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Films Biodegradables para Agricultura

El desarrollo de films biodegradables mejorados para:

Cultivos de Ciclo Corto

Cultivos de Ciclo Longo

Cultivos Perennes

El proyecto Agrobiofilm es financiado por el Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (7PM-PYME-2007/2013) gestionado por la Agencia Ejecutiva de Investigación (http://ec.europa.eu/rea/) bajo el acuerdo de subvención número 262257.

PREFACIO Prof. António Monteiro, Presidente de la Sociedad Internacional de Ciencias Hortícolas

INTRODUCCIÓN

Paulo Azevedo, Coordinador del proyecto Agrobiofilm, Director ejecutivo de SILVEX

Films Biodegradables para Agricultura

Derechos de autor © Silvex 2013

Título: Films Biodegradables para Agricultura. El desarrollo de films biodegradables mejorados para cultivos de ciclo corto, ciclo longo y cultivos perennes.

Publicado por primera vez en 2013Autor: Consorcio de AgrobiofilmDiseñadora de portada e interior: Joana CordeiroImpreso en Digital Printing Services

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, almacenada en un sistema de recuperación o transmitida de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, grabación o de otra manera, para cualquier propósito, sin el permiso previo por escrito del autor del texto y de sus editores.

www.agrobiofilm.eu

Índice

RECONOCIMIENTOS

PREFACIO

Prof. António Monteiro, Presidente de la Sociedad Internacional de Ciencias Hortícolas

INTRODUCCIÓN

Paulo Azevedo, Coordinador del proyecto Agrobiofilm Director ejecutivo de SILVEX

CAPÍTULO 1. DEL POLIETILENO AL ACOLCHADO BIODEGRADABLE

1. Introducción2. Limitaciones del acolchado plástico de polietileno3. Plásticos fotodegradables / oxo-degradables4. Acolchados biodegradables

CAPÍTULO 2. ¿EXISTE UNA COMPETENCIA REAL ENTRE LOS BIOPLÁSTICOS Y LOS ALIMENTOS

CAPÍTULO 3. PROYECTO AGROBIOFILM

1. El Consorcio 2. Los objetivos3. La materia Prima4. Más allá del estado actual de la tecnología5. Descripción del trabajo

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CAPÍTULO 4. COMPORTAMENTO EN CAMPO DEL ACOLCHADO AGROBIOFILM®

1. Cultivos de ciclo corto – melón y pimientos1.1 Introducción1.2 Colocación del acolchado y plantación 1.3 Labores del cultivo y cosecha1.4 Conclusiones

2. Cultivos de ciclo largo – fresas2.1 Introducción2.2 Colocación del acolchado y plantación 2.3 Labores del cultivo y cosecha2.4 Conclusiones

3. Cultivos perennes – vides3.1 Introducción3.2 Colocación del acolchado y plantación 3.3 Impacto del acolchado en las características del suelo3.4 Envejecimiento del Agrobiofilm® en condiciones de campo3.5 Crecimiento vegetativo3.6 Rendimiento y parámetros de calidad de bayas3.7 Conducción del viñedo y poda de la vid3.8 Desarrollo de la raíz3.9 Conclusiones

CAPÍTULO 5. OPCIONES DE RECUPERACIÓN DE RESIDUOS PARA ACOLCHADOS

1. Retirada y eliminación del acolchado de polietileno2. Incorporación al suelo del acolchado Agrobiofilm 3. Biodegradación en el suelo del acolchado Agrobiofilm

CAPÍTULO 6. CÁLCULO DEL CICLO DE VIDA DE ACOLCHADOS EN DIFERENTES CULTIVOS

1. Introducción2. Resultados y discusión

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2.1 Impactos ambientales del LCA del pimiento2.2 Impactos ambientales del LCA del viñedo2.3 Impactos ambientales del LCA del melón2.4 Impactos ambientales del LCA de las fresa2.5 Resumen del LCA del acolchado de Agrobiofilm® en comparación con el de PE3. Conclusiones

CAPÍTULO 7. AGRICULTURA ECOLÓGICA, SU IMPORTANCIA Y LOS INCENTIVOS DE LA UE PARA EL ACOLCHADO BIODEGRADABLE

1. Introducción2. Tendencias del mercado3. Gestión de las malas hierbas en las granjas ecológicas4. Medidas agroambientales de la UE

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Reconocimientos

Este libro es el resultado del trabajo que se ha realizado en tres países diferentes durante tres años de investigación por parte de equipos de investigadores de múltiples disciplinas y usuarios finales.

En Portugal, nos gustaría agradecerle a la profesora Elisabeth Duarte y a su equipo del Instituto Superior de Agronomía y a la Universidad misma por su contribución, y por todo el apoyo ofrecido y el compromiso para este proyecto. Queremos además agradecer al profesor António Monteiro su apoyo y sus estímulos.

En España, nuestra especialista en cultivo de fresas, la Ing. Magdalena Torres del Centro Tecnológico ADESVA y su equipo fueron los responsables del trabajo en cultivos de ciclo largo. Su dedicación y su valiosa contribución están reflejadas en el trabajo realizado en este libro.

En Francia, tuvimos la suerte de contar con el compromiso de la profesora Emmanuelle Gastaldi y de su equipo de la Universidad de Montpellier. El trabajo pionero que se presenta en este libro es el resultado de una investigación persistente y exhaustiva. Le agradecemos por el trabajo meticuloso y la contribución detallada a todo este proyecto.

Los profesores John Hermassen, Kai Grevsen y su equipo de la Universidad de Aarhus contribuyeron con una detallada evaluación del ciclo de vida (ECV) que, creemos, se trata de un trabajo pionero en este campo.

El trabajo en el campo y la actitud positiva de los usuarios finales y su contribución constructiva demuestra la perspectiva del agricultor. Le agradecemos a Flávia Damas (Hortofrutícolas Campelos), a Olivier Mandeville (Châteaux Vaissière) y a António Garrido Mora (EAGM).

Finalmente, quisiéramos aprovechar esta oportunidad para dar las gracias en nombre del Consorcio al Ing. Carlos Rodrigues (nuestro agrónomo interno con un Máster en Horticultura y Viticultura), quien tuvo la gigantesca tarea de ser el coordinador científico del proyecto, por todo su valioso trabajo y su dedicación al proyecto Agrobiofilm.

Hernani de Magalhães Jørn Johansen Andrew Marsden Director en Silvex Director en Biobag Director en ICSE

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Prefacio

El uso de films de plástico (polietileno) como acolchados de suelo está extendido en la producción hortícola, especialmente en cultivos de vegetales y frutas de alto valor, sin embargo tiene inconvenientes de sostenibilidad bien conocidos e impactos ambientales negativos.

El proyecto de Séptimo Programa Marco (7PM) titulado “Agrobiofilm - Desarrollo de films biodegradables mejorados para actividades agrícolas” ha probado una solución alternativa y ha preparado el camino para la futura sustitución de los films de plástico convencional por films biodegradables. El equipo del proyecto ha superado algunas barreras técnicas para la introducción a gran escala de acolchados biodegradables. Las pruebas del proyecto aportaron el conocimiento necesario sobre el efecto de las propiedades materiales óptimas sobre el desempeño de los cultivos, los métodos de uso y las condiciones de biodegradación.

El cambio de films convencionales a biodegradables es un desafío complejo en el que participan componentes técnicos, comerciales y socioeconómicos. Dicho cambio fue abordado con éxito por la estrategia holística utilizada en este proyecto, en el que participaron PYMEs y instituciones de I+D. Me ha complacido la colaboración exitosa durante el proyecto entre los equipos de investigación, los fabricantes de films y los usuarios finales. Todos ellos estuvieron fuertemente comprometidos para alcanzar objetivos innovadores y bien definidos.

Este Manual evalúa los datos que se produjeron durante el proyecto e incluye información valiosa sobre el uso de acolchados biodegradables. Las secciones importantes de esta publicación tratan la evolución de los films, desde los de polietileno (PE) hasta los biodegradables, la descripción del proyecto, el uso de Agrobiofilm® en varios cultivos y pruebas de biodegradación.

Esta es una publicación muy útil que recomiendo especialmente a los responsables de formular políticas, a los fabricantes de films y a los productores que quieran involucrarse en la nueva era de los acolchados sostenibles en la agricultura.

Termino felicitando a los líderes del proyecto y a los editores del manual por la oportunidad de incorporar al debate público un tema tan relevante.

António A. Monteiro

Presidente de la ISHS - Sociedad Internacional de Ciencias Hortícolas

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Introducción

En febrero del 2012, la Unión Europea adoptó una nueva estrategia para que la economía Europea avance hacia un mayor y más sostenible uso de recursos renovables.

La Sra. Máire Geoghegan-Quinn, comisaria de Investigación, Innovación y Ciencia, dijo: “Europa necesita hacer una transición hacia una economía pos petrolera. Un mayor uso de recursos renovables ya no es una opción sino una necesidad. Con la investigación y la innovación como motor, debemos guiar la transición de una sociedad basada en recursos fósiles hacia una basada en recursos biológicos. Dicha transición es positiva para nuestro medio ambiente, nuestros alimentos, nuestra seguridad energética y para la competitividad de Europa en el futuro».

Hace más o menos tres años, cuando Silvex y Biobag comenzaron a trabajar juntos, nos dimos cuenta rápidamente de que los plásticos agrícolas biodegradables y con capacidad de transformarse en compost eran una gran oportunidad para dejar nuestro sello en el negocio, particularmente, en el Sur de Europa. El desarrollo de películas para acolchados biodegradables apoyado por un conocimiento científico sólido que pueda contribuir a cambiar las prácticas de cultivo positivamente hacia la agricultura sostenible, fue una proposición de negocios interesante.

De acuerdo a los datos del 2011, el consumo de películas convencionales para acolchados en la UE es de alrededor de 136.000 toneladas mientras que los acolchados biodegradables alcanzaban una pequeña proporción de no más del 1 % al 2 %. Como bien sabemos, tarde o temprano las consecuencias del uso masivo de plásticos fósiles tendrá un impacto devastador en las comunidades locales donde la tierra ya no es productiva o, peor aún, ya no pueden ser utilizada debido a la contaminación del plástico. Ya hay muchos propietarios que no les permiten a los agricultores poseedores del terreno usar plásticos convencionales.

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El proyecto Agrobiofilm, financiado por la Unión Europea (FP7-SME-2010- Agrobiofilm GA262257) es un ejemplo perfecto de las intenciones de la UE y resume las palabras de la comisaria. En este manual hemos evaluado los principales resultados finales de los últimos tres años de trabajo obtenidos por Universidades y Centros de Investigación. Al validar nuestros acolchados biodegradables y con capacidad de transformarse en compost, ahora bajo la marca Agrobiofilm® creemos que hemos creado un producto que es, claramente, una alternativa creíble al plástico fósil convencional que no tiene capacidad de transformarse en compost.

Esta credibilidad se obtuvo definitivamente y está apoyada por el valioso trabajo que nuestros socios académicos, ayudándonos a ir más allá de la tecnología actual y a quienes queremos agradecer la dedicación con la que trabajaron durante estos años. Creemos que este proyecto es un buen ejemplo de cómo se puede lograr cooperación entre las empresas/”la economía real” y la investigación de las Universidades y los científicos.

Este manual también tiene como objetivo proporcionar hechos y ejemplos reales que participantes en la cadena pueden usar para ayudar a cambiar las prácticas agrarias existentes por otras más sostenibles, que pueden contribuir a reducir el impacto ambiental.

A lo largo de este proyecto hemos enfrentado muchos desafíos y estamos seguros de que continuaremos haciéndolo después de su conclusión. Sabemos, también, que continuaremos aprendiendo más en la tarea de fabricar acolchados biodegradables más sostenibles y económicos.

Paulo Azevedo Coordinador del proyecto Agrobiofilm, Director ejecutivo de SILVEX

CAPÍTULO 1 Del Polietileno al Acolchado Biodegradable

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CAPÍTULO 1

Del Polietileno al Acolchado Biodegradable

1. IntroducciónEl término “plástico” viene de la palabra griega “plastikos” que puede traducirse como “que puede moldearse en diferentes formas”. El plástico que se utiliza hoy en día está hecho de materia prima orgánica e inorgánica tal como el carbón, el silicio, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno y el cloruro. Los materiales básicos que más se utilizan para producir plásticos se extraen del petróleo, del carbón y del gas natural (Seymour, 1989, citado en Kasirajan & Ngouajio, 2012).

Comercialmente los acolchados plásticos se han introducido como factor de producción desde la década de 1960 en los vegetales (Lamont, 2005). En la actualidad, el acolchado es una práctica agrícola que consiste en cubrir la superficie del suelo con cultivo con films tanto transparentes como de colores. El acolchado puede proporcionar a los cultivos numerosos beneficios como la regulación de la temperatura del suelo; el control de crecimiento de las malas hierbas; la prevención para la pérdida del agua; la prevención contra la lixiviación de agroquímicos y nutrientes; la protección de hojas y frutas contra posibles enfermedades del suelo; la protección de las frutas contra la suciedad del suelo; la protección de la capa superior del suelo para que no se encostre (Briassoulis & Dejean, 2010); la reducción del uso de pesticidas y herbicidas y la protección contra las heladas.

Dichos beneficios llevaron a una mejora en los parámetros de calidad y de rendimiento de los cultivos. Sin embargo, el uso masivo de plásticos agrícolas presenta varios desafíos, principalmente a la hora de gestionar el fin del ciclo de vida, tal como discutiremos más tarde.

La cada vez mayor importancia de los plásticos en la horticultura y la agricultura fue resaltada en un informe publicado recientemente donde se manifestó que el uso europeo (UE 27 más Suiza y Noruega) de films agrícolas era de un total de 545.000 toneladas en el 2011 (figura 1.1). El film para ensilado representa el segmento más grande con un 45 % del volumen total; el film de invernadero (invernaderos clásicos, macrotúneles y túneles bajos, cubiertas flotantes/directas) representan alrededor del 30 % y los acolchados representan el 25 % restante que se corresponde con 136.250 toneladas en el 2011.

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Figura 1.1 - El mercado de films agrícolas en Europa – adaptado de consejeros de la industria de plásticos de Applied Market Information (AMI, Bristol/ Reino Unido; www.amiplastics.com). Estos datos de mercado incluyen tanto a la EU 27 como a Suiza y Noruega.

