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INCREMENTO DEL CONTENIDO EN PROTEÍNA DEL GRANO DE CEREALES DE INVIERNO PARA SU USO EN ALIMENTACIÓN ANIMAL A PARTIR DE LA OPTIMIZACIÓN DE LA FERTILIZACIÓN MEDIANTE DEYECCIONES PORCINAS -AGROESPORC- IDI-20150738

1) Objetivos generales del proyecto:
– Investigación sobre el uso de las fracciones sólida y líquida de purines como fertilizantes para la producción de cereales de invierno con alto contenido en proteína con destino a la fabricación de piensos.
– Implementación de nuevos sistemas de trazabilidad aplicados en el cultivo del cereal, diseño y desarrollo de nuevos sistemas de separación de las producciones de piensos en lotes homogéneos con nuevas formulaciones.
Ambos objetivos permitirán establecer un proceso global de producción de cereales -piensos más sostenible.

2) Objetivos técnicos específicos:
– Diseñar y desarrollar métodos para la gestión, aplicación y almacenamiento de los purines y sus fracciones derivadas o subproductos de su tratamiento.
– Diseñar y desarrollar las estrategias de aplicación de fertilizantes orgánicos y/o minerales para conseguir el contenido de proteína potencial de los cereales de invierno.
– Implementar el uso agrícola, dentro del marco legal vigente, de las fracciones sólida y líquida de los purines generados por explotaciones porcinas en condiciones de campo.
– Diseñar y desarrollar sistemas de separación de las producciones en lotes homogéneos en función de la calidad del grano.
– Diseñar y desarrollar nuevas formulaciones de piensos.
– Implementar un sistema de trazabilidad de todo el proceso productivo.

3) Plan de trabajo:
– El plan de trabajo previsto para el desarrollo del proyecto se ha estructurado en 4 actividades principales y tiene una duración de 32 meses.

ACTIVIDAD 1. CARACTERIZACIÓN Y GESTIÓN DE LA FRACCIÓN SÓLIDA Y LÍQUIDA DE PURINES.

1.1- Caracterización y estudio de variabilidad de las fracciones sólidas y líquidas del purín.

Se ha realizado el análisis de purín y de las fracciones sólidas (FS) y líquidas (FL) después de realizar un proceso de separación del purín mediante la instalación de diferentes métodos de tratamiento de deyecciones.
La caracterización se ha llevado a cabo en dos tipologías de granja (madres y madres/transición) y diferentes épocas del año. Se han analizado un total de 26 granjas situadas principalmente a la comarca de Osona, Bages, Ripollès y Moianès, en las cuales se han caracterizado diferentes parámetros físico-químicos (pH, conductividad, sólidos totales, sólidos volátiles y DQO) y contenido de nutrientes (N Kjeldahl, N amoniacal, fósforo total y potasio total). De cada fracción se ha realizado un programa de seguimiento y control, ejecutado y/o supervisado por una entidad independiente certificada y acreditada (ELAB), y por un centro de investigación (Mas Badia).

A partir de los resultados obtenidos se estableció una relación lineal entre la conductividad eléctrica y el contenido de nitrógeno total mediante el análisis de regresión lineal. Los resultados para el caso del purín mostraron un buen coeficiente de correlación de conductividad con la medida de nitrógeno total comparado con el resultado establecido por el Departament d’Agricultura, Ramaderia i Pesca (DARP).
Durante el siguiente hito se continuarán realizando analíticas de caracterización de purín y de las FS y FL para poder determinar el contenido de nutrientes, sobre todo en cuanto a la concentración de nitrógeno, y establecer las dosis adecuadas en los diferentes cultivos.

1.2-Definición y diseño en los sistemas de transporte y sistemas de aplicación de las fracciones sólidas y líquidas de purines.

Durante el primer hito se han estudiado estrategias de aplicación en relación a períodos y métodos de aplicación (abanico, mangueras e inyectado), siempre con el objetivo de conocer y mejorar la eficiencia de uso de los nutrientes del purín.

Imagen 1: Sistema en abanico

Imagen 1: Sistema en abanico

Imagen 2: Sistema de mangueras

Imagen 2: Sistema de mangueras

Imagen 3: Sistema de inyección

Imagen 3: Sistema de inyección

Se ha realizado un estudio técnico para determinar las zonas que son potencialmente captadoras de purines y definir la mejor solución para el transporte de fracción líquida y sólida. Se ha observado que gracias a los sistemas de tratamiento instalados se ha apreciado una reducción considerable de los kg de nitrógeno retenidos en la fracción líquida, gracias a ello, se ha diseñado un nuevo método de gestión de las deyecciones ganaderas, con la implantación de tecnología que permite tener una trazabilidad completa de origen a destino teniendo en cuenta siempre las necesidades del ganadero y del agricultor. Esta trazabilidad se ha conseguido mediante la instalación de aparatos de control como caudalímetros, conductímetros y sensores de nivel de balsas, situados en puntos estratégicos de la granja que proporcionan información on-line y continuada, y el desarrollo de la aplicación informática TK Artic (en colaboración con la empresa Triskel) que permite tener una trazabilidad completa de la aplicaciones realizadas. El tratamiento de estos datos ha permitido a ESPORC obtener una óptima fertilización en sus cultivos que repercutirán en un aumento de la proteína del cereal.

