción del aceite de soja y de girasol se obtiene un residuo consistente en restos de semillas y harinas. Estos productos se usan como abono en agricultura y en la alimentación animal o bien son depositados en vertedero. De la extracción del aceite de oliva y según el procedimiento utilizado se genera el orujo, el alpechín, el lodo de alpechín o el alperujo. El orujo se ha utilizado tradicionalmente como combustible o componente de pienso para la alimentación animal. Tras su compostaje o co-compostaje puede ser aplicado al suelo o utilizado para la formulación de sustratos de cultivo, mezclado con materiales aireantes. Los lodos de alpechín, obtenidos tras la evaporación en balsas del alpechín, y el alperujo, producto resultante del nuevo sistema de centrifugación en dos fases, tienen diversas utilizaciones: cogeneración de energía eléctrica, secado para obtener el aceite de orujo, combustible en la propia almazara tras su secado en balsas y elaboración de abonos orgánicos mediante co-compostaje con otros productos que aumenten la porosidad y la aireación, como residuos de maíz, algodón y raspajo de uva.

Textil

Los residuos textiles principales proceden del algodón o del lino. El subproducto del algodón consiste en fibras cortas, semillas y restos de hoja. El residuo del lino genera el polvo de telar que se obtiene del tallo en el proceso de fabricación de las fibras. La mayor parte de estos residuos se destinan a vertedero o son quemados en la propia industria para la obtención de energía. Si se someten a un proceso de compostaje, estos materiales pueden ser utilizados en la formulación de sustratos de cultivo.

Transformación de hortalizas

Las industrias de conservas, congelación y cuarta gama de hortalizas generan un conjunto de residuos de alta degradabilidad y ricos en nutrientes. Estos materiales tras su compostaje pueden ser utilizados en la fabricación de abonos orgánicos, de enmiendas orgánicas y para formular sustratos.

Fuente

• Héctor Manterola, Dina Cerda, Jorge Mira. Los residuos agrícolas y su uso en la aliementación de rumiantes.
• Joaquín Moreno Casco, Raul Moral Herrero. (Eds. Científica). Compostaje. Capítulo 21. Residuos agrícolas.