En Europa, el mercado está dividido de la siguiente manera (AMI Plastics 2010; AMI Plastics 2011; CIPA, 2006):

a. Región Nórdica

Escandinavia tiene una participación en el mercado de plásticos de la Unión Europea del 7%, ≈18% en acolchados – 6.600 toneladas.

b. Alemania, Reino Unido y Benelux

Alemania tiene una participación en el mercado de plásticos de la Unión Europea del 11%, ≈34% en acolchados – 20.000 toneladas; Benelux tiene una participación en el mercado de plásticos de la

Unión Europea del 6%, ≈28% en acolchados – 9.000 toneladas;

Films agrícolas:Uso Europeo 2011 (total: 545,000t)

© 2012 Plastics Information Europe Fuente: Applied Market Information

Otros 16%

Polonia 3%

Benelux 6%

Reino Unido 7%

Escandinavia 7%Francia 9%

Italia 21%

España 20%Alemania 11%

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El Reino Unido tiene una participación en el mercado de plásticos de la Unión Europea del 7%, ≈15% en acolchados –5.700 toneladas.

c. Europa mediterránea

Esta región cuenta con la mitad del consumo de films agrícolas de Europa y se divide de la siguiente manera:

España tiene una participación en el mercado de plásticos del 20%, ≈32% en acolchados - 35.000 toneladas; Italia tiene una participación en el mercado de plásticos del 21%, ≈25%

en acolchados - 28.600 toneladas; Francia tiene una participación en el mercado de plásticos del 9%,

≈18% en acolchados - 8.000 toneladas; Portugal ha acolchado 23.000 hectáreas, lo que corresponde a 4.500

toneladas.

2. Limitaciones del Acolchado de Plástico de Polietileno

La consecuencia principal de la gran expansión del uso de plásticos convencionales para la horticultura y la agricultura está relacionada con la manipulación de residuos plásticos y su ampliamente aceptado impacto negativo en el medio ambiente. De hecho, en la actualidad se recicla sólo un pequeño porcentaje de la cantidad persistentemente creciente de residuos plásticos agrícolas (miles de toneladas producidas cada año).

Debido a la necesidad agrícola de labrar el suelo, los acolchados se utilizan, normalmente, para un único período de cultivo, por lo que se tira al final de cada ciclo de cultivo. El reciclado de los acolchados consume tiempo y es costoso, debido a los altos costos laborales. Además, estas películas están normalmente contaminadas con pesticidas, residuos del suelo y del cultivo que deben ser lavados con grandes cantidades de agua antes de poder ser recicladas.

Un efecto grave y perjudicial relacionado con el uso cada vez mayor de plásticos en la agricultura, tiene que ver con los problemas paralelos y crecientes de la eliminación de miles de toneladas de residuos de plásticos agrícolas cada año. Por consiguiente, porciones enormes de dichos residuos se abandonan en los campos (figura 1.2A), donde los vertederos proliferan

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sin ningún tipo de control cerca de los campos de cultivo o son quemados sin control (figura 1.2B) por algunos agricultores negligentes. Dicha situación puede contribuir a la emisión de sustancias peligrosas con un impacto negativo en el medio ambiente (Graci et al., 2008; Briassoulis, 2007).

La contaminación estética y la degradación del paisaje en regiones de belleza natural representan un impacto negativo adicional en el medio ambiente y aún más si el turismo es relevante económicamente para la región. Adicionalmente, otra opción para la eliminación de residuos prohibida que es enterrar acolchados en tierras agrícolas (generalmente en un campo no productivo), representa una amenaza venidera de una contaminación irreparable para el suelo y, posiblemente también, para la seguridad de los alimentos que se producen en dichos campos. Ambas prácticas son ilegales según las directivas relativas a los vertederos y a la incineración de la CE (Directiva 99/31 CE y Directiva 2000/76 CE).

Figura 1.2 – Acolchado de PE desechado (A) o quemado (B) en el campo.

Para resumir, la desventaja del acolchado de PE convencional es la necesidad de deshacerse de él adecuadamente que siempre va a generar problemas ambientales. Con la tendencia reciente hacia la agricultura sostenible, los científicos y los ingenieros buscan alternativas que respeten el medio ambiente para sustituir los acolchados de plástico convencionales. Los acolchados biodegradables se encuentran entre dichas alternativas y se consideran “alternativas ecológicas” al PE ya que están hechos parcialmente con biomasa renovable de la que se espera incrementar su porcentaje en un futuro cercano y se reduzca la dependencia de fuentes no renovables (p. ej. combustible fósil y gas).

A B

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También somos conscientes de que existen intentos para producir materia prima de plásticos biodegradables con biomasa de cultivos perennes de alto rendimiento que requieren bajas cantidades de agua, fertilizantes y químicos para la protección de la planta.

3. Plásticos Fotodegradables / Oxodegradables

Los plásticos fotodegradables son aquéllos que se degradan por medio de reacciones químicas fotoiniciadas (Kasirajan & Ngouajio, 2012). El problema con dichos plásticos es el uso incesante de recursos no renovables basados en el petróleo y su cuestionable capacidad para descomponerse totalmente en dióxido de carbono y agua en el suelo, sin exposición a la radiación solar (Halley et al., 2001; Zhang et al., 2008). Se han realizado pruebas con acolchados fotodegradables durante más de 20 años (Hemphill, 1993, citado en Kasirajan & Ngouajio, 2012). Los resultados han sido variables ya que muchos films presentaron una degradación temprana (Greer & Dole, 2003; Halley et al., 2001). Además, los cultivos postrados que cubren el acolchado mientras crecen, debido a que la exposición a la luz UV se reduce o se impide, inhiben la degradación. Asimismo, la degradación 1 de los acolchados se reduce también en las áreas que reciben una baja radiación solar (Greer & Dole, 2003).

1. La degradación de los plásticos oxo-degradables ocurre a través del proceso químico llamado degradación oxidativa, donde las moléculas se rompen en distancias más cortas por el oxígeno, la luz ultravioleta y/o el calor.

22 Agrobiofilm®

Los plásticos oxo-degradables están hechos de polímeros basados en petróleo tales como el polietileno (PE) y contienen aditivos (normalmente sales metálicas) que aceleran su degradación cuando están expuestos al calor y/o la luz. Dicha práctica de incorporar aditivos mientras se extrude es muy común en el mercado y bastante popular en aplicaciones que han sido desafiadas por sus altos impactos ambientales tales como las bolsas de plástico. A menudo se las comercializa como “degradables”, “oxo-degradables” o “oxo-biodegradables”, y suponen un impacto ambiental reducido en el momento de la eliminación si se compara con los plásticos comunes sin aditivos. El Ministerio de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales del Reino Unido (DEFRA) publicó un informe en el 2010, basado en un estudio que se realizó en la Universidad de Loughborough que evaluó el impacto ambiental de plásticos oxo-degradables a través de su ciclo de vida. El propósito principal consistía en comprobar las publicaciones e interactuar con los accionistas claves para entender qué ocurre con los polímeros y con las sales metálicas después de que el material comience a degradarse y evaluar si esto ha tenido un efecto beneficioso o negativo en el medio ambiente si se comparan con los plásticos que no contienen dicho aditivo.

El estudio también analizó las pruebas tras las demandas de mercado realizadas acerca de los plásticos oxo-degradables en particular y, evaluó la prueba de que estos materiales se degradan o se biodegradan y bajo qué condiciones y en cuánto tiempo.

El informe final 2 (DEFRA, 2010) llegó a la conclusión de que la incorporación de aditivos para acelerar la degradación en plásticos basados en PE no mejora los efectos ambientales de los plásticos porque:

2. http://randd.defra.gov.uk/Document.aspx?Document=EV0422_8858_FRP.pdf

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1. El período de tiempo que necesitan los plásticos oxo-degradables para que primero se degraden y luego se biodegraden, no puede calcularse con precisión ya que dependen de las condiciones ambientales a las que se encuentran expuestos. Aunque es probable que los plásticos oxo-degradables comiencen a degradarse entre 2-5 años en el Reino Unido, no está claro cuánto tardará el material en biodegradarse. Los plásticos oxo-degradables no tienen la capacidad de transformarse en compost. El término “biodegradable”, aplicado a estos plásticos, es insignificante y potencialmente confuso para los usuarios al momento de elegir cuál es la mejor manera de deshacerse del material.

2. Los plásticos oxo-degradables pueden tener consecuencias indeseables en los centros de reciclaje y en el medio natural. La concentración de aditivos de metal contenidos en el plástico es baja. Son poco propensos a incrementar significativamente las concentraciones que se producen naturalmente en el medio ambiente, pero existe la preocupación acerca de la posibilidad de que los insectos o los animales puedan ingerir fragmentos de plástico. Los plásticos oxo-degradables no son adecuados para incluirlos en los sistemas de reciclaje convencionales y las pruebas disponibles sugieren que no se degradan en condiciones aeróbicas.

3. Los mejores medios de deshacerse de plásticos oxo-degradables es la incineración o, en el caso de que no sea posible, la segunda mejor opción es enterrar los residuos. Ambas opciones hacen que la propiedad “degradable” de los plásticos oxo-degradables sea irrelevante.

Según Kasirajan & Ngouajio (2012), los acolchados oxo-degradables tienen un comportamiento similar al de los acolchados fotodegradables, ya que la parte enterrada no sufre degradación y necesita ser expuesta a la luz y al aire porque la degradación de plásticos oxo-degradables es el resultado de fenómenos oxidativos y mediados por células tanto simultánea como sucesivamente.

Una alternativa a estos plásticos fotodegradables/oxo-degradables puede ser el uso de films biodegradables hechas de almidón y otros polímeros biodegradables (Martin-Closas et al., 2003) tales como el acolchado Agrobiofilm®, ya que se desintegran por la acción de la humedad y de los microorganismos que los descomponen completamente en CO y en agua (Albertsson &

Huang, 1995).2

24 Agrobiofilm®

4. Acolchados Biodegradables

En la actualidad, los plásticos biodegradables están presentes en varios sectores de la economía, pero solo se utiliza una cantidad muy limitada de dichos plásticos en la agricultura. En el 2007, los plásticos biodegradables de todo el mundo que se usaron en Europa fueron de alrededor de 30.000 toneladas, lo que representa solo el 0,06 % del mercado total (Plasticseurope, 2007; Briassoulis & Dejean, 2010).

Una estrategia alternativa a los acolchados de polietileno para lograr una actividad agrícola que respete al medio ambiente son las materias primas agrícolas de base biológica. En el proyecto Agrobiofilm usamos una fórmula reciente de Mater-Bi® (producida por Novamont) caracterizada por contener una gran cantidad de materia prima renovable.

Una de las ventajas inmediatas de utilizar productos biodegradables es que pueden enterrarse directamente en el suelo (p. ej., junto a residuos del cultivo) por lo tanto, no es necesario retirarlos del campo al final del ciclo de cultivo. Los materiales biodegradables se descomponen en el suelo por la acción de microorganismos tales como las bacterias, los hongos y las algas. Como resultado, los materiales biodegradables se convierten en agua, biomasa y CO sin ningún efecto perjudicial.2

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CAPÍTULO 2¿Existe una competencia real entre los bioplásticos y los alimentos?

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CAPÍTULO 2

¿Existe una competencia real entre los bioplásticos y los alimentos?

En la última década, el desarrollo de biocombustibles generó un debate mundial acerca del uso de la biomasa para propósitos industriales. El fuerte aumento de precio en las mercancías en el 2007 fue asociado de manera sugestiva al desarrollo creciente de la industria de biocombustibles. Sin embargo, de acuerdo a los analistas de mercado (Ganapini, 2013), este aumento del precio se debió principalmente a otros factores:

El aumento dramático de los precios de los combustibles aumentó el costo del grano debido a los costos más altos de los fertilizantes, del almacenamiento, del transporte y de la distribución;

La demanda creciente en los países en vías de desarrollo, particularmente en China y La India; El cambio de la dieta en países emergentes (mayor consumo de carne);

La especulación de mercado;

Las malas cosechas en algunos países;

El incremento de la población global.

Dado que las materias primas utilizadas para producir bioplásticos son recursos total o parcialmente renovables, cultivados en tierras agrícolas, es importante contestar a la pregunta “¿Estamos sustituyendo la tierra para la producción de alimentos por productos no comestibles (energía, materiales, etc.)?”

Un estudio1 publicado por “European Bioplastics ” aborda dicha cuestión y comenta que la tierra necesaria para producir todo tipo de bioplásticos en el mundo en el 2011 era tan solo el 0,006 % del área agrícola mundial (figura 2.1).

3. http://en.european-bioplastics.org/wp-content/uploads/2013/publications/EuBP_FactsFigures_bioplastics_2013.pdf

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Figura 2.1: Uso de la tierra por Bioplásticos en el 2011 y el 2016 (adaptado de Bioplásticos-hechos y cifras, 2013).

Esto puede cambiar en función del cultivo utilizado, su productividad, el contenido efectivo de base biológica de bioplásticos y el volumen de mercado real que se sustituye, pero la escala permanecerá inalterada incluso al tener en cuenta el incremento predecible en el rendimiento de bioplásticos en el futuro cercano. La tierra utilizada aumenta a 0,022 % del total del área cultivable para el año 2016.

Debido a que el proyecto Agrobiofilm está centrado en el mercado europeo y el acolchado, que es una de las tres categorías principales de plásticos agrícolas (el film para ensilado y el film de invernadero son las otras dos), consideramos que es importante mostrar aquí el panorama claro de cuánta tierra se necesita para reemplazar todos los acolchados de PE por acolchados Agrobiofilm®.

Superficie terrestre mundial13.4 billones ha = 100%

Superficie agrícola mundial5 billones ha = 37%

SUPERFICIE AGRÍCOLA MUNDIALPasturas3.5 billones ha = 70%*Tierras Cultivables1.4 billones ha = 30%*

Alimentation1.29 billones ha = 27%*Materiales100 millones ha = 2%*Biocombustible55 millones ha = 1%*

Bioplásticos2011: 300,000 ha = 0.006% *2016: 1.1 millones ha = 0.022% *

*Em relación con la superficie agrícola mundial.

Fuente: European Bioplastics / Institute for Bioplastics and Biocomposites (October 2012) / FAO

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Teniendo en cuenta los últimos datos del AMI (2011), las actividades agrícolas y hortícolas son las responsables de 545.000 toneladas/año de los plásticos utilizados en films de invernadero, para ensilado y acolchados, lo que a su vez supone el 25 % del volumen total.

Para producir 136.250 toneladas/año (el 25 % del volumen total) podemos estimar que necesitaríamos, teniendo en cuenta que el contenido de materia prima renovable utilizado para producir Agrobiofilm® es 100 % almidón (que no lo es), 0,006 % de tierra agrícola para cubrir toda esta demanda. .

LLos números son simples! Vamos a suponer una tasa del 100 %, desde la materia prima hasta el producto finalizado fundido. Para producir 136.250 toneladas de acolchado Agrobiofilm® necesitaríamos 136.250 toneladas de almidón. Si tenemos en cuenta alrededor del 66 % de contenido de almidón en el grano (Ganapini, 2013) llegamos a la conclusión de que se extrae 1,0 tonelada de almidón (materia seca) de alrededor de 1,5 toneladas de grano de maíz (materia seca). De este modo, para producir 136.250 toneladas de almidón (materia seca) necesitamos 206.440 toneladas de grano (materia seca). Esta cantidad de grano se cosecha desde 31. 278 hectáreas cultivadas con maíz, teniendo en cuenta un promedio europeo de productividad de maíz de 6,6 toneladas de granos/hectárea 1.

