Materia orgánica soluble de compost (II): Efecto de la relación de extracción P/V (peso de compost y volumen del extractante)

Hola a todos.
Seguimos con la serie de entradas relacionadas con mí investigación científica sobre el compost y que podéis leer en la sección Mi Investigación.
Espero que os guste.
Aspecto de las sustancias húmicas liofilizadas de un compost
(Extracto total, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos en color descendente)
Si queremos usar el compost para obtener abono orgánico líquido, tenemos que desarrollar un procedimiento que nos permita solubilizar su materia orgánica. Si queremos basarnos en sus propiedades húmicas, lo más fácil es hacer una extracción alcalina (usando hidróxido de sodio o de potasio, es decir, NaOH ó KOH) siguiendo el procedimiento recomendado por la Sociedad Internacional de Sustancias Húmicas (International Humic Substances Society, IHSS). Este procedimiento suele ser una agitación mecánica durante 24 horas con el hidróxido correspondiente y su posterior filtración. Si se quiere aislar los ácidos húmicos, habría que precipitarlos con un ácido. En principio, si se quiere obtener un abono orgánico líquido, este último paso se podría obviar ya que el extracto alcalino ya los tendría disueltos.
Nota importante: si se quieren estudiar los ácidos húmicos se utiliza NaOH pero si se quieren usar como fertilizante, usar KOH. El sodio es un elemento perjudicial para el suelo por la salinidad, no así el potasio que es incluso uno de los principales nutrientes de los abonos.
Como es lógico pensar, antes de proceder con la solubilización de sustancias húmicas hay algunas consideraciones que tenemos que tener en cuenta sobre todo si queremos optimizar el proceso. Uno de dichos factores es la relación peso/volumen, es decir, la proporción entre el peso del composts utilizado y el volumen del extractante. Esta relación se conoce como RELACIÓN DE EXTRACCIÓN.
Se suele escribir de la siguiente manera: 1:20. Eso significa que por cada gramo de compost que utilizamos tendríamos que añadir 20 ml de extractante correspondiente. Por cierto, esta es la relación P/V que se utiliza en el protocolo recomendado por la IHSS.

¿Cómo afecta la Relación de Extracción en la cantidad de carbono orgánico solubilizada?

En la siguiente gráfica podemos verlo…
Aquí podemos ver la concentración de carbono orgánico total y el húmico en función de la Relación de Extracción y de la concentración del extractante (KOH 0,1 y 1M). Nota: la relación de extracción está expresada como el cociente entre el peso y el volumen: 1⁄4 = 0,25; 1/5 = 0,20; 1/10 = 0,10; 1/20 = 0,05; 1/40 =0,025. Estas extracciones están hechas con 24 horas de agitación mecánica a 25ºC.
Como era lógico de esperar, a Relaciones de Extracción más altas (1⁄4 = 0,25) se obtiene el máximo en la concentración de carbono orgánico, llegando incluso a solubilizar más de 40 g L-1 de carbono orgánico. Todo lo contrario pasa para las relaciones de extracción más bajas (1/40 = 0,025).
Una característica a resaltar sobre la naturalaza de la materia orgánica solubilizada es que es principalmente tiene características de ácido húmico (más del 80% del carbono es húmico). Esto no tiene por qué ser así siempre y dependerá fundamentalmente del tipo de composts o sustrato que utilizamos para solubilizar la materia orgánica. En este caso, usamos composts de alperujo.

¿Qué pasa con el rendimiento extractivo?

El rendimiento extractivo es una forma de saber cuanto hemos solubilizado teniendo en cuenta la cantidad inicial de compost que teníamos. Se suele expresar en porcentaje (%), tal y como vemos en la siguiente gráfica:
La principal conclusión que sacamos es que la Relación de Extracción no afecta al rendimiento extractivo, solo a la concentración del carbono orgánico obtenido en el extracto. Usando KOH 1M llegamos a solubilizar más del 40% del carbono orgánico y con KOH 0,1M aproximadamente la mitad.

Por lo tanto, la pregunta del millón: ¿qué relación de extracción usarías para fabricar tus abonos orgánicos a partir de un compost? Comenta esta entrada si quieres que lo discutamos…

Para saber más sobre las sustancias húmicas no dudes en leer estas entradas del blog:

20 Comments

  1. Hola !

    Quisiera consultar lo siguiente, para realizar una extraccion tipo “te” , es decir no pongo en contacto directo el compost solido con la solucion basica, que material me recomiendan para contener al sustrato solido ?

    Muchas gracias

    1. Estimado Pedro.
      Puede utilizar un material poroso como una malla metálica, o malla de plástico de invernadero. Debe ser algo que permita la entrada del agua pero no demasiado grande para que se salga el compost sólido.
      Un saludo

          1. Creo que lo más sencillo es usar varias bolsas de 50 o 100 kg de capacidad. 400kg en una bolsa es complicado de trabajar a no se que uses una Big bag (https://www.big-bag.es/). De todas formas, no se si este material puede aguantar una extracción alcalina. Otra cosa es añadirlo sin bolsa y luego sedimentar por gravedad y filtrar el resto que se quede sin extraer.

  2. Guillermo

    Hola, antes que nada gracias por tu ayuda en el tema, es muy interesante leerte.
    Mi pregunta es la siguiente: que ventajas tiene pasar un compost solido a líquido haciendo un extracto? Si en una hectárea me recomiendan utilizar 1tn de compost solido, y hago un extracto por ejemplo a 1M con una relación 1:5 tendría que aplicar 5000 lt de mi extracto a una hectárea para tener los mismos beneficios. Incluso más ya que lo máximo que se logra arrastrar a la fase líquida es el 40 porciento de carbono orgánico.
    Espero lo haber sido claro en el planteo desde ya muchas gracias.
    Saludos.