ACTIVIDAD 2. OPTIMIZACIÓN DE LA FERTILIZACIÓN, BASADA EN EL USO DE LAS FRACCIONES SÓLIDAS Y LÍQUIDAS DE PURINES, PARA UNA PRODUCCIÓN DE CEREAL CON ALTO CONTENIDO EN PROTEÍNA.

2.1- Evaluación de nuevas estrategias de fertilización.

Se han realizado cuatro ensayos en dos localidades con características edafo-climáticas diferenciadas. Una de las dos localidades corresponde a una zona con alta densidad ganadera (Osona) y la otra a una zona de menor densidad (Baix Empordà) susceptible a recibir nutrientes y materia orgánica, especialmente a través de la fracción sólida de los purines procedentes de la primera zona.

En cada localidad se ha llevado a cabo un ensayo con  cultivo de trigo y cebada en parcelas agrícolas seleccionadas que no han recibido aplicaciones de fertilizantes y en los dos años anteriores no han sido cultivadas con leguminosas. En cuanto al diseño de los ensayos, éstos se realizaron en bloques al azar con 3 repeticiones y se establecieron 12 tratamientos de fertilización orgánica y dos testigos, uno sin fertilización y otro únicamente con fertilización mineral en cobertera.

En estos ensayos se estudió el efecto sobre la producción y el contenido en proteína del cereal, por un lado de la aplicación de materiales orgánicos en una sola aplicación (en fondo), o fraccionada en dos aplicaciones (fondo y cobertera temprana) y por otro lado, de la aplicación de nitrógeno mineral en cobertera tardía.
La fertilización de cobertera con purines o su fracción líquida se ha realizado en estadios iniciales (durante ahijamiento), i la fertilización mineral en segunda cobertera se ha realizado en el estadio de hoja bandera.

La recolección del grano al final del cultivo se ha realizado mediante recolectora de microparcelas. Del grano recogido se ha tomado una muestra representativa de un quilogramo para la determinación de los parámetros de calidad necesarios.

2.2- Utilización de medidores ópticos del espectro radiactivo del cultivo para la gestión de la fertilización y la predicción temprana del contenido en proteína del grano.

Está en desarrollo un método basado en sensores ópticos, para la toma de decisiones sobre las aplicaciones de nitrógeno en coberteras tardías y para la estimación de contenido de proteína y la calidad de grano antes de la cosecha para la gestión eficiente de la misma. Para ello, se ha comparado, en los ensayos realizados en la tarea 2.1, los resultados que se obtienen utilizando sensores ópticos manuales (GPN), con aquellos obtenidos con sensores ópticos emplazados en dron (Dron hexarotor, y cámara multiespectral TETRACAM).

Momentos de medición:
1. Previo a las aplicaciones de nitrógeno mineral en coberteras tardías con el objetivo de la toma de decisiones razonadas sobre la fertilización de coberteras tardías.
2. En el estadio de grano lechoso-pastoso con el objetivo de estimar el contenido en proteína del grano.
Los sensores emplazados en dron han permitido obtener información para diversas bandas de longitudes de onda. A partir de esta información se han podido calcular distintos índices de vegetación y nutrición (NDVI, NDRE, DCNI y OSAVI) en las diferentes parcelas de los ensayos.

Durante el hito 2 se evaluarán todos los resultados de forma estadística y correlacionándolos con los datos del sensor manual y los datos de producción y calidad de grano, con el objetivo de encontrar el índice que permita identificar las diferencias entre tratamientos con aportaciones de nitrógeno significativamente diferentes.

2.3- Elaboración de una guía de fertilización a partir de las fracciones sólida y líquida del purín.
Los resultados obtenidos en las tareas 2.1 y 2.2, así como aquellos conocimientos generales sobre fertilización de los cereales se sintetizan en una Guía.

Próximas acciones:

ACTIVIDAD 3. ESCALADO Y VALIDACIÓN DEL PROCESO GLOBAL

3.1- Selección de agricultores y parcelas de estudio.
Selección de parcelas comerciales que se asesoran de forma integral y en las que se utilizan deyecciones ganaderas o sus fracciones.
Aplicación de FS en parcelas deficitarias en deyecciones y alejadas de la zona de origen de las deyecciones
Aplicación de FL en parcelas cercanas a la zona de origen de las deyecciones.
Aplicación de purines sin tratar.

3.2-Guiado de todo el proceso de producción del cereal.

3.3- Valoración del proceso de producción del cereal.
Esta ayuda está cofinanciada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través del Programa Operativo Pluriregional de Crecimiento Inteligente 2014-2020 y por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), apoyado por el Ministerio de Economía y Competitividad.