Este valor se acerca al 0,006 % del total de la tierra agrícola europea (474,8Mh2) que puede ser proporcionalmente visualizada, para una mejor comprensión, comparando el tamaño de un grano de uva en relación con la Torre Eiffel.

También debemos tener en cuenta que los acolchados Agrobiofilm® son entre un 40 % y un 50 % más finos que el PE (p.ej., para el melón el acolchado de PE normalmente es de 25-30 µm y el Agrobiofilm® es de 12-15 µm,; para las fresas el PE es de 30-35 µm y el Agrobiofilm® es de 18-20 µm) con una reducción consecuente en la cantidad utilizada cada año podríamos, en teoría, reducir nuestros cálculos en un 30 % o 40 % del monto total de 136.250 toneladas/año.

Este cálculo rápido demuestra claramente que, incluso teniendo los panoramas menos favorables el requisito de tierra para la producción de materias primas renovables para el consumo europeo de acolchados es irrelevante por lo que respecta a la tierra cultivable ocupada, por lo tanto, no puede ser considerado como una amenaza para el suministro de alimentos actual.

4. http://faostat.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor.5. http://en.worldstat.info/Europe/Land.

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CAPÍTULO 3 Proyecto Agrobiofilm

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CAPÍTULO 3

Proyecto Agrobiofilm

Este proyecto holístico necesitó de la ayuda de un grupo de entidades que pudiera fabricar acolchados biodegradables, de acuerdo con características diseñadas previamente, de usuarios finales que hayan entendido las condiciones agrarias y hayan podido colocar films experimentales a cultivos existentes en condiciones de campo reales e equipos de Investigación y Desarrollo Tecnológico (I+DT) que pudieran medir y estudiar los resultados.

Los fabricantes por sí solos tenían la capacidad de producir y comercializar acolchado biodegradable, pero carecían de la experiencia necesaria para abordar las barreras científicas importantes y necesitaban ayuda con el desarrollo tecnológico necesario. Por lo tanto fue esencial la adquisición de conocimientos científicos interdisciplinarios y colaboración con varios ejecutantes europeos de la I+DT. Esta combinación de entidades formó una cadena de valor que reunió a la agricultura (sector primario) con la industria (sector secundario) en el intercambio de conocimientos y resultados que fueron controlados y evaluados constantemente por la Academia.

1. El Consorcio

El Consorcio Agrobiofilm, del lado de los fabricantes de acolchado (PYMEs), estaba formado por las siguientes empresas:

SILVEX – Indústria de Plásticos e Papéis, S.A. Una PYME portuguesa, fabricante de plásticos convencionales, reciclados y biodegradables, que ya se ha comprometido de manera estratégica con el desarrollo de productos sostenibles (www.silvex.pt);

34 Agrobiofilm®

BioBag International AS Una PYME noruega líder mundial con experiencia en la fabricación y comercialización de plásticos compostables y biodegradables certificados (www.biobagworld.com);

ICS Environnement Una PYME francesa con amplio conocimiento del mercado de aplicaciones de plástico biodegradable (www.biobag-france.com).

Los ejecutores de la I+DT fueron cuidadosamente seleccionados basándose en su experiencia y la complementariedad mutua, pero también debido a sus capacidades y experiencias de cooperación con socios industriales que llevaron a la creación de proyectos de colaboración.

Del lado de los ejecutantes de I+DT:

Instituto Superior de Agronomia Una universidad agrónoma portuguesa de 160 años, especializada en ciencia agrónoma y ambiental (www.isa.utl.pt);

Asociación para el Desarrollo del Sistema Productivo Vinculado a la Agricultura Onubense (ADESVA). El Centro Tecnológico ADESVA ofrece servicios de investigación, desarrollo e innovación a las empresas del sector agroindustrial y auxiliares a la agricultura, fomentando la cooperación y la divulgación del conocimiento (www.citadesva.com);

Unité Mixte de Recherches “Ingénierie des Agropolymères et Technologies Émergentes” Un ejecutante de la IDT francés, especialista en materiales biodegradables, de la Universidad de Montpellier 2 (umr-iate.cirad.fr);

Universidad de Aarhus Una universidad danesa dedicada a las evaluaciones de la agroecología, la horticultura y el medio ambiente (www.au.dk/en/).

Por último, el Consorcio incluye en el lado de los usuarios finales las siguientes PYME:

Hortofrutícolas Campelos: organización de productores comerciales portugueses, productora de frutas y verduras (www.hcampelos.pt);

35

Olivier Mandeville: viticultor francés (www.chateauvaissiere.fr);

Explotaciones Agrarias Garrido Mora: Productor español de fresa.

Para concluir, basándose en la historia y el perfil en general, los socios del Consorcio constituyeron colectivamente un grupo equilibrado, capaz de lograr los objetivos científicos y tecnológicos y el avance comercial de los productos terminados. Todos los socios tuvieron un interés estratégico en el proyecto y se complementaron mutuamente. Específicamente no hubo coincidencia entre las PYME que forman la cadena de valor, ya que forman parte de un acuerdo del negocio conjunto para la explotación de diferentes mercados. En cuanto a los ejecutores de la I+DT, el intercambio de experiencias en el mismo campo, pero para diferentes climas, cultivos y regiones se concibe como una ventaja con una participación cruzada proactiva para reducir la vigilancia y aumentar el control de calidad en todos los paquetes de trabajo.

2. Los objetivos

Específicamente, la idea del Consorcio era mejorar los acolchados fabricados con materias primas biodegradables, personalizados para cultivos y regiones concretas, a través de la optimización del proceso de fabricación, utilizando tecnología punta para que el producto final pueda ser viable económica y técnicamente, teniendo en cuenta el posible efecto positivo sobre el rendimiento de los cultivos y la calidad, el control de plagas y/o enfermedades, la preparación del suelo y la fertilización.

Por lo tanto, el Consorcio deseaba abordar una importante oportunidad de mercado a través de la demostración del desarrollo y del rendimiento de los acolchados que serían capaces de cumplir con tres requisitos principales:

Ser respetuosas con el medio ambiente;

Cumplir con los métodos comunes de cultivo;

Igualar o mejorar el rendimiento de los cultivos como se espera en el caso de las películas plásticas convencionales a base de polietileno.

36 Agrobiofilm®

Además de los objetivos concretos, los resultados del proyecto Agrobiofilm pueden promover significativamente la incorporación de las prácticas agrarias altamente productivas y respetuosas con el medio ambiente entre los usuarios finales, que se enfrentan constantemente a una serie de desafíos competitivos que amenazan la estabilidad económica del sector.

El proyecto también podría aumentar la competitividad de los fabricantes de las PYME participantes, proporcionándoles una plataforma con tecnología punta para desarrollar acolchados plásticos biodegradables competitivos, y por lo tanto ampliando la aplicabilidad de los productos con capacidad de transformarse en compost certificados en nuevos mercados.

3. La Materia Prima

La materia prima utilizada en este proyecto es un nuevo grado de Mater-Bi®, que se caracteriza por un mayor contenido de recursos renovables, si se compara con otros films biodegradables que actualmente se procesan para las aplicaciones del acolchado. Químicamente se caracteriza por ser un copoliéster alifático/aromático con una matriz de almidón, lo cual no es nada nuevo en sí mismo, ampliamente difundido en las publicaciones y que es objeto de una minuciosa investigación. Sin embargo, la novedad de esta nueva formulación de polímero trae nuevas preguntas con respecto a la optimización del proceso y su aplicación a las necesidades de la agricultura, que sólo podrán ser respondidas a través de una investigación exhaustiva. Lo hemos comparado con el acolchado convencional (de polietileno) y otros polímeros biodegradables que ya están en uso en el mercado. El rendimiento agronómico de estos acolchados biodegradables (referidas como ABF y Agrobiofilm®) fue finalmente evaluado a través de experimentos de campo realizados en cuatro cultivos seleccionados que necesitaban requisitos específicos en cuanto a las propiedades del film y el tiempo de vida: pimientos, melones, fresas y vides.

37

4. Más allá del estado actual de la tecnología

El objetivo general del proyecto Agrobiofilm era desarrollar acolchados plásticos biodegradables, probar y validar científicamente su rendimiento durante la duración del proyecto de 36 meses, con el objetivo de extender su aplicación a una escala más amplia y una mayor variedad de cultivos y de usuarios finales. Las propiedades de estos innovadores acolchados de almidón fueron mejoradas si se comparan con los acolchados existentes (hechos de polietileno o de polímeros biodegradables como las formulaciones antiguas de Mater-Bi®). Estos fueron los objetivos iniciales:

Agrobiofilm® se adaptará mejor a las necesidades de los agricultores, ya que se adapta al cultivo con el objetivo de igualar el ciclo de vida del acolchado con el ciclo de vida de los cultivos;

Agrobiofilm® será más eficaz para modular la transmisión y la reflexión de la luz, debido a los aditivos de color que se agregarán a las materias primas. Además del negro, se probaron estos colores de acolchado: blanco/negro, plateado/ blanco/negro, transparente y verde;

Agrobiofilm® será más respetuoso con el medio ambiente debido a un comportamiento biodegradable compatible con las diferentes calidades de suelo (horticultura/viticultura), y el tipo de exposición en relación con las prácticas agrarias (enterrar en el suelo después de la cosecha o dejarlo suelto en la superficie del suelo);

Agrobiofilm® se orientará a una competitividad más económica y energética, si se compara con otros acolchados biodegradables, debido a un espesor de film reducido y también a la incorporación de restos y condiciones de proceso específicas optimizadas;

Agrobiofilm® será al menos tan eficaz desde el punto de vista agronómico como los acolchados de PE existentes y otros polímeros biodegradables (control de malas hierbas, ahorro de agua, control de plagas y enfermedades, rendimiento, calidad, precocidad de la cosecha).

La capacidad para probar estas características ayudará a demostrar los beneficios de utilizar los acolchados de Agrobiofilm® a los usuarios finales.

38 Agrobiofilm®

5 - Descripción del trabajo

El plan de trabajo para está formado por siete paquetes de trabajo presentados esquemáticamente en la figura a continuación, que se ha diseñado para asegurar una adopción rápida de la tecnología y la amplia participación entre las PYME.

Figura 3.1 - Plan de trabajo para el proyecto de Agrobiofilm.

El paquete de trabajo uno aseguraba la coordinación y el progreso entre los miembros del Consorcio y consistía en la gestión general del proyecto como la asignación de recursos, los cambios en el plan de trabajo, el flujo de comunicación y el cronograma de trabajo.

Las actividades operacionales de la I+DT se dividieron en PT 3, 4, 6, 7 con el objetivo de establecer los motivos, para probar y mejorar las especificaciones para el desarrollo de los films nuevos.

El PT3 cubrió un análisis exhaustivo de los cultivos y las exigencias de los usuarios finales, la identificación de las limitaciones tecnológicas de la fabricación y la definición de una metodología de ensayos común.

PT1 - Gestión del proyecto

PT4 - Desarrolo de nuevas formulaciones

PT5 - Pruebas de campo

PT6 - Seguimiento de Pruebas de campo

PT7 - Integración de conocimientos

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39

La esencia del PT4 es la fabricación y la caracterización de los nuevos acolchados biodegradables, incluyendo también las actividades para la optimización de los procesos. El PT5 cubre las actividades de demostración diseñadas para probar la viabilidad de los nuevos acolchados llevadas a cabo en los sitios de los usuarios finales participantes. La aplicación de las pruebas de campo se realizó para diferentes cultivos (melón, pimiento, fresas y vides) en diferentes regiones (Ribatejo, Portugal; Huelva, España; Languedoc, Francia). Todas las pruebas se realizaron en condiciones reales del campo con agricultores reales siguiendo sus prácticas habituales. A continuación, las pruebas de rendimiento se incluyeron en el PT6 que consta de un seguimiento detallado de varios parámetros para comprender la influencia de las condiciones del campo en el desempeño de los films y la influencia de los acolchados sobre los cultivos. Finalmente el PT7 se dedicó a la integración de todos los conocimientos adquiridos mediante un análisis del ciclo de vida y la validación de la rentabilidad/rendimiento.

Además, puesto que uno de los principales obstáculos para la comercialización de estos productos se ha identificado como la falta de conocimiento científico del usuario final, se asigna un paquete de trabajo específico (PT2) para la difusión de los resultados del proyecto en el que se incluye este manual.

CAPÍTULO 4Comportamiento en campo del acolchado Agrobiofilm®

1. Melón y Pimiento

2. Fresas

3. Vides

43

CAPÍTULO 4

Comportamiento en campo del acolchado Agrobiofilm®

Comparado con el rendimiento de los acolchados de PE convencionales, la introducción de acolchados biodegradables en la agricultura trajo nuevas expectativas a los usuarios finales. No obstante, estos materiales nuevos preocupan a los agricultores no sólo por el rendimiento de la producción y la calidad sino también por los cambios en las prácticas comunes de la agricultura.

Una de las principales preocupaciones en la realización de ensayos de campo durante todo el proyecto Agrobiofilm era mantener las prácticas agrícolas convencionales con respecto a la preparación del suelo y la introducción de los fertilizantes orgánicos y minerales, sin comprometer las características del acolchado biodegradable. Se esperaba que los usuarios finales utilizaran su propia maquinaria sin adaptaciones importantes y sin comprometer el comportamiento del acolchado biodegradable, como la resistencia a la rotura durante su aplicación. Este nuevo tipo de acolchado también permite la posibilidad de utilizar la cinta de riego por goteo tradicional. No es necesario realizar trabajo adicional asociado con la preparación del suelo, su aplicación y la incorporación al suelo.

44 Agrobiofilm®

1. Cultivos de Ciclo Corto - Melón y Pimiento

1.1. Introducción

En lo referente a los cultivos de ciclo corto las expectativas de los usuarios finales se centran principalmente en las características mecánicas de los acolchados biodegradables, que deben conservarse intactas hasta el final del ciclo del cultivo para cumplir con los objetivos principales del acolchado.

Melón (Cucumis melo L.) es una planta anual, herbácea, postrada que se propaga en todas direcciones. Como es característico de las cucurbitáceas las raíces se esparcen vertical y lateralmente a profundidades considerables. Estas especies toleran muy bien el calor, pero son sumamente sensibles a las heladas más leves en primavera u otoño. Se requiere una temperatura mínima media de suelo de 15,5 °C, con una temperatura media óptima para el cultivo que oscila entre 18 y 24 °C y una temperatura máxima media de 32 °C. Los melones no toleran las condiciones de suelos poco drenados y se pueden marchitar rápidamente y morir si esas condiciones persisten. El sistema radicular se daña incluso cuando una inundación repentina cubre el suelo durante más de unas horas.

45

CULTIVOS DE CICLO CORTO - MELÓN Y PIMIENTO

Los sistemas de produccióno comercial suelen utilizar lomos cubiertos con acolchados plásticos con amplias variaciones entre la distancia del lecho (de 1,2 a 3,7 m) y entre las plantas en la misma fila (de 0,6 a 1,8 m). Algunos sistemas utilizan dos filas en el mismo lecho.