    1. Estimado Guillermo.
      Como bien indicas, aplicar el compost sólido es mejor en términos nutritivos. El líquido tiene interés por su facilidad al aplicarlo. si no tienes problemas en añadir el compost sólido, hazlo así. El líquido se suele usar dependiendo del sistema de riego que tengas, ya que será más fácil añadirlo.
      Un saludo

  3. Guillermo

    Hola, qué velocidades y tipos de agitadores se utilizan?
    SI aumentamos la temperatura a 60 grados podemos disminuir los tiempos de agitación? En que medida?
    Hasta cuantos grados centígrados podemos aumentar la solución sin perjudicar la misma?
    saludos.

    1. Las velocidades y tipos de agitadores dependerán de su disponibilidad. Los hay verticales y horizontales, los que crean una corriente gracias a un cilindro rotatorio o los que incluso, insuflan aire para hacer la agitación. ¿Cual es mejor? Dependerá de lo que quiera conseguir, su presupuesto y el tiempo que quiera hacer la agitación.
      Cuanta más temperatura, la solubilización es mayor por lo que se alcanzará antes el máximo de la misma. Aquí también influirá como de concentrada esté la muestra en relación con el volumen de extractante que use.
      Yo solo he trabajado hasta 70-80ºC y la matriz se disuelve muy bien. Presumiblemente también se degradará, pero cuanto más lo haga mejor será. En el compost hay moléculas muy grandes y cuanto más pequeñas sean, mejor las asimilará la planta.

  4. mario

    Hola .estoy iniciando con lombricultura mi objetivo es recolectar el lixiviado para obtener fertilizante organico..por la información que tengo y de la materia prima que dispongo trabajo con estiércol de caballo… Mi consulta es si Ud tiene valores estimados de NPK para este tipo de lixiviado..
    Gracias

    1. Hola José Iván.
      El KOH 1M es una concentración. La Molaridad se expresa por moles (gr/peso molecular) por volumen. Teniendo en cuenta que el KOH tiene de peso molecular es de 56 gr/mol, para un litro tendrías que añadir 56 gr para tener la concentración de 1M. Como vas a usar 250 litros de agua, deberías usar 56gr x 250l = 14000 gr, es decir, 14 kilos.

      ¡¡Suerte!!

      1. JOSE IVAN HERNANDEZ

        Doctor, que pasaría si la RELACIÓN DE EXTRACCIÓN lo hago a 125 kilos de compost producido por lombriz roja californiana “fétida” a 250 litros de agua.
        Según se comentario, La principal conclusión que sacamos es que la Relación de Extracción no afecta al rendimiento extractivo. solo a la concentración del carbono orgánico obtenido en el extracto.

        1. Hola de nuevo.
          El rendimiento extractivo se refiere a la cantidad de carbono orgánico solubilizado con respecto a lo que había inicialmente en el compost. Este concepto es diferente de la concentración de carbono orgánico obtenido en el extracto. Veamos un ejemplo:

          Un compost con un 33,5% de carbono orgánico (CO) significa que en 100g de compost tengo 33,5g de carbono orgánico (335g de CO si tuviese 1 kg de compost). Si yo hago una extracción y consigo solubilizar 17g de CO en el extracto, tendría un 50% de rendimiento de extracción ya que he conseguido solubilizar la mitad de lo que había inicialmente.

          Ahora bien, esos 17g pueden estar más concentrados o menos en función del volumen que hayamos usado en la extracción (como por ejemplo si hemos usado diferentes relaciones de extracción). Si utilizo 1 litro de KOH 1M para la extracción, la concentración sería 17g por litro. Si utilizo 0,5 litros, la concentración del extracto sería 33,5 g por litro.

          Como dice el post, el rendimiento extractivo será siempre el mismo (siempre sacaremos el 50% de CO) lo que será diferente será la concentración del carbono orgánico en el extracto. A ti lo que te interesa es obtener extractos lo más concentrados posible sobre todo para producir abonos orgánicos líquidos. Te interesa trabajar con relaciones de extracción 1:5 ó 1:10 para obtener un líquido más rico en carbono orgánico soluble.

          Espero haberte ayudado

          1. JOSE IVAN HERNANDEZ

            Buenas, cordial saludo, entendido muchas gracias, pero voy a molestarlo de nuevo pues tengo unas preguntas que me preocupan.

            1¿El KOH mata o elimina los microorganismos benéficos?
            2¿El liquido obtenido lo puedo utilizar perfectamente para aplicación foliar?
            3¿Que dosis recomendaría al aplicar?

            Quiero contarle que hice el primer ejercicio de extracción.
            10 litros de agua.
            3 kilos de lombricompuesto.
            560 gramos de KOH.

            Resultado de carbono orgánico 12,8 gramos por litro.
            Gracias

          2. Hola de nuevo.
            El KOH es un un hidróxido muy fuerte por lo que el pH de la disolución que tengas finalmente será muy alcalino. Con 1M seguro que entorno a 11, con lo que a esos valores es muy difícil que sobrevivan microorganismos.
            Si lo aplicas foliarmente, diluyelo antes (unas 20 o 50 veces). Si está muy concentrado puedes dañar la hoja.
            Si utilizas 2M te saldrá más concentrado pero no te saldrá el doble. No creo que se traduzca en una mayor concentración de carbono orgánico por lo que yo no te lo recomiendo.

  5. JOSE IVAN HERNANDEZ

    Que cantidad entonces de KOH 1M, debo agregar a 250 litros de agua, para extraer el CO de un compost con 33,2 % de carbono organico, y que cantidad de compost debo agregar.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

*