El compostaje es un proceso biológico complejo y que merece la pena estudiar. Su composición microbiana varía con el tiempo al depender de muchos factores como el material que se composta, el pH o la humedad, entre otros. Si sabemos modularla a nuestro antojo, podremos obtener compost con propiedades a la carta, como por ejemplo, con alto contenido de sustancias húmicas, compuestos de gran valor fertilizante.
Los residuos orgánicos ricos en proteínas suelen ser complicados de compostar. Un ejemplo son los que vienen de matadero, que incluso tienen su propia legislación. Son los residuos SANDACH. Aun así, existen microorganismos capaces de hacerlo gracias a que poseen unas enzimas que hidrolizan los enlaces peptídicos. Con ellas, pueden transformar estas macromoléculas en compuestos más pequeños y fáciles de metabolizar. Se las conoce como proteasas y son muy interesantes por sus aplicaciones industriales. El compost es una fuente de microorganismos muy importante de productores de proteasas. Por lo visto, los aislados que se obtienen del compost producen proteasas termotolerantes, en especial si vienen de la fase termófila.
Una forma de mejorar las propiedades del compost es retener o aumentar su contenido final en nitrógeno. Como ya comentamos antes, este nutriente se pierde por diversos motivos durante el proceso (leer aquí, aquí y aquí). Por eso, se siguen estudiando estrategias para reducir su liberación gaseosa, en especial como amonio u óxido nitroso. Una forma ingeniosa de hacerlo es modular la microbiología del proceso implicada en la nitrificación, el paso que convierte el nitrógeno del amonio en nitrato.
Los residuos ricos en lignina son difíciles de compostar. Su estructura química es compleja, lo que hace que su degradación microbiana sea lenta. A pesar de eso, hay algunos microorganismos especializados en su transformación al tener enzimas capaces de hacerlo. Con el fin de mejorar su compostaje, investigadores chinos han enriquecido una pila de compost con bacterias degradadoras de lignina y celulosa. Sus resultados fueron claros: la mineralización de la materia orgánica se mejoró durante el proceso.
Lo que nosotros sentimos como mucho calor, para el compost no lo es tanto: una simple fase mesófila. Según sabemos, la temperatura del compostaje puede alcanzar valores de 65-70 °C durante la etapa termófila, donde se produce la mayor actividad biológica y degradación de la matriz orgánica (1). Pero, ¿es este el límite térmico del proceso?, ¿se pueden alcanzar temperaturas superiores? La respuesta a esta última pregunta es que sí. Y es mediante una tecnología muy novedosa que se llama compostaje hipertermófilo.
El compostaje es un proceso químicamente muy complejo debido al alto número de reacciones químicas que se producen durante la transformación de la materia orgánica. Gran parte de las mismas están controladas por determinados microorganismos presentes en los residuos orgánicos, y se sabe que muchos de ellos son específicos de cada reacción. De todas estas transformaciones destacan las de los compuestos con nitrógeno, en especial aquellas que liberan gases como el amoniaco o el óxido nitroso.
Investigadores japoneses han aislado del suelo una bacteria no desnitrificante capaz de convertir el N2O a N2, lo que la convierte en una posible estrategia de mitigación de GEIs en la agricultura.
Los suelos son un recurso limitado, imprescindibles para mantener los ecosistemas y la vida en nuestro planeta. No son solo un soporte físico para las plantas, sino el mayor reservorio de biodiversidad de nuestro planeta. Por este motivo, algunos científicos ya están proponiendo ideas para crear repositorios institucionales para el almacenar y conservar las propiedades biológicas de los suelos, al estilo del Banco Mundial de Semillas de Svalbard. La idea es muy interesante y necesaria, aunque compleja. No es nada fácil conservar las propiedades biológicas y la variabilidad genética de los mismos. ¡Es todo un reto!
El principal destino del compost siempre es el suelo, ya sea como abono, sustrato de cultivo o como enmienda. Por eso, es imprescindible controlar y optimizar el proceso de compostaje para obtener compost de alta calidad, exento de contaminantes físicos, químicos e incluso microbiológicos. Aunque existe legislación que define las propiedades mínimas necesarias de un compost según su uso, los criterios biológicos requeridos son escasos. Por contra, cada vez hay más certeza de que la microbiota del compost es una pieza clave de su funcionalidad, tanto como fertilizante, bioestimulante o como también de control microbiano de patógenos. Una alta diversidad de hongos, bacterias y también de virus, es imprescindible para que el compost sea una fuente de materia orgánica activa beneficiosa, que interaccione positivamente con la planta y con el suelo, mejorando la calidad biológica de este.
Como hemos comentado en varias ocasiones el compostaje es un proceso biológico, donde los microorganismos presentes en los biorresiduos son los que degradan y transforman la materia orgánica. La microbiología del compostaje es muy diversa y compleja, formada por numerosas familias de bacterias, actinobacterias y hongos que se suceden entre si. Aunque algunos de ellos podemos verlos a simple vista, como el micelio blanquecino de los hongos, otros no podemos verlos a simple vista a no ser que las reproduzcamos en el laboratorio. Veamos el caso de las bacterias:
Los microorganismos de la rizosfera (el suelo pegado a la raíz) son esenciales para la salud y el crecimiento de los cultivos. Su diversidad es específica de cada planta y cambia según el tipo de suelo, la especie o el genotipo, entre otros factores. Los exudados radiculares, el pH, la …
Como ya comentamos en su momento, el compost es un material muy versátil para aislar y caracterizar microorganismos desconocidos. En el artículo que hoy comentamos, investigadores del Instituto Indio de Tecnología han secuenciado el genoma completo de una cepa de Bacillus subtilis (IITK SM1) que aislaron de un compost de biorresiduos en Kanpur (India).
A través de la acción COST Using three-way interactions between plants, microbes and arthropods to enhance crop protection and production me llega esta información de un curso muy interesante sobre técnicas para la identificación de microorganismos en plantas y en insectos relevantes para las plantas. El curso se celebrará …
Uno de los parámetros más importantes para que una pila de compostaje funcione correctamente es la relación inicial entre el carbono y el nitrógeno. De forma experimental se conoce que para que haya crecimiento microbiano, se necesita que esta relación esté entre 20 y 30, es decir, 20-30 átomos de …