Los productores utilizan mucho el acolchado plástico, con el objetivo principal de aumentar la temperatura del suelo, ya que se aumenta la cantidad de calor que recibe y almacena el suelo. La temperatura de la zona de la raíz (RZT) de cualquier planta afecta en gran medida su tasa de crecimiento y a la absorción de nutrientes. Los cultivos de verduras importantes a nivel económico como pimientos y melones poseen toda la RZT diferente y óptima para el crecimiento máximo.

Puesto que la temperatura del suelo es una importante variable ambiental que influye en el desarrollo del cultivo, su incremento causado por la aplicación del acolchado en los cultivos de melón es responsable por un desarrollo más temprano. Se obtiene esta acción reduciendo el tiempo para antesis y cosecha. Es también responsable por un aumento en el rendimiento de frutas debido a la mayor área foliar y al ritmo más rápido de desarrollo de las plantas. Es preferible el film transparente porque provoca un aumento más alto de la temperatura, en comparación con el film negro. Sin embargo, el film transparente es mucho menos eficaz para el control de malas hierbas que el film negro, que causa competencia por los nutrientes, humedad y espacio entre las malas hierbas y el cultivo.

El efecto del film es fundamental durante el desarrollo del cultivo y debe durar aproximadamente 3 meses. Más tarde, el efecto térmico del film se pierde debido a la cobertura del dosel y los beneficios se limitan al evitar el contacto directo entre las frutas y el suelo.

El pimiento, también conocido como pimiento morrón o Capsicum, es un grupo de cultivo de la especie Capsicum annuum L. Las variedades de la planta producen frutos de diferentes colores, entre ellos rojo, amarillo y naranja. Esta especie necesita una estación de crecimiento cálida y sin heladas (de 4 a 5 meses).

46 Agrobiofilm®

La temperatura óptima para el crecimiento de la planta es de 24 a 27 °C con un máximo de aproximadamente 32 °C. Los pimientos pueden cultivarse en muchos tipos de suelos, desde arenoso hasta arcillosos y pesados, produciendo los frutos de la mejor calidad en suelos ligeros. Este cultivo prefiere un pH que oscila de 6 a 7 (Farooqi et al, 2005).

Los pimientos crecen bien en lomos cubiertos con acolchado plástico negro o plateado. Sin embargo, puesto que la prioridad principal es el control de las malas hierbas, los films negros son comúnmente utilizados en este cultivo. El film negro proporciona un control eficaz de las malas hierbas, pero es menos eficiente para aumentar la temperatura del suelo si se compara con el transparente. Los pimientos produjeron un dosel mucho más disperso que los melones que favorece el establecimiento y el crecimiento de las malas hierbas. Debido al escaso dosel del cultivo, el film debe proporcionar un control de malas hierbas eficaz durante 4 o 5 meses, que es aproximadamente el tiempo requerido para la cosecha. Para obtener un beneficio máximo el film debe estar en estrecho contacto con el suelo y los hoyos de la plantación deben ser lo más pequeños posibles, a fin de evitar la penetración de la luz por debajo del film. Se obtiene un rendimiento y un crecimiento de las plantas óptimo con riego por goteo que también permite a los productores aplicar fertilizantes por fertigación durante la estación de crecimiento.

Generalmente la plantación se realiza con aproximadamente 25.000 a 35.000 plantas por hectárea en filas dobles de 35 a 45 cm de distancia en lechos acolchados con una distancia de 40 a 60 cm entre las plantas de la fila y con los lechos generalmente separados 1,5 m.

Uno de los problemas principales de la producción de pimientos es a causa de los insectos. Las pérdidas de cultivos pueden ser causadas por áfidos, pulgas saltonas, mosca del pimiento, trips y piral del maíz. Varias enfermedades pueden atacar a las plantas de pimiento, como por ejemplo mancha foliar bacteriana, tizón por Phytophthora, pudrimiento de la fruta por antracnosis, podredumbre blanda causada por bacterias y virus como el virus de la patata y el virus del mosaico del tabaco que provocan pérdidas graves en los cultivos (Orzolek et al, 2010).

47

1.2. Colocación de acolchado & Plantación

La preparación del suelo para poner el acolchado de Agrobiofilm® es una operación clave y un factor importante. El buen rendimiento del film durante todo el ciclo de cultivo está asegurado por una preparación correcta del suelo. A continuación podemos ver en la figura 4.1 una buena preparación del suelo.

Figura 4.1 – Preparación del suelo para pimiento (A) y melón (B).

El suelo que se va a cubrir con acolchado debe estar preferiblemente suelto y refinado sin piedras o residuos de los cultivos anteriores (Figura 4.2) que pueden dañar el film provocando cortes. Esto puede provocar la pérdida de calor y facilita el desarrollo de las malas hierbas. Además, estos films están más expuestos a la acción del viento, a roturas u orificios que pueden ser el punto de partida de una degradación temprana indeseable.

Figura 4.2 – Suelo cubierto por piedras (A) y el suelo con residuos de la última cosecha (B).

A B

A B


48 Agrobiofilm®

La colocación del film se puede realizar con el mismo apero utilizado para los acolchados de plástico de PE tradicionales. Sin embargo, según el equipo es aconsejable reducir la tensión del rodillo durante la operación. La ubicación de los tubos de riego ligeramente debajo del suelo favorece la integridad del film y proporciona una buena protección contra el calor. Además, es importante no dañar la estructura de Agrobiofilm® durante su colocación junto con el riego por goteo. Como se muestra en la figura a continuación la cinta de riego por goteo está presionando el acolchado y los goteros pueden provocar pequeños orificios.

Figura 4.3 - Aplicación mecánica del acolchado y la cinta de riego. Preferiblemente, el tubo de riego se debe colocar ligeramente por debajo del suelo para evitar la presión de los goteros en el acolchado, que aparece en el detalle de la figura.

49

Si estos hoyos se distribuyen regularmente a lo largo del film puede ser el punto de partida del deterioro y la integridad del film puede verse comprometida (figura 4.4).

En el equipo de plantación automático o semiautomático es recomendable ajustar los componentes que estén en contacto con el acolchado (figura 4.5) para evitar una degradación temprana del acolchado de Agrobiofilm® como se muestra en la figura 4.5 C. Como se muestra en la figura 4.6 este pequeño ajuste asegura el buen rendimiento del acolchado de Agrobiofilm, sin comprometer la calidad de la plantación. Normalmente, para finalizar la plantación, se coloca una pequeña porción de tierra de manera manual en la base de cada planta (figura 4.7). Se debe evitar la práctica que se muestra en la figura (persona que camina por encima del acolchado). Por otra parte, como se ve en la figura, la calidad de la preparación del suelo no era ideal (terrones grandes y duros) pero Agrobiofilm® ha funcionado a la perfección incluso en estas condiciones.

Figura 4.4 - La degradación del acolchado a lo largo de la cinta de riego por goteo, como consecuencia del daño durante la colocación del film.


50 Agrobiofilm®

Figura 4.5 - Equipo de plantación semiautomático. Las ruedas de prensado (A) y las cuchillas metálicas (B) deben ajustarse con el fin de evitar el deterioro del acolchado en el tiempo de plantación (C).

Figura 4.6 - Un ajuste ligero ha permitido una perfecta operación dual - establecer el acolchado de Agrobiofilm® junto con la plantación de melón.

Figura 4.7 - Mala preparación del suelo y trabajador que camina por encima del acolchado de Agrobiofilm®.

A

B

C

51

1.3. Labores de cultivo y cosecha

1.3.1.Melón Seguimiento del suelo

El suelo en los ensayos de campo es un suelo arenoso arcilloso (SRA, 1977) y sus características físicas y químicas fueron evaluadas antes de la preparación de la tierra, durante la colocación del film y varias veces después de que Agrobiofilm® fuera enterrados bajo el suelo. Todos los parámetros analizados no mostraron diferencias provocadas por la biodegradación de Agrobiofilm®.

Tabla 4.1 - Seguimiento del suelo (temperatura y contenido del volumen del agua) - Melón (1° y 2° ciclo)

Según el ensayo y la columna, los valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes en α=0,05.

En el caso del melón para el primer ciclo la temperatura del suelo y el contenido de agua en suelo (CAS) bajo las diferentes películas plásticas mostraron algunas diferencias. La temperatura del suelo conforme la modalidad de ABF1 era de alrededor de 0,7 °C más baja y el CAS rondaba el 3,3 % más que en el polietileno (PE 1) – Tabla 4.1.

En el segundo ciclo del melón la temperatura del suelo no fue significativamente diferente dentro de las modalidades probadas (PE1, ABF1, ABF2 y ABF3).

2010

2011

Ensayo/Modalidad Temperatura (ºC)

Humedad (%)

PE 1

ABF 1

PE 1

ABF 1

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ABF 3

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52 Agrobiofilm®

El ABF1 demostró un CAS mayor (alrededor de un 5,1 % más que el PE1) y un ABF3 el segundo más alto alrededor del 1,3 % más que el PE 1. El PE 1 y el ABF2 fueron las modalidades probadas con menos CAS y no mostraron diferencias entre ellas. Estos resultados están en consonancia con los resultados obtenidos durante el primer ensayo. Cuando se compara el acolchado de ABF1, ABF3 y PE1 (films del mismo color) se esperaba encontrar temperaturas más altas del suelo bajo el PE porque el Agrobiofilm® cuenta con una mayor permeabilidad, que parece promover una mayor transferencia de vapor de agua del suelo a través del film que lleva a una disminución de la temperatura del suelo. Sin embargo, no se verificó este resultado dado que no se observaron diferencias significativas (tabla 4.1). Debido a esta característica física del Agrobiofilm® también se esperaba que el suelo bajo el PE tuviera mayor CAS, pero esto no se verificó en los ensayos de campo. En el caso del CAS, hubo algunos resultados interesantes ya que parece que el Agrobiofilm® podría reducir el consumo de agua. En el campo abierto el rocío puede penetrar durante la noche en el acolchado de Agrobiofilm® y contribuir al aumento del CAS del suelo (figura 4.8).

Figura 4.8 – Efectos de diferentes permeabilidades del acolchado observadas después de la lluvia. Se observó el mismo efecto con rocío. En condiciones de campo abierto, esto puede llevar a reducir los costos de riego.

Agrobiofilm Convencional PE

53

Plagas y enfermedades

En el primer ciclo (2010) se analizaron importantes plagas y enfermedades. En lo referente a las plagas, la población de Aphis gossypii en junio alcanzó el umbral económico para justificar el tratamiento con insecticidas. La población inicial de la plaga llegó de forma aleatoria y se extendió de manera similar, afectando por igual a las plantas en el Agrobiofilm® y en el PE convencional. En junio hubo síntomas del chancro gomoso del tallo que afectó a menos del 1 % de las plantas. Los focos aparecieron dispersos por el campo y la propagación tuvo lugar a lo largo de las líneas del cultivo. Otra vez la enfermedad afectó de la misma manera a las plantas en el Agrobiofilm® y en el PE convencional.

En el segundo ciclo (2011) se evaluaron la presencia de plagas y la incidencia y gravedad de las enfermedades según los métodos utilizados en el año anterior. Hubo algunos pequeños focos de áfidos (Aphis gossypii) la presencia de la enfermedad causada por de fusarium (Fusarium oxysporum) era alta pero no hubo ninguna diferencia entre los films, tanto para las plagas como para las enfermedades.

Rendimiento de los cultivos

Como se muestra en la Tabla 4.2, en el primer año la modalidad de PE1 tuvo un promedio de rendimiento negociable de 35,6 t/ha con un 22 % de frutas no comerciales, mientras el Agrobiofilm® probado (ABF 1) tuvo un promedio de 32,6 t/ha (no fue estadísticamente diferente del anterior) con un 23 % de las frutas no comerciales.


54 Agrobiofilm®

Tabla 4.2 – Producción de melón en los 1.° y 2.° ciclos con % de frutas no comerciales y rendimiento comercial.

Según el ensayo y la columna, los valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes en α=0,05.

En el segundo año (2011) la producción fue un poco menor debido a un trastorno fisiológico desconocido, que afectó por igual a todas las modalidades. Las modalidades estudiadas fueron PE1, ABF1, ABF2 y ABF3 y los rendimientos comerciales fueron entre 20,5 t /ha y 23,4 t/ha. Las frutas no comerciales tuvieron mayores porcentajes (Tabla 4.2). La producción media del melón en Portugal ronda los 25 t/ha (OMAIAA, 2012) lo que indica que en el primer año la producción fue mucho mayor (ABF 1 con 32,62 t/ha) que el promedio y en el segundo ciclo, fue un poco más baja.

Calidad de la fruta de la cosecha

En relación con los parámetros de calidad para el cultivo del melón no se detectaron diferencias significativas entre las modalidades en ambos ciclos (Tablas 4.3 y 4.4). Sin embargo, combinando todos los parámetros, se puede observar una tendencia a obtener mejores resultados en la ABF1.

2010

2011

Ensayo/ModalidadFrutos no

Comerciales(%)

RendimientoComercial

(t/ha)

PE 1

ABF 1

PE 1

ABF 1

ABF 2

ABF 3

22.0

23.0

57.1

58.5

35.0

57.3

35.60

32.62

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21.32

20.49

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55

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56 Agrobiofilm®

Comportamiento del film

Se evaluó visualmente el comportamiento mecánico de los acolchados, tomando fotos a lo largo del ciclo de cultivo. En ambos ciclos los acolchados demostraron una resistencia adecuada hasta casi el final de los ciclos de cultivo y no comprometieron el desarrollo. En el momento de la incorporación alrededor de 2 meses después del final del ciclo, fue posible observar alguna degradación física en el material. Sin embargo, en presencia de gran infestación coquillo (Cyperus rotundus L.) como se muestra en la siguiente figura, la mezcla normal del Agrobiofilm® para el melón no es eficaz en la supresión de esta mala hierba. Si bien Agrobiofilm® había demostrado un comportamiento igual o mejor que el PE, esto no se puede verificar en campos con una presencia significativa de esta mala hierba en particular.

Figura 4.9 – Tercer ciclo de ensayos en el melón en Ribatejo, Portugal. La imagen registrada el 6 de junio muestra una alta infestación por coquillo y la destrucción de los acolchados por esta mala hierba.

57

1.3.2. Pimiento Seguimiento del suelo

El suelo de los ensayos de campo es un suelo limoso (SRA, 1977) y sus características físicas y químicas fueron evaluadas, antes de la preparación de la tierra, durante la colocación del film y varias veces después de que el film se desplegase en el suelo. Todos los parámetros analizados no mostraron diferencias provocadas por la biodegradación de acolchados de Agrobiofilm®.

Plagas y Enfermedades

En el primer ciclo la evaluación de las plagas y enfermedades se realizó visualmente. Las plagas no causaron ningún daño. En el segundo ciclo se realizaron pruebas semanales, agitando vigorosamente las flores de las 10 plantas seleccionadas en cada repetición, durante el período de floración.

