Nueva tecnología para la agricultura ecológica de nueva generación
Uno de los retos medioambientales más acuciantes de la agricultura es la contaminación por nutrientes. El exceso de nitrógeno y fósforo procedente del estiércol, los purines y los fertilizantes sintéticos sobrefertiliza los suelos y contamina el agua y el aire, contribuyendo a la pérdida de biodiversidad, la eutrofización y el cambio climático. El proyecto ECONUTRI(se abrirá en una nueva ventana) aborda este problema con veinticuatro tecnologías y soluciones basadas en la naturaleza que minimizan o incluso eliminan las pérdidas de nitrógeno y fósforo del suelo. Los resultados se ajustan al objetivo del Pacto Verde Europeo de reducir las pérdidas de nutrientes en un 50 % para 2030.
Detener la pérdida de nutrientes
Desde su lanzamiento en 2022, el proyecto ha desarrollado y validado con éxito 10 tecnologías diferentes diseñadas para reducir las pérdidas de nitrógeno y fósforo de los biorresiduos orgánicos. «Un logro clave es la cobertura sistemática de todas las etapas críticas de pérdida de nutrientes a lo largo de la cadena de producción agrícola y gestión de biorresiduos, incluido el almacenamiento de estiércol y purines, la digestión anaeróbica, la separación del digestato, los procesos de compostaje y la aplicación al suelo», comenta Dimitrios Savvas, profesor de la Universidad Agrícola de Atenas (AUA) que coordina el proyecto. «A través de este enfoque integrado, demostramos que las emisiones de nutrientes pueden reducirse significativamente y, al mismo tiempo, recuperar, estabilizar y valorizar los nutrientes de los residuos de biomasa convirtiéndolos en productos de valor agronómico». Por lo que respecta a la gestión de la biomasa procedente de los establos, entre los principales resultados cabe citar la acidificación de los purines animales con azufre para reducir las emisiones de amoníaco, con reducciones de entre el 30 y el 35 % registradas durante el almacenamiento y el compostaje, a la vez que se mejora la retención de nitrógeno. También se lograron altas eficiencias de recuperación de nutrientes, en particular para el fósforo y el amonio, mediante la precipitación de estruvita a partir de la fracción líquida del biodigestato, con tasas de recuperación de hasta el 92 % para el fosfato y el 66 % para el amonio. Otros logros son la mejora de la estabilización de nutrientes durante el compostaje con inóculos microbianos beneficiosos seleccionados y la corrección de las relaciones desequilibradas entre nitrógeno y fósforo en abonos derivados de residuos biológicos, un problema crítico en regiones con alta densidad ganadera. Para mitigar las pérdidas de nitrato y fósforo de los fertilizantes, el equipo de ECONUTRI desarrolló nueve tecnologías novedosas. Entre ellos se encuentran el sistema de apoyo a la toma de decisiones (STD) NUTRISENSE, desarrollado por el equipo de la AUA, el STD Veg-Sys, desarrollado por la Universidad de Almería, y el lisímetro virtual, desarrollado por la Universidad de Wageningen. Los tres STD desplegados por ECONUTRI tienen como objetivo ayudar a los agricultores a aplicar prácticas de fertilización económicamente viables y respetuosas con el medio ambiente en cultivos hortícolas cultivados en suelo y sin suelo mediante la gestión de nutrientes basada en datos y sensores. Al ajustar dinámicamente los aportes de fertilizantes a la demanda de los cultivos, en las pruebas piloto los tres STD contribuyeron a reducciones sustanciales del uso de agua, nitrógeno y fósforo que, a título indicativo, en cultivos de pepino cultivados en suelo gestionados con el STD NUTRISENSE alcanzaron el 45 y el 54 %, respectivamente. Además, el mismo STD mejoró el uso de nitrógeno y fósforo entre un 16 y un 21 % y entre un 5 y un 46 % en cultivos de pepino sin suelo que tuvieron lugar durante dos años consecutivos. En general, las tecnologías demostraron reducciones significativas en el uso de riego y fertilizantes y aumentos en la eficiencia del uso del agua y los nutrientes.
Reducir las emisiones
Ocho herramientas y tecnologías ECONUTRI centradas en mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero y amoníaco en establos, sistemas de almacenamiento de estiércol y campos. En los establos lecheros, el biocarbón y la limpieza frecuente del suelo redujeron las emisiones de amoníaco, mientras que la retirada frecuente del estiércol de la fosa en los establos porcinos redujo las emisiones de metano. En el almacenamiento de estiércol y el compostaje, el tratamiento con biocarbón, y especialmente con nanobiocarbón, mostró un potencial significativo para reducir las pérdidas de nitrógeno. También se probaron alternativas y aditivos fertilizantes en campos de cultivo, sistemas de cultivo variable e invernaderos, lo cual permitió reducciones cuantificables de las emisiones de amoníaco y óxido nitroso que oscilaban entre el 20 y el 60 %. El proyecto ECONUTRI (Innovative concepts and technologies for ECOlogically sustainable NUTRIent management in agriculture aiming to prevent, mitigate and eliminate pollution in soils, water and air) se centra ahora en la integración de las herramientas en un sistema cohesivo de gestión de nutrientes y en la ampliación de las tecnologías para su implantación comercial. «El siguiente paso es poner las herramientas a disposición de los agricultores», afirma Savvas. Gracias a estas iniciativas, el proyecto contribuirá a reducir la dependencia de los fertilizantes minerales y a hacer que los sistemas agrícolas sean más resilientes a la volatilidad de los mercados. Si quiere que su proyecto aparezca en la sección «Proyecto del mes», envíenos un correo electrónico a editorial@cordis.europa.eu explicándonos por qué deberíamos elegirlo.
