B6 - Evolución / Resultados
Acción técnica B6 Cultivos captadores
Ensayo experimental de campo con cultivos captadores de nitrógeno.
- Ensayos de laboratorio de producción de biogás con cultivos captadores como cosustratos.
- Experiencias demostrativas de producción de cultivos captadores a nivel real.
- Prueba piloto en una planta de digestión anaerobia.
Seguimiento agronómico de los cultivos captadores
Las variedades de maíz utilizadas han sido P1921 (2014), BOLEA YG (2015) y P1570Y (2016), todas ellas de ciclo 700. El riego era superficial por surcos. La producción del maíz como cultivo principal fue superior a las 20 t / ha de materia seca en todos los tratamientos. Su disminución en el tercer año, fue a causa de un período vegetativo bastante más corto que las dos primeras campañas. No se detectan diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos. El número de días entre la siembra del maíz y su recolección han sido de 148 (2014), 156 (2015) y de 115 (2016). La producción del cultivo principal de maíz ha oscilado entre los 17 y 27 t / ha de materia seca, dependiendo de la fertilización y de los días cultivo. El número de días entre la siembra y la cosecha de los CC de N han sido de 184 (2014-2015), 165 (2015-2016) y de 199 días (2016 a 2017), respectivamente. La producción del cultivo captador varió entre los 3 y los 8 t / ha de materia seca, dependiendo de la distribución pluviométrica durante los meses de cultivo (ya que no se regó), el régimen de temperaturas de la campaña y el nivel de N remanente en el suelo del cultivo de maíz anterior.
Con respecto al tratamiento sin CC (FD Nada), no se realizó ninguna siembra de CC, y únicamente refleja la producción de la flora arvense espontánea que surgió. Su composición era casi exclusivamente de la brasicáceas, Diplotaxis erucoides. Su biomasa, en el segundo año, llegó a ser de 5.3 t / ha de materia seca. En el primer y tercer año, la biomasa fue bastante menor.
La producción en biomasa de los diferentes tratamientos de CC de N no presenta diferencias significativas entre ellos, excepto en el caso de la no siembra (tratamiento FD RES), en la que los valores productivos reflejan la producción de las malas hierbas que de forma espontánea colonizaron las parcelas, y que fue significativamente menor a los valores de producción del resto de tratamientos.
El consumo de N por parte de los diferentes tratamientos de CC fueron significativamente diferentes, y según el test de Tukey, el cultivo captador que más N absorber fue la colza forrajera con 154 KGN / ha. Posteriormente, el tratamiento de raigrás fijó hasta 115 KGN / ha. El tratamiento sin CC (sólo con la vegetación espontánea) absorbió 68 KGN/ha de media en los 3 años. Los tratamientos de avena negra no presentan diferencias significativas respecto al tratamiento de raigrás y el tratamiento sin cultivo captador. Los tratamientos con diferentes tipos de productos para la fertilización del maíz (FD CIV, FND y FQ) no presentan diferencias significativas entre ellos.
La fijación de P por parte de los CC presenta unos resultados bastante similares a la fijación de N. La colza forrajera y el raigrás presentan los niveles de consumo de P más elevados que los otros tratamientos, mientras que la avena negra, que no presenta diferencias significativas con el raigrás, desarrolla un segundo nivel de consumo de P.
El Cu y Zn son dos elementos químicos que están presentes en concentraciones elevadas en las deyecciones ganaderas y en los abonos minerales compuestos. Además, estos dos elementos pueden absorberse y acumularse en los tejidos vegetales en función de la concentración presente en el suelo. Los niveles de fijación de Cu por parte de los CC sembrados posteriormente a la cosecha de maíz presentan diferencias significativas entre la especie vegetal utilizada y el origen del fertilizante. La avena negra presenta unos valores de extracciones de Cu significativamente superiores que la colza forrajera. Respecto al origen del fertilizante, la fertilización mineral presenta niveles más elevados que la fertilización con purín de cerdo. La fertilización con digerido no presenta diferencias significativas en cuanto a la absorción de cobre por parte del cultivo.
La absorción de Zn por parte del CC no presenta diferencias significativas entre el origen del fertilizante utilizado, ni con las diferentes especies de CC de N utilizadas. En la experiencia sólo se observan diferencias entre los CC y la vegetación de hierbas adventicias que crecieron cuando no se sembró ninguna especie captadora.
Codigestión los cultivos captadores
La determinación de la biodegradabilidad anaerobia de los cultivos frescos como una vez ensilados se llevó a cabo mediante ensayos discontinuos de laboratorio. Los cultivos, ensilados y frescos, se caracterizaron de forma previa al comienzo de los ensayos.
En la Tabla se muestran los valores medios de la biodegradabilidad anaerobia y el potencial de biometanización de los tres CCs tanto frescos como ensilados, por sucesivas rotaciones. Asimismo, en el anexo del informe final se presentan desglosados los resultados derivados de las diferentes pruebas de ensilado, en diferentes rotaciones (2014, 2015, 2016).
El ensilado incrementa la biodegradabilidad anaerobia y el rendimiento en metano de los cultivos captadores estudiados. De hecho, la biodegradabilidad del raigrás, la colza y la avena negra se incrementó en un 11%, 14% y 11%, respectivamente, en comparación con los cultivos frescos, lo que supuso un incremento del rendimiento en metano por sólido volátil añadido del 19%, 25% y 27%.
Cabe destacar que el principal parámetro que determina la viabilidad económica del uso de cultivos captadores como sustrato para la producción de biogás es el volumen de metano por hectárea, entendido como el producto del rendimiento en biomasa, a SV por hectárea de cultivo captador (t SV / ha), y el rendimiento específico de metano en SV del cultivo captador (m3 / t VS). El rendimiento de biomasa por hectárea depende principalmente de las condiciones climáticas (temperatura y precipitación) durante el periodo de crecimiento, la cantidad de N disponible (o N mineral añadido) en el suelo y el momento de la cosecha. Por lo tanto, se deben llevar a cabo estimaciones o estudios específicos para diferentes zonas geográficas. Hay que notar que cuando se realizó el ensilado el rendimiento en metano por hectárea de los CCs se incrementó en un 14%, 36% y 34%, para el raigrás, la colza y la avena, respectivamente, en comparación con los cultivos frescos.