La plaga que se controló fueron los trips (Thysanoptera – Frankliniella oc-cidentalis) que es la plaga más notoria en este cultivo. Se tomaron un total de nueve muestras para evaluar la población del insecto. No se observaron diferencias en las distintas modalidades, por lo que no se registró ningún daño asociado. La modalidad del suelo desnudo (SD), usada como término de comparación, tuvo la mayor población de insectos, explicada principalmente por el hecho de que las malas hierbas crecen alrededor de las plantas de pimiento (tabla 4.5).

Tabla 4.5 – Número medio de trips (Frankliniella occidentalis) por modalidad. Segundo ensayo en pimientos.

Los valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes con un α=0,05

ABF 11Modalidad

Trips 109.9 123.5 83.0 122.2 116.0

ABF 10 ABF 7 ABF 9 ABF 8 ABF 6

ab ab ab ab 119.5aba

NF 2 SD

97.9 192.5a b


58 Agrobiofilm®


En ambos ciclos la cosecha del cultivo se dividió en dos fases: las frutas verdes y las maduras, y se calculó la producción como el total de ambas fases.

Tabla 4.6 – Producción de pimientos en los 1.° y 2.° ciclos

Según los valores del ensayo seguidos por la misma letra, no son significativamente diferentes

con un α=0,05

Ensayo 2010

Modalidad Frutos noComerciales

(%)

RendimientoComercial (t/ha)

PE 2

ABF 6

ABF 6

ABF 7

ABF 8

ABF 9

ABF 10

ABF 11

NF2

SD

6.0

7.0

9.5

2.9

4.6

7.5

4.3

11.9

12.2

15.4

a

a

bc

d

bc

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d

a

a

17.2

16.9

6.3

5.3

5.4

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6.8

2.8

4.5

55.8

59.1

54.0

74.3

58.8

67.3

56.5

76.1

47.8

44.3

73.0

76.0

60.3

79.6

64.2

71.1

61.5

82.9

50.6

48.8

Ensayo 2012

Verdes Maduros Totales

59

En cuanto al rendimiento en el primer ciclo, no se detectaron diferencias entre el PE2 y el ABF6 con un rendimiento de 73,0 y 76,0 t/ha respectivamente.

En el segundo ciclo se detectaron diferencias significativas, el suelo desnudo tuvo el peor rendimiento (48,8 t/ha) y los mejores rendimientos se obtuvieron en el ABF11 y el ABF7 con 82,9 y 79,6 t/ha respectivamente (Tabla 4.6).

En el primer ciclo las modalidades estudiadas no mostraron una gran diferencia en las frutas no comerciales con el 6,0 % y el 9,5% en el PE 2 y el ABF6. Se detectó el mayor porcentaje que fue casi del 15,4 % de las frutas no comerciales en el suelo desnudo durante el segundo ciclo.

Calidad de la fruta de la cosecha

En el primer ciclo no se registraron diferencias entre las modalidades, en los parámetros estudiados.

En el segundo ciclo en general, las modalidades en las que los parámetros de calidad revelaron los mejores resultados fueron el NF 2, suelo desnudo, el ABF6 y el ABF8 en este orden, que está relacionado con el rendimiento más bajo alcanzada en estas modalidades. Sin embargo, en la evaluación del grosor de la pulpa que representa un parámetro importante para la industria de elaboración, se obtuvieron los mejores resultados en el ABF6 (Tabla 4.7).


60 Agrobiofilm®

Tab

la 4

.7 –

An

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PE

2

AB

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AB

F 6

AB

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AB

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AB

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20.1

61.

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5

133.

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4.2

4.2 4.1

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4.6 4.4

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6.7

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6.0 6.2 7.3

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abc

ef ab

2010

2012

61


Se evaluó visualmente el comportamiento mecánico de los acolchados, tomando fotos a lo largo del ciclo de cultivo. Los acolchados demostraron una resistencia adecuada hasta el final de los ciclos de cultivo, y no comprometieron el desarrollo de las plantas. El acolchado que mostró el mejor producción (el ABF11) también tuvo el desempeño más interesante en el campo. En el momento en el que todo el área foliar ya había crecido completamente (aproximadamente 3 meses después de la plantación) y ya se había realizado la primera cosecha (frutas verdes), los films contaban con una degradación física adecuada que permitiría la cosecha mecánica de las frutas maduras y una posterior biodegradación en el suelo. Sin embargo, esta operación no se pudo realizar debido a la lluvia temprana que imposibilitó la entrada de la cosechadora en el campo.

Figura 4.10 – 1 de agosto de 2012: El ABF11 (izquierda) muestra las plantas completamente desarrolladas y el acolchado con degradación que permitiría la cosecha mecánica. El ABF6 (derecha) muestra las plantas totalmente desarrolladas y el acolchado sin degradación.

1.4.Conclusiones para los cultivos de ciclo corto – Portugal

Gracias a los datos recopilados sobre la temperatura del aire durante el proyecto, la humedad relativa, la radiación solar y la precipitación, fue posible llegar a la conclusión de que los años analizados fueron normales y los resultados obtenidos son válidos para las condiciones climáticas de la región.

Todos los parámetros analizados en el seguimiento del suelo no mostraron diferencias provocadas por la biodegradación de los acolchados de Agrobiofilm® durante el período de seguimiento.


62 Agrobiofilm®

En el caso del melón, el CAS del ABF1 estaba alrededor del 3,3 % más alto que el del polietileno (PE1) en el primer ciclo y rondaba el 5,1 % más que el PE 1 en el segundo ciclo. El ABF3 también tenía mayor CAS que el PE1.

El promedio de producción de melón en Portugal ronda las 25 t/ha (OMAIAA, 2012). En el primer año la producción obtenida fue mucho más alta (ABF1 con 32,62 t/ha) que el promedio, y en el segundo ciclo, a pesar de los valores bajos, se mantuvo dentro de un rango aceptable para esta región. En cuanto a la calidad, se llegó a la conclusión de que la modalidad que tuvo los mejores resultados fue el ABF1 que combina todos los parámetros probados. Combinando todos los resultados del seguimiento del suelo, el rendimiento de los cultivos, las plagas y enfermedades y el rendimiento del acolchado en el melón, el Agrobiofilm® con los mejores resultados fue el ABF1, que se recomienda para este cultivo y para estas condiciones edáficas y climáticas o similares.

Con respecto a la producción de pimientos se obtuvieron los mejores resultados en el ABF11 y el ABF7 con 82,9 y 79,6 t/ha respectivamente

En cuanto a los parámetros de calidad, se llegó a la conclusión de que en general los mejores resultados se obtuvieron con el ABF 6 (también el grosor de la pulpa de gran importancia para la industria) y el ABF8.

El ABF11 tuvo el desempeño más interesante en el campo ya que en el momento en el que todo el área foliar ya había crecido completamente (aproximadamente 3 meses después de la plantación) y ya se había realizado la primera cosecha (frutas verdes), los films contaban con una degradación física adecuada para permitiría la cosecha mecánica de las frutas maduras y una mejor biodegradación en el suelo. Es interesante señalar que este acolchado (el más delgado) tuvo un muy buen desempeño y puede ser muy prometedor a nivel económico.

Finalmente, para la producción de pimientos se recomienda que la elección de acolchado se realice según el objetivo. Si el producto es para consumo en fresco o para la industria de elaboración y, si la cosecha se realiza mecánicamente. El rango de Agrobiofilm® probado en pimientos nos permitió identificar qué acolchado es el más apropiado para cada uno de estos objetivos.

63

2. Cultivos de ciclo largo - Fresas

2.1. Introducción

La fresa (Fragaria sp.) es una roseta herbácea perenne muy adaptada a los diversos climas templados y a la producción bajo condiciones forzadas de cultivo artificial. En las regiones de invierno suave como en el Mediterráneo, las fresas son un cultivo importante de pequeños frutos de significativa importancia económica con el aumento del uso de la tierra.

El sistema de plantación de “invierno” desarrollado en California es el sistema más común de producción de fresa y se adapta bien a las zonas mediterráneas como el sur y suroeste de Portugal y el sur de España. Con este sistema es posible obtener una producción temprana y de alta calidad de fresas desde enero hasta junio. En menor escala, el sistema de plantación de “verano” para la producción de frutas de otoño e invierno se utiliza para extender la temporada de cultivo principal.

CULTIVOS DE CICLO LARGO - FRESAS

64 Agrobiofilm®

El sistema de plantación de fresas cae en la categoría del sistema de cultivo anual de lomos, donde las fresas se cosechan una vez y se renuevan cada temporada, gracias a la gestión intensiva de la plasticultura. El cultivo de fresas de día neutro, utilizando acolchados plásticos, posee las mismas funcionalidades como los otros cultivos mencionados anteriormente, concretamente, la protección para las actividades de desinfección del suelo, la estimulación del crecimiento de las plantas jóvenes, la temperatura del suelo, la disminución de la erosión del suelo, la lixiviación de los nutrientes, la evaporación del agua (por lo tanto, ahorro de agua), el control de las malas hierbas, el aumento de la mineralización (nitratos y sulfatos), la posible reducción de la putrefacción, la limpieza y, por tanto, la optimización de la calidad general de las frutas.

Las plantas suelen crecer en lomos con riego por goteo y se cubren con un acolchado plástico convencional de polietileno negro (opaco), dejando pasillos entre los lechos para la circulación (aproximadamente 50 cm). Los túneles altos o bajos se pueden utilizar para crear un ambiente con temperatura del aire más elevada para que, de este modo, se extienda el período de cosecha, o para proteger el cultivo de condiciones climáticas adversas. También se puede realizar en campo abierto. Las dimensiones del acolchado plástico tienden a oscilar entre 1,3 y 1,5 m de ancho (para cubrir el lecho y el anclaje al suelo unos 10 cm en ambos lados) y un espesor de 30 a 40 micrones, adecuados para soportar la rotura y la degradación durante los 8 a 10 meses de la campaña.

Los sistemas de producción de fresas en Portugal y España utilizan polietileno negro, pero en otros sistemas de cultivo los acolchados plásticos utilizados suelen ser transparentes (Israel o California). El film negro es preferible ya que el control de las malas hierbas mediante el film es fundamental, porque no existen métodos alternativos para quitar las malas hierbas, excepto fumigar el suelo o la extracción manual. El moho gris, las enfermedades de las hojas y las raíces, los nematodos son los principales problemas fitosanitarios de las fresas, bajo condiciones de cultivo con plástico negro. Se espera que los acolchados biodegradables se comporten como un acolchado de PE en la incidencia de la enfermedad y la gravedad.

65

2.2. Aplicación de acolchado & Plantación

En el caso de la fresa probada en Portugal en el primer ciclo la variedad utilizada fue “Honor” mientras que en el segundo ciclo fue “Camarosa”. El acolchado se realizó mecánicamente a la vez que los hoyos (Figura 4.11). La plantación se realizó manualmente unos días después (figura 4.12).

En España la variedad de fresas utilizada fue siempre “Candonga”. En el primer ciclo la máquina también realizó el acolchado. Sin embargo, debido al diseño experimental (varios acolchados diferentes en la misma fila), en el segundo y tercer ciclo todos los acolchados fueron colocados a mano.

Después de hacer los lechos y colocar los acolchados, se realizó la desinfección del suelo mediante el riego.

Figura 4.11 – Aplicación mecánica del acolchado de Agrobiofilm. El sistema de riego se coloca al mismo tiempo y los hoyos son realizados mediante un dispositivo cilíndrico con cuchillos.


66 Agrobiofilm®

Figura 4.12 – La plantación de fresas en pruebas portuguesas.

2.3. Labores de cultivo y cosecha

2.3.1.Fresa en PortugalSeguimiento del suelo

En ambos ciclos los acolchados de Agrobiofilm® tuvieron un buen comportamiento promedio en cuanto a la temperatura y el CAS (tabla 4.8) y por lo tanto, el desarrollo de las raíces de las fresas no se vio comprometido.

67

Tabla 4.8 - Temperatura media y humedad del suelo y CAS – ensayos con fresas

Además, en el primer ciclo el CAS en el ABF15 fue mayor en 10 y 20 cm de profundidad. Estos son resultados interesantes dado que la mayor parte de las raíces se encuentran en este rango de profundidad. Esto podría tener una gran importancia sobre todo bajo las condiciones de escasez de agua, típicas de las regiones del Mediterráneo. En nuestra opinión, esto ocurre debido a la mayor permeabilidad de estos acolchados biodegradables que parecen favorecer la entrada de agua de lluvia y rocío a través de la superficie del acolchado (como se mostraba anteriormente en la figura 4.8).

La capacidad de permeabilidad de los acolchados biodegradables pueden tener otros efectos beneficiosos en las propiedades físicas del suelo, y se debe investigar más a fondo. Desafortunadamente, debido a problemas técnicos con las pruebas del suelo en el segundo ciclo, no fue posible analizar todos los meses y por esto los resultados mostraron son de diciembre (2011), enero, febrero y mayo (2012).

El suelo de los ensayos de campo fue un suelo arenoso arcilloso (SRA, 1977). Las características físicas y químicas fueron evaluadas antes de la preparación de la tierra, antes de la distribución del film y la el despliegue del Agrobiofilm® en el suelo. Todos los parámetros analizados no mostraron diferencias provocadas por la biodegradación de los acolchados de Agrobiofilm.

2010/2011

2011/2012

Ensayo / Modalidad PE 3 ABF 15 ABF 16 ABF 17 ABF 18 NF 3

Temperatura (°C)

Humedad (%)

Temperatura (°C)

Humedad (%)

18.8

19.0

14.4

-

17.5

22.4

14.8

-

-

-

12.9

-

-

-

12.4

16.0

-

-

15.1

12.6

-

-

12.6

15.4


68 Agrobiofilm®


Las observaciones semanales se llevaron a cabo para evaluar el desarrollo de la planta, la incidencia y la gravedad de las plagas y las enfermedades.

Junto con los ciclos de floración, la población de trips (Thysanoptera) se evaluó al menos una vez a la semana. Se recolectaron muestras de suelo y raíces de cada parcela al final de cada ciclo del cultivo para evaluar la población y a la diversidad de los hongos. Los hongos se identificaron en base a sus estructuras reproductivas.

En el primer ciclo con relación a las plagas, las diferencias sólo fueron detectadas entre sistemas de producción (invernadero y campo abierto siendo el número total de insectos significativamente menor en campo abierto). No se observaron diferencias entre modalidades de acolchado dentro de cada sistema ni síntomas asociados en las frutas.

En el análisis que se realizó a la microbiota de suelo, no se detectaron diferencias en ninguna de las modalidades ni de los sistemas de producción. Se notó que en ambos sistemas de producción el PE3 tenía una tendencia a mostrar más unidades de formación de colonias de hongos por gramo de suelo. El único aspecto relevante en el que nos deberíamos haber fijado fue en la baja diversidad de hongos. En la identificación, el 29,9 % eran del género Cylindrocarpon, el 18,2 % de Penicillium y el 5,3 % de Fusarium que son agentes patógenos potenciales. Sin embargo, no se detectaron síntomas asociados en plantas.

En el segundo ciclo, con relación al análisis de las plagas y enfermedades, no se detectaron diferencias entre las diferentes modalidades. Este año la baja diversidad anterior se volvió a detectar. Se detectó el mismo género, mayormente Penicillium (59 %), Cladosporium (7,7 %) y Fusarium (7,3 %), los cuales también son agentes patógenos potenciales, pero no se observaron síntomas asociados en las frutas. A diferencia del ciclo anterior el género Cylindrocarpon no se detectó.

Según la investigación publicada, la radiación reflejada de cada acolchado puede tener un efecto en la migración de los inductores de plagas de enfermedades (Summers & Stapleton, 2002; Csizinszkv et al., 1995). Se esperaba que la contaminación fuera diferente en cada modalidad. Sin

69

embargo, en ambos ciclos no se detectaron diferencias. Asimismo, las temperaturas diferentes y el CAS del suelo bajo el Agrobiofilm® parecen tener una influencia en la microbiota de suelo. Los acolchados biodegradables tuvieron una tendencia general de contar con un menor número de colonias de hongos.


En el primer ciclo la evaluación de la producción se realizó cosechando las frutas de 25 plantas arraigadas en cada una de las tres réplicas por modalidad.

En los invernaderos los resultados que se obtuvieron fueron de 31,6 t/ha y 37,5 t/ha en el PE3 y el ABF15 respectivamente. En campo abierto el rendimiento fue menor en relación con el invernadero con 27,6 t/ha en el PE3 y 24,7 t/ha en el ABF15 (Tabla 4.9). Ambas diferencias no fueron significativas con nivel de confianza del 95 %.

En el segundo ciclo se examinaron seis modalidades, solo en campo abierto. A pesar de que no hubo diferencias estadísticas entre ellos, es importante destacar que el ABF15 tuvo la mayor productividad (23,6 t/ha contra 22,0 t/ha) y el menor porcentaje de producción no comercial (Tabla 4.10).

Tabla 4.9 - Producción de fresa en el primer ciclo con porcentaje de frutas no comerciales y producción comercial.

Según los valores del ensayo seguidos por la misma letra, no son significativamente diferentes con un α=0,05.

ABF 15

PE 3

ABF 15

PE 3

7.7

10.8

15.0

8.0

24.7

27.6

37.5

31.6

a

a

b

b

Campo

abierto

Invernadero

Modalidad Frutos nocomerciales (%)


(t/ha)

2010/

2011


70 Agrobiofilm®

Tabla 4.10 - Producción de fresa en el segundo ciclo con porcentaje de frutas no comerciales y producción comercial.


Calidad de la fruta

Los parámetros evaluados en ambos ciclos fueron los compuestos fenólicos, la actividad antioxidante, los sólidos totalmente solubles y la acidez. Durante la primera prueba no se observaron diferencias significativas (tabla 4.11).

Modalidad

PE 3

ABF 15

ABF 16

ABF 17

ABF 18

NF 3

No Comerciales

(%)

24.6

22.8

22.2

23.5

23.3

25.6


(t/ha)

22.0

23.6

19.3

20.2

17.4

19.2

a

a

a

a

a

a

2011/

2012

Cam

po

ab

iert

o

71

Tabla 4.11 - Análisis de calidad de la fresa en el primer ciclo.


Los parámetros evaluados durante la segunda prueba presentaron algunas diferencias. Las frutas cultivadas bajo acolchados de Agrobiofilm® tienden a conseguir unos mejores resultados cualitativos, especialmente en lo que se refiere al contenido total de azúcar (tabla 4.12).

En Portugal y conforme con todos los parámetros controlados (cuantitativos y cualitativos), el ABF15 tuvo el mejor comportamiento entre todas las modalidades evaluadas.

Modalidad AzúcaresTotales(°Brix)

Acidez (g ac. cítrico/

100g)

CapacidadAntioxidante(mMTrolox/100g)

Invernadero

Campo

abierto

PE 3

ABF 15

PE 3

ABF 15

7.0

6.8

7.4

7.5

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

2.88

2.69

2.46

2.34

2.16

2.17

2.16

2.16


72 Agrobiofilm®

Tab

la 4

.12

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nál

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de

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0,0

5.

PE

3

AB

F 15

AB

F 16

AB

F 17

AB

F 18

NF

3

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21

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7

214

.6

214

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219

.6

222.

2

217.

7

a ab ab b b b

Juin

11

237.

8

248

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232.

8

241.

7

214

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252.

0

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May

21

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.3

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Juin

11

876

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876

.0

878

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2.9

88

2.2

875

.2

Juin

11

7.13

7.8

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7.6

7

7.70

7.50

8.7

0

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May

21

6.9

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7.8

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6.8

3

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7.53

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May

21

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1

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Juin

11

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7

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g)

Co

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a

73

Comportamiento de los acolchados

El comportamiento mecánico de los acolchados se evaluó visualmente. En el invierno de 2010/2011 durante la primera prueba llovió por encima de la media y entre los lomos, el suelo se inundó durante 4 meses. La situación provocó un deslizamiento de la tierra de los lomos lo que generó un aumento de la presión en la resistencia del acolchado, pero no comprometió las características mecánicas de los films hasta el final del ciclo.

El desempeño general en ambos ciclos de los acolchados examinados mostró una resistencia adecuada, sin comprometer el desarrollo del cultivo.

2.3.2. Fresa en España Seguimiento del suelo

En España las pruebas de campo se realizaron en suelos arenosos. Se evaluaron las características físicas y químicas antes de la preparación de la tierra y de la aplicación del film y varias veces después de que el Agrobiofilm® se desplegara en el suelo. Todos los parámetros analizados no mostraron ninguna diferencia provocada por la biodegradación de Agrobiofilm®.


74 Agrobiofilm®

Tableau 4.13 - Temperatura media del suelo (°C) y humedad media del suelo (%) en pruebas de fresas en España

21

21

28

27

24

19

-

-

-

-

16

23

13

19

17

19

15

15

17.7

18.4

16.9

17.2

17.7

15.0

18.1

17.7

18.4

18.2

16.4

17.8

16.6

12.3

16.5

16.2

15.5

17.2

22

22

29

28

24

23

-

-

-

-

16

18

18

19

16

18

17

18

17

23

27

30

17

22

-

-

-

-

10

20

15

20

17

18

21

17

Ensayo Modalidad

ADESVA

ADESVA

ADESVA

GARRIDOMORA

Temperaturadel suelo

(°C)

Humedaddel suelo

(%)

2010/

2011

2011/

2012

2012/

2013

10 cm 20 cm 30 cm

ABF 19

PE 4

ABF 19

PE 4

ABF 20

ABF 24

ABF 25

ABF 26

ABF 28

NF 4

NF 5

PE 4

ABF 27

ABF 29

ABF 30

ABF 31

ABF 32

PE 4

75

En todas las pruebas se registraron diferentes temperaturas y CAS del suelo. Los acolchados biodegradables se agruparon en 3 categorías: 1) Films que reflejaron menor contenido de humedad (CAS), 2) igual a 3) mayor que el PE4. Aparentemente, los diferentes contenidos de humedad en el suelo no influyeron en el rendimiento de una forma clara. Con relación a la temperatura del suelo, en algunos casos como el ABF27 y el ABF28, los acolchados biodegradables parecen haber tenido un efecto en el rendimiento. Estos acolchados registraron temperaturas iguales o mayores que el PE4, respectivamente, con producciones también mayores que en otras modalidades, pero no se registraron diferencias con el PE4. De la misma forma el ABF24, que registró temperaturas más bajas, tuvo un rendimiento menor. Sin embargo, esto no ocurrió con otros acolchados de Agrobiofilm® como el ABF29 (no mostrado) que registró menos de 4°C en relación con los otros y su rendimiento fue similar al PE4, el ABF30, el ABF31 y el ABF32 (Tabla 4.13 y figuras 4.13, 4.14 y 4.15).


76 Agrobiofilm®

Figura 4.13 – Humedad media del sueldo de 3 profundidades (10, 20 y 30 cm) y temperatura del suelo en pruebas de campo ADESVA y Garrido Mora – 1º ciclo

18

20

22

24

26

28

30

32

Nov Dec Jan Feb Mar Apr May

Hu

mid

ity

(%) PE 4 - ADESVA

ABF 19 - ADESVA

PE 4 - GMora

ABF 19 - GMora

13

15

17

19

21

23

25


Tem

per

atu

re (°

C)

PE 4 - ADESVA

ABF 19 - ADESVA

PE 4 - GMora

ABF 19 - GMora

Hu

med

ad (%

)T

emp

erat

ura

(°C

)

Feb MayAbr

Feb MayAbr

77

Figura 4.14 – Humedad media del suelo de 3 profundidades (10, 20 y 30 cm) y temperatura del suelo (15 cm de profundidad) en pruebas de campo ADESVA y Garrido Mora – 2º ciclo.

10

12

14

16

18

20

22

24


Hu

mid

ity

(%)

PE 4 NF 5

ABF 20 ABF 24

12

14

16

18

20

22

24


Tem

per

atu

re (°

C)

ABF 24 NF 5

PE 4 ABF 28

ABF 20 ABF 25

Hu

med

ad (%

)T

emp

erat

ura

(°C

)

Feb MayAbr

Feb MayAbr


78 Agrobiofilm®

Figura 4.15 – Humedad media del suelo de 3 profundidades (10, 20 y 30 cm) y temperatura del suelo (15 cm de profundidad) en pruebas de campo ADESVA y Garrido Mora – 3º ciclo

12

14

16

18

20


Hu

mid

ity

(%)

PE 4 ABF 27

ABF 30 ABF 31

12

14

16

18

20

22


Tem

per

atu

re (°

C)

PE 4 ABF 27 ABF 30 ABF 31

Hu

med

ad (%

)T

emp

erat

ura

(°C

)

Feb MayAbr

Feb MayAbr

79


En ADESVA y Garrido Mora (primer ciclo) se realizó un control semanal de plagas y enfermedades, tomando como muestra 10 plantas por invernadero, de forma aleatoria, y se observó una flor y una hoja por planta. Junto con las pruebas hubo una fluctuación significativa en el recuento de la población de todas las plagas. Esto justificó el uso de insecticidas.

Durante el segundo y el tercer ciclo hubo dos áreas de muestra de plagas y enfermedades. Una en los invernaderos, donde estaban todos los acolchados biodegradables y la otra en el resto del campo de experimentación, donde sólo se encontraba el acolchado de polietileno. Como todas las modalidades biodegradables se distribuyeron de forma aleatoria en los invernaderos, se realizó una única muestra para el Agrobiofilm® y se comparó con el PE. En el primer ciclo se observaron más plagas en la modalidad del PE, pero no hubo diferencias significativas en la incidencia de enfermedades.

Tabla 4.14 – La primera prueba – Número medio de trips (Frankliniella occidentalis), Tetranychus urticae y Áfidos

En el segundo ciclo el ABF27 y el ABF28 registraron menos presencia de enfermedades y menos incidencia de plagas en comparación con el PE.

GARRIDO

MORA

ADESVAPE 4

ABF 19

PE 4

ABF 19

5.5

3.4

3.0

2.8

4.2

0.6

3.3

3.2

Ensayo/ Modalidad Trips/flor

Tetranychus/hoja

Afidos/hoja

5.7

3.6

43.1

10.0


80 Agrobiofilm®

Tabla 4.15 - La segunda prueba - Número promedio de trips (Frankliniella occidentalis), Tetranychus urticae y Áfidos

En el tercer ciclo los resultados del Agrobiofilm® fueron consistentes con el segundo ciclo, no obstante, los resultados del PE superaron los propios resultados de la segunda prueba.

Tabla 4.16 - La tercera prueba - Número medio de trips (Frankliniella occidentalis), Tetranychus urticae y Aphids

ADESVAPE 4

Average of 11

Biodégradable

29.2

23.9

1.6

0.0

Ensayo/ Modalidad Trips/flor

Tetranychus/hoja

Afídos/hoja

14.07.0

ADESVAPE 4

Average of 11

Biodégradable

4.7

4.6

1.5

2.4

Ensayo / Modalidad Trips/flor

Tetranychus/hoja

Afídoshoja

3.4

3.9

81


En el primer ciclo el PE ofreció valores más altos de producción temprana (considerada hasta el 31 de marzo) en ADESVA y Garrido Mora. El rendimiento total no fue significativamente diferente en ADESVA, pero fue más alta en la modalidad del PE en el campo Garrido Mora. Las plantas también fueron más vigorosas en las modalidades de PE en ADESVA y Garrido Mora (Tabla 4.17). Como consecuencia, se produjeron nuevos acolchados biodegradables y se evaluaron en el segundo ciclo.

Tabla 4.17 – Producción de fresas en ADESVA y “Garrido Mora” para el primer ciclo de pruebas en España.

Los valores por prueba de campo y columnas seguidas de la misma letra no son significativamente diferentes con un α=0,05.

Para el segundo ciclo hubo un grupo de Agrobiofilm® que tuvo menor productividad que el PE. Sin embargo, hubo otro grupo de Agrobiofilm® que tuvo un comportamiento similar o mejor que el PE4 (AFB20, ABF22, ABF23, ABF25, ABF27 y ABF28). Entre ellos, se debe resaltar el ABF28 que tuvo una producción temprana significativamente mayor y el ABF20 que presentó la producción más alta (tabla 4.18). Con respecto a la vigorosidad de la planta en el segundo ciclo, este parámetro fue estadísticamente diferente al PE solo en tres acolchados biodegradables: El ABF24, el ABF25 y el ABF26 (valores menores que el PE4 en los primeros dos y más altos en el ABF26).

ADESVA

GARRIDO

MORA

Ensayos Modalidad Producción (t/ha)

temprana primera segunda totaleVigor

(cm)

PE 4

ABF 19

PE 4

ABF 19

16.70

12.22

18.73

12.10

49.15

46.34

37.30

27.13

5.89

5.38

7.73

6.55

55.04

51.71

45.02

33.68

22.70

20.24

23.95

19.88

a

b

a

a

a

a

a

b

a

a

a

a

a

a

a

b

a

b

a

b


82 Agrobiofilm®

Tab

la 4

.18

– P

rod

ucc

ión

de

fres

as e

n A

DE

SVA

y “

Gar

rid

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ora

” d

ura

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Esp

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los

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ma

letr

a, n

o s

on

sig

nifi

cati

vam

ente

dif

eren

tes

con

un

α=

0,0

5.

Mod

alid

adP

rod

ucc

ión

(t/h

a)

tem

pra

na

1ª c

at.

2ª c

atto

tal

Pes

o(g

/fru

it)

Vig

or

(cm

)2ª

cat

(%)

AB

F 20

AB

F 21

AB

F 22

AB

F 23

AB

F 24

AB

F 25

AB

F 26

AB

F 27

AB

F 28

NF

4

NF

5

PE

4

24.5

8

17.1

5

20.6

6

22.1

6

18.5

6

21.0

0

17.5

4

22.0

7

26.1

6

17.2

5

19.4

9

20.2

0

70.2

2

54.3

0

66

.66

67.

99

58.0

7

68

.59

61.

02

64

.79

67.

83

60

.24

63.

89

69

.08

ab c abc

abc

c abc

c abc

a c bc

bc

a e abc

abc

de

abc

bcd

e

abcd

a cde

abcd

ab

11.7

1

8.9

5

8.6

6

10.1

7

9.0

0

9.2

6

6.7

6

10.8

4

10.1

7

5.6

6

7.26

9.8

2

a b a a b a b a a b a a

81.

93

63.

26

75.3

2

78.1

6

67.

07

77.8

5

67.

78

75.6

2

77.9

3

65.

91

71.1

6

78.9

0

a bcd

bcd

ab bcd

bc

de

ab ab e cde

ab

25.5

25.1

25.7

26.2

24.6

26.6

25.3

25.9

26.4

24.6

24.6

22.8

28.2

26.4

27.9

27.0

27.2

32.0

25.9

27.1

27.1

26.9

27.9

27.8

14 14 11 13 13 12 10 14 13 9 10 12

a a a a a a a a a a a a

83

Tab

la 4

.19

- 3

º ci

clo

. Pro

du

cció

n d

e fr

esas

en

AD

ESV

A, E

spañ

a.

Seg

ún

los

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ma

letr

a, n

o s

on

sig

nifi

cati

vam

ente

dif

eren

tes

con

un

α=

0,0

5.

Mod

alid

ad

AB

F 27

AB

F 28

AB

F 29

AB

F 30

AB

F 31

AB

F 32

AB

F 33

AB

F 34

AB

F 35

AB

F 36

NF

5

PE

4

15.0

3

13.9

3

14.7

7

14.2

3

14.0

1

17.4

7

17.7

6

15.8

7

14.0

2

18.9

0

17.1

2

17.6

3

55.0

8

52.9

2

50.3

3

49

.15

46

.27

51.5

9

54.3

4

52.6

1

49

.27

55.0

7

53.2

9

53.7

3


a ab ab ab b ab a ab ab a ab a

10.4

9

7.9

1

8.3

8

8.2

1

11.7

3

9.6

5

9.6

6

10.5

3

8.4

8

10.5

2

8.5

8

9.3

1

a abcd

bcd

cd d abcd

ab abc

cd a abcd

abc

65.

55

60

.83

58.7

1

57.3

6

56.5

1

61.

24

64

.01

63.

15

57.7

5

65.

32

61.

88

63.

04


28.8

2

26.7

8

25.6

3

25.9

9

26.5

0

25.2

5

28.3

7

26.1

8

27.9

9

26.2

5

27.4

1

26.5

0

24.7

24.4

23.9

23.8

23.6

24.9

25.3

25.5

23.9

24.4

25.5

25.7

16 13 14 14 21 16 15 17 15 16 14 15


Pro

du

cció

n (t

/ha)

tem

pra

na

1ª c

at.

2ª c

atto

tal

Pes

o(g

/fru

it)

Vig

or

(cm

)2ª

ca

t. (%

)


84 Agrobiofilm®

En el tercer ciclo (ADESVA) todos los acolchados de Agrobiofilm® alcanzaron una productividad temprana similar, sin diferencias significativas con el PE4. Con respecto a el rendimiento total 9 de 10 acolchados de AAgrobiofilm® presentaron valores sin diferenciarse del PE4.

Nuevamente se debe resaltar una tendencia al mayor rendimiento en acolchados de Agrobiofilm®: ABF27 = 65,55 t/ha ABF33 = 64,01 t/ha ABF34 = 63,15 t/ha ABF36 = 65,32 t/ha PE4 = 63,04 t/ha.

Con respecto a la vigorosidad de la planta en el tercer ciclo, no hubo diferencias entre ninguna de las 12 modalidades de acolchado.

Calidad de la fruta

En la evaluación de la calidad siguieron la firmeza de las frutas y sólidos solubles totales (°Brix). Con respecto a la firmeza no hubo diferencias estadísticas en el primer y tercer ciclo. Sin embargo, en el segundo ciclo hubo dos acolchados biodegradables, el ABF27 y el ABF28, con valores significativamente más altos que el PE4.

Con respecto al contenido total de azúcar en las frutas, los 17 acolchados de Agrobiofilm® evaluados durante el segundo y tercer ciclo presentaron valores sin diferencias significativas con el PE4.

85

Tabla 4.20 - Control de calidad de la fresa en los campos experimentales de ADESVA y “Garrido Mora”.

Los valores por ciclo y columna seguidos de la misma letra no son significativamente diferentes con un α=0.05

Ensayo / Modalidad AzúcaresTotales(° Brix)

Firmeza(g/cm )2

ADESVA

ADESVA

ADESVA

GARRIDO MORA20

10/1

120

11/1

210.199.51

10.1610.35

7.79.18.18.19.47.79.58.18.09.39.08.79.39.69.19.39.39.69.49.49.09.39.19.6

664.27683.05643.48702.43448.5429.3453.5440.1436.9434.5430.9464.2463.9448.1438.7420.8397405409431420420397422421393413419

a

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a’

2012

/13

PE 4ABF 19

PE 4ABF 19ABF 20ABF 21ABF 22ABF 23ABF 24ABF 25ABF 26ABF 27ABF 28

NF 4NF 5PE 4

ABF 27ABF 28ABF 29ABF 30ABF 31ABf 32ABF 33ABF 34ABF 35ABF 36

NF 5PE 4


86 Agrobiofilm®


En general los acolchados biodegradables estaban en buenas condiciones hasta principios de mayo con diferentes escalas de degradación. Durante los tres ciclos, se realizó una observación visual semanal en la cual se evaluó la resistencia a la rotura y a la biodegradación de plásticos. En el primer y segundo ciclo, los acolchados biodegradables tuvieron un buen comportamiento en relación a la resistencia a la rotura o agrietamiento a lo largo de toda la estación. Solo el ABF26 comenzó a biodegradarse en la base del lecho a principios de marzo. Los films restantes tuvieron el mismo comportamiento cerca del final de la estación pero ninguno de ellos afectó al cultivo que presentó un desarrollo normal.

En el tercer ciclo, los films que presentaron mayor degradación en la base del lecho fueron el ABF30 y el ABF35 seguidas por el ABF33 y el ABF36. Con relación a este hecho, el ABF28 mostró el mejor comportamiento seguido por el ABF27 y el ABF31. En general la cosecha no se vio afectada y los acolchados con aditivos parecían presentar una menor degradación. El film con la peor resistencia mecánica (grietas y roturas en ambos lados y en la parte superior del lecho) fue el NF5 seguido por el ABF33, el ABF34 y el ABF36. En general, el resto de acolchados mostraron un buen comportamiento, entre los que se destacó el ABF28 y el ABF29.

Otra indicación visual de la biodegradación fue la presencia de poros en la parte superior del lecho. Esto sólo se pudo observar en el acolchado ABF30 (comienzos de diciembre de 2012) y el ABF34 (comienzos de febrero de 2013). En ambos casos el daño no estaba desarrollado de manera prominente y no provocó una disminución en la producción de fruta.

87

2.4. Conclusiones

Ninguno de los parámetros de seguimiento del suelo que fueron analizados mostraron una diferencia provocada por la degradación de Agrobiofilm® durante el período de seguimiento..

Portugal

En ambos ciclos Agrobiofilm® tuvo un buen rendimiento en la temperatura del suelo y en el promedio del CAS, dado que el desarrollo de las plantas de la fresa no se vio comprometido. Además, en el primer ciclo el CAS fue mayor a 10 y 20 cm de profundidad comparado con el PE3, que puede ser considerado de gran importancia especialmente en condiciones de escasez de agua, algo típico de las regiones europeas mediterráneas.

En relación con el análisis de plagas, el ABF18 mostró una mayor tendencia a tener insectos más beneficiosos mostrando un interesante nivel de población de depredadores trips Aeolothrips tenuicornis.

Es importante resaltar que el ABF15 tuvo una tendencia a una mayor productividad en campo abierto y siempre tuvo el menor % de frutas no comerciales.

El rendimiento general de los acolchados probados en ambos ciclos mostró una resistencia adecuada durante el ciclo del cultivo y no comprometió el desarrollo de la planta.

En Portugal, especialmente a campo abierto y de acuerdo con todos los parámetros controlados, el ABF15 tuvo el mejor rendimiento entre todas las modalidades probadas y sería el acolchado seleccionado para este cultivo bajo estas condiciones edáficas-climáticas o similares.


88 Agrobiofilm®

España

Otra indicación visual de la biodegradación fue la presencia de poros en la parte superior del lecho. Esto sólo se pudo observar en el ABF30 (comienzos de diciembre de 2012) y el ABF34 (comienzos de febrero de 2013). En ambos casos el daño no estaba desarrollado de manera prominente y no causó una disminución en el rendimiento.

Teniendo en cuenta todos los parámetros controlados y los films que se probaron en los invernaderos, podemos proponer una gama de acolchados de Agrobiofilm® que pueden ser más adecuados para las condiciones edáficas-climáticas de Andalucía: el ABF20, el ABF23, el ABF27 y el ABF28. Además, el ABF23 y el ABF28 se adaptan más a suelos con mayor contenido de arena.

89

CULTIVOS PERENNES - VIÑAS

3. Cultivos perennes - Vides3.1. Introducción

El establecimiento exitoso de un nuevo viñedo depende fuertemente de los primeros años de crecimiento y normalmente las vides comienzan a producirse generalmente durante la tercera temporada. El uso de acolchados de polietileno (PE) en las hileras de las viñas, a veces se utilizan en viñedos recientemente plantados, no solo por el efecto herbicida y para garantizar su establecimiento exitoso y homogéneo, sino que también para entregar una producción temprana. De hecho, las vides con acolchado pueden producir un cultivo un año antes que las vides sin acolchado (Godden y Hardie 1981; Moore 1963; Pinamonti 1998; Van der Westhuizen 1980). Dichos films permiten conservar mejor la humedad del suelo, temperaturas de suelo más uniformes, menor lixiviación de los fertilizantes, menor compactación del suelo, control de las malas hierbas, mayor crecimiento y mayor tasa de supervivencia (Van der Westhuizen 1980). Además, se observó un aumento del crecimiento vegetativo y del rendimiento hasta tres años después de la plantación cuando se retiró el film pasada la primera estación (Moore 1963) y hasta cinco años después de la plantación, cuando se mantuvo 18 meses (Van der Westhuizen 1980).

90 Agrobiofilm®

Sin embargo, a pesar de los beneficios descritos del uso de los acolchados, éstos no son ampliamente usados por la mayoría de los viticultores europeos. Entre las razones mencionadas, una desventaja clara de los films de PE es que no se pueden retirar fácilmente de los viñedos, lo que tiene como consecuencia significativos problemas de eliminación de desechos lo que normalmente provocan contaminación ambiental (figura 4.16).

De hecho, existe una discrepancia entre la estabilidad a largo plazo del PE y la vida útil del material que se requiere en las aplicaciones de los acolchados. En el caso de cultivos perennes de largo plazo, como las vides, el tiempo de vida del acolchado necesita ser estudiado con más profundidad, teniendo en cuenta que los efectos informados se enfocan principalmente en los ciclos de cultivo temprano. En este contexto, el rendimiento de los acolchados biodegradables que constituyen una alternativa más ecológica al uso actual del film de polietileno, debe evaluarse en experimentos en el campo de viñedos.

Figura 4.16 – Acolchado de polietileno en el viñedo de la región Languedoc-Roussillon. Este acolchado se está rompiendo en pedazos (B), ya no tiene efecto herbicida y se está incorporando al suelo (A). La degradación estética del paisaje es notable. Carcassone, Francia, abril de 2010.

A B

91

Minuto et al. (2008) realizó un estudio preliminar sobre el uso de acolchados de Mater-Bi® en los viñedos. De acuerdo con los autores, el espesor y la formulación del film son los parámetros clave para la eficacia del film. Informan de una reducción del crecimiento de las malas hierbas en un período de 12 meses, que mejoraron el establecimiento de vides con viñedos con acolchados, comparado con un tratamiento sin acolchados. A pesar de la baja cantidad de estudios disponibles sobre el uso de acolchados biodegradables en los viñedos, hay una fuerte necesidad de más investigaciones sobre el tema. En nuestro estudio, los efectos del acolchado biodegradable han sido probados con los parámetros del suelo y de viticultura comparados con el film de PE convencional y el suelo desnudo, en un viñedo de Chardonnay, en un clima mediterráneo.

3.2. Aplicación del acolchado & Plantación

Todos los acolchados se colocaron con una máquina sobre las vides en hilera. A medida que la máquina avanzaba, enterró los bordes de los films en el suelo (alrededor de 15 cm por lado), generando una banda de film de 80 cm de ancho que cubría la superficie del suelo (figura 4.17).

Figura 4.17 – Tractor con implemento para colocar el acolchado en las vides (A). Vides con acolchados después de la plantación (B). Blomac, Francia, abril de 2010.

A B


92 Agrobiofilm®

El ancho del acolchado está relacionado con la distancia entre hileras. Para una distancia de 3,0 m entre hileras, se puede utilizar un acolchado de 110 cm como sobrante de 2,0 m sin acolchado, para que sea espacio suficiente para que el tractor realice las operaciones entre hileras. Sin embargo, para distancias menores entre hileras (por ejemplo: 2,0 - 2,5 m), el ancho del acolchado puede reducirse a 90 cm (presentando una banda de film de 60 cm de ancho). Este ancho de Agrobiofilm® ya fue usado en Portugal en las regiones de Dão y Vinho Verde durante las plantaciones del 2013 con unas distancias entre hileras de 2,2 m y 2,0 m (Figura 4.18). Una gran ventaja más es también la posibilidad de instalar el sistema de riego por goteo junto con el acolchado. El riego por goteo se coloca debajo del acolchado (figura 4.18 B), como cinta de riego en cultivos hortícolas.

Figura 4.18 – Tractor con implemento para colocar el acolchado en las vides. Las vides con acolchados después de la plantación. Distancia entre hileras de 2,0 m (A) y 2,2 m (A) y ancho de acolchado de 90 cm. Portugal, región de Dão, mayo de 2013 (A) y región de Vinhos Verdes, junio de 2013 (B).

A B

93

Los films se cortaron a mano sobre cada vid estabilizada con algo de suelo en la base de cada planta, mejorando de esta manera el efecto invernadero de pequeña escala bajo el acolchado (Figuras 4.18A y 4.19).

Figura 4.19 – Algunos suelos se colocan en la base de cada vid, en el acolchado de PE (A) y de Agrobiofilm® (B). Blomac, Francia, abril de 2010.

Los cultivos de Chardonnay injertados en SO4 se plantaron el 1 de abril de 2010 con una distancia de 0,8 m dentro de la hilera, con orientación E/O, y 3,0 m entre hileras (4166 vides por hectárea).

Se aplicaron diferentes tratamientos alrededor de dos semanas tras la plantación de las vides. El área experimental asignada a este ensayo fue de 0,3 ha. Este experimento fue establecido utilizando un diseño experimental de bloques al azar con tres réplicas. Cada repetición de aproximadamente 17 m de largo por línea y correspondiente a 23 vides por línea, con un total de 5 líneas (Figura 4.20).

A B


94 Agrobiofilm®

Figura 4.20 – Diseño experimental del ensayo 1, Blomac, Francia, abril de 2010. PE= Acolchado de polietileno; ABF = Acolchado de Agrobiofilm®; SD= Suelo desnudo.

3.3. Impacto del acolchado en las características del suelo

Se realizó el ensayo sobre suelos calcáreos cuyas principales propiedades físicas y químicas se presentan en la tabla 4.21. Las propiedades químicas iniciales representan un suelo de viñedo en esta región (tabla 4.21).

Dado que el efecto de la gestión del suelo sobre dichas características pueden explicar parcialmente el efecto inducido por el acolchado sobre los parámetros de viticultura, se llevaron a cabo análisis del suelo para evaluar de mejor manera el impacto del acolchado sobre las características físicas, químicas y biológicas del suelo. Sin embargo, dado que las propiedades químicas del suelo se caracterizan por una gran inercia, no se espera que cambie significativamente a corto plazo. Como consecuencia, solo se presentan los cambios más relevantes inducidos por los acolchados que se observaron dos años después de la plantación de vides (Tablas 4.22 y 4.23). Entre ellos, el contenido de biomasa microbiana del suelo es un indicador de su capacidad de biodegradación que puede ser considerado como un parámetro clave para garantizar la máxima bioasimilación de acolchado de Agrobiofilm® por el suelo.

linea de tampón

linea de tampón

BLOC1 BLOC2 BLOC3

223 m

PE PE PEABF ABF ABFBS BS BS

Repetición 1

Repetición 2

Repetición 3

95

Tabla 4.21- Propiedades físicas y químicas del suelo en épocas de plantación(t0)

Con respecto a la densidad aparente (Tabla 4.22), un parámetro por el cual el tratamiento del acolchado puede tener un impacto, no se observaron cambios significativos que sugieran que la textura del suelo no fue influenciada por la presencia de acolchado durante los dos primeros años después de la plantación de vides. En cambio, el contenido de materia orgánica del suelo y su radio C/N se incrementó levemente en el tiempo especialmente para ambos tratamientos de acolchado (el ABF y el PE) si se compara con el suelo desnudo. Dado que se aplicó la misma cantidad de fertilizante, fuera cual fuera el tratamiento, estos cambios pueden ser atribuidos a una mayor actividad biológica en los suelos con acolchados. Esto puede deberse a una mayor retención de agua en las modalidades de acolchado, especialmente en el caso del film de PE, cuya permeabilidad al vapor de agua es 10 veces menor que la del ABF.

Parámetro Método Valor

Propiedades físicas

Densidad aparente (g/cm ) 3 Método del cilindro 1.46 (± 0.07)

19/42/39NF ISO 11464Textura: arcilla / limo / arena

Propiedades químicas

pH - H O2

CEC (cmol+/kg) (Metson)

Totale CaCO (g/kg)3

CaCO Activo (g/kg)3

Fósforo (g/kg) (Olsen)

Condutividad (mS/cm)

NF ISO 10390

NF X 31-130

NF ISO 10693

NF X 31-106

NF ISO 11263

Inra Método

8.46 (± 0.02)

7.19 (± 0.06)

182 (± 5)

35.3 (± 4.0)

<0.005

0.0820 (± 0.0004)


96 Agrobiofilm®

Tabla 4.22 - Evolución de los parámetros físicos, químicos y biológicos del suelo para tratamientos con acolchado (PE y ABF) y suelo desnudo (BS).

Los valores con diferentes índices son considerados como significativamente diferentes a α=0,05

Los valores de los parámetros biológicos del suelo, es decir, la biomasa microbiana y la abundancia nematoda en época de plantación (t0) revelan una actividad biológica del suelo bastante baja (Tablas 4.22 y 4.23). A pesar de la existencia de heterogeneidad espacial, el hecho de que todas las muestras de suelo contenían muy poca biomasa microbiana y nematoda, es un indicador de un suelo desequilibrado, el cual también carece de nutrientes como se observa normalmente en la ubicación del actual campo experimental. Sin embargo, la biomasa microbiana se incrementó de manera significativa (+220 %) dos años después de la plantación de vides para todos los tratamientos. Estos parámetros dan una indicación de la potencial biodegradación del suelo y su evolución puede ser considerada positiva dado que se espera que favorezca la bioasimilación de los acolchados de Agrobiofilm® por el suelo.

Con respecto a la nematofauna dos años tras la plantación, se pudo notar que la abundancia de nematodos totales se incrementó en todos los tratamientos y este aumento fue notablemente mayor en el caso del tratamiento con ABF, debido en gran medida a un incremento de grupos de nematodos pitófagos (Tabla 4.23) principalmente Tylenchidae y Pratylenchidae ambos conocidos por ser inocuos con las vides. Estos resultados sugieren una actividad biológica del suelo más diversificada con un tratamiento con ABF, posiblemente el resultado de la descomposición progresiva del film de ABF provocando un enriquecimiento del suelo con componentes de carbono potencialmente disponibles en los nematodos.

Densidadaparente

(g/cm )

Tiempo(mes)

Materiaorgánica

(g/kg)

Biomasamicrobiana

(mgC/kg)3

C/N

tt

0

24 SDSD

PEABF

1.461.39

1.381.42

10.3811.90

12.3012.90

11.9714.07

14.9016.00

55.2171.0

175.7171.6

± 9.3

± 7.2

± 28.4

± 32.4

± 0.60

± 1.46

± 0.28

± 1.40

± 0.49

± 0.89

± 0.99

± 1.32

± 0.05

± 0.06

± 0.03

± 0.07

a

a

a

a

a

ab

ab

b

a

ab

b

b

97

Tab

la 4

.23

- E

volu

ció

n d

e la

ab

un

dan

cia

de

gru

po

s tr

ófi

cos

de

nem

ato

do

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lo r

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ion

ado

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ado

ap

li-

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o (P

E y

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i se

com

par

a co

n e

l su

elo

des

nu

do

(BS)

exp

resa

do

en

ind

ivid

uo

/10

0 g

de

suel

o s

eco

.

Lo

s va

lore

s co

n d

ifer

ente

s ín

dic

es s

on

co

nsi

der

ado

s co

mo

sig

nifi

cati

vam

ente

dif

eren

tes

a α=

0,0

5

Nem

atod

osBa

cter

iófa

gos

Nem

atod

osFu

ngív

oros

Nem

ato

do

sO

mn

ívor

os

y ca

rnív

oros

Nem

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osFi

tófa

go

sN

emat

od

os

livr

esN

emat

od

os

To

tale

s

t 0 t 12

t 24

SD SD SDPE

PE

AB

F

AB

F

110a

151

159

117

191

a a a

a

189a

131a

±26

±34

±17 ±4

9

±4

6±

52

±6

0

56a

19a

180

a

105a

236a a

152

244

338

538

a

26 20

a a

15 5 1 21

±3

±1

±6

a a ab b

75a

91

52

a a

121a

93

a

130a

±9

±3

±10

±7 ±1

±24

±18

±4

±17

±29 ±36

±4

0

±23

±32 ±6

1

±35

±34

±14

1

ba b

186

a

251a

299a

198

a

285

211

342

a a a

±34

±4

8

±20 ±52

±6

3

±8

2

±79

385

356

536

350

530

549

879

a a b ab

a ab

b

±6

8

±6

5

±51

±9

9

±9

8±

115

±9

8

Tie

mp

o(m

es)


98 Agrobiofilm®

3.4. Envejecimiento del Agrobiofilm® en condiciones de campo El acolchado biodegradable fue colocado en abril de 2010 y comenzaron a aparecer algunos cortes a mediados de agosto de 2010, es decir 4 meses después de la plantación de vides (Figura 4.21).

Figura 4.21- Primeros signos de deterioro del acolchado de Agrobiofilm® (ABF) 4 meses después de la instalación: (A): 30 de julio de 2010: el film sigue intacto. (B): 16 de agosto de 2010: aparecen cortes en el film.

En abril de 2011, es decir, un año después del comienzo del experimento de campo, el acolchado biodegradable ya no cubre todo el suelo, mientras que el acolchado de polietileno sigue intacto (Figura 4.22). Como consecuencia de la rotura temprana del acolchado de ABF, se necesitó controlar las malas hierbas desde el comienzo de la segunda temporada de crecimiento, no solo entre hileras sino también en toda la hilera, aplicando un tratamiento herbicida. Sin embargo, en esta etapa de desarrollo de la vid, el crecimiento y el agostamiento de ésta fueron suficientes para permitir la aplicación del tratamiento herbicida con el tractor, sin necesidad de trabajo humano extra. Además, este agostamiento permite la utilización de un herbicida sistémico el cual normalmente solo se puede utilizar en vides de más de 3 años. Esto representa una reducción de costos significativa dado que la alternativa (herbicida de acción por contacto) puede ser 3 veces más cara.

BA

99

Figura 4.22- Aspecto de los acolchados de Agrobiofilm (ABF) y de PE después de 12 meses en condiciones de campo.

Figura 4.23 - Aspecto de los acolchados de Agrobiofilm® (ABF) y de PE después de 26 meses en condiciones de campo.

ABF PE

ABF PE


100 Agrobiofilm®

En junio de 2012, es decir, más de dos años después de la plantación (Figura 4.23), el acolchado biodegradable apareció nuevamente más deteriorado si se compara con el acolchado de PE, que continuaba intacto. Sin embargo, el acolchado de ABF apareció parcialmente cubierto por suelo, probablemente debido al riego del suelo por las lluvias de primavera. Este evento fue considerado como ventajoso por la biodegradación que aún se espera en la superficie del suelo sin el paso siguiente de enterramiento.

Para acelerar la biodegradación del acolchado de Agrobiofilm® en el suelo, puede trabajarse la hilera de vid entre vides, desplegando y/o cubriendo el acolchado con tierra. Las figuras 4.24 y 4.25 representan dos aplicaciones opcionales.

Figura 4.24- Despliegue tradicional de viñedo.

Figura 4.25- Un despliegue sensible de viñedo o herramienta giratoria entre vides.

101

3.5. Crecimiento vegetativo

Al final de la primera estación de crecimiento, las vides con tratamientos de acolchado tuvieron un ritmo y fuerza de crecimiento similar, mientras que las vides que crecieron en el BS eran débiles y mostraron crecimientos variables (figura 4.24) como informó anteriormente Moore (1963) y Van der Westhuizen (1980).

Figura 4.26 - Crecimiento vegetativo observado en septiembre de 2010 (5 meses después de la plantación). (A)=PE; (B)=ABF; (C)=BS.

Estas observaciones visuales fueron cuantificadas por medio de medidas de longitud al comienzo del estado latente del invierno. Los resultados mostraron que el crecimiento de las vides fue significativamente mayor (3,3 veces más) para ambos tratamientos de acolchado (PE y ABF) que para aquellos sin acolchado (BS) (Figura 4.27). En cambio, no se encontró que los dos acolchados (PE y ABF) fuesen significativamente diferentes en términos de crecimiento de la parra.

A

B

C


102 Agrobiofilm®

Figura 4.27 - Efecto del acolchado en la longitud total del brote. Las diferentes letras representan una diferencia significativa entre tratamientos con un nivel de confianza del 95 % (prueba de Tukey).

Durante la segunda estación de crecimiento, para poder medir el impacto del acolchado en el crecimiento de las vides, se registraron las etapas fenológicas de la parra, de acuerdo con el tiempo posterior a la escala BBCH (Lorenz et al,. 1994). En las mismas fechas, y para 10 plantas representativas tomadas de forma aleatoria en ambas modalidades de PE y de ABF, se midió la longitud de los últimos dos brotes nacidos en de las vides seleccionadas (Figura 4.26). No se detectó ninguna diferencia en el desarrollo temprano de las etapas fenológicas entre las vides con acolchado de PE y de ABF. De manera similar, el efecto de la naturaleza del acolchado sobre la longitud de los brotes no fue estadísticamente significativo (Figura 4.28).

Lo

ng

itu

d t

ota

le d

el b

rote

(cm

)1200

1000

800

600

400

200

0

208

689698

a b b

SD PE ABF

103

Figura 4.28 - Medidas de la longitud del brote en acolchados de PE y de ABF durante la segunda estación de crecimiento. Los números ubicados en la parte superior del gráfico corresponden a las etapas fenológicas de la parra al momento de la medida: 53- Inflorescencias claramente visibles 55- Inflorescencias hinchándose, las flores apretadas entre sí; 57- Inflorescencias, desarrolladas completamente; flores separándose; 65- Plena floración: alrededor de 50 % de capuchones caídos; 77- Las bayas comienzan a hacer contacto; 79- La mayoría de las bayas hacen contacto; 85- Ablandamiento de las bayas (escala BBCH. Lorenz et al., 1994).

3.6. Rendimiento y parámetros de calidad de bayas

Recordando que las vides se plantaron en abril de 2010, la siguiente tabla muestra los valores de producción de las dos primeras cosechas. Las vides que crecieron bajo el PE y el Agrobiofilm® produjeron cantidades significativas de uvas 17 meses después de la plantación mientras que fue necesario esperar un año adicional en el caso del tratamiento con BS. Los valores por vid mostrados en la tabla 4.24 representan la producción de la primera cosecha de 17,8 t/ha y 21,2 t/ha respectivamente para los tratamientos con Agrobiofilm® y PE. Si bien las diferencias en

Lo

ng

itu

de

del

bro

te (c

m)

140

120

100

80

60

40

20

0

53 55 57 65 77 79 85

Fecha

4 - 7 -1

1

4 - 27 -1

1

5 - 17

-11

6 - 6-1

1

6 - 26-1

1

7 - 16

-11

8 - 5-1

1

8 - 25-1

1

PE

ABF


104 Agrobiofilm®

rendimiento no fueron significativamente diferentes entre los tratamientos con acolchado en la cosecha de 2011, el tratamiento con ABF produjo mosto con mayores sólidos solubles que el tratamiento con PE (20,4°B y 18,5°B respectivamente) y tuvo un menor pH (3,33 y 3,46 respectivamente). Ambas características corresponden a una mejor calidad de mosto (tabla 4.24).

Los resultados de la segunda cosecha (2012) también indicaban que no había diferencias significativas en términos de producción de frutos y calidad del mosto entre los tratamientos con ABF y PE (Tabla 4.24). En cambio, el tratamiento con BS tuvo una mayor producción significativa que los dos tratamientos con acolchados. La disminución del rendimiento observado en los dos tratamientos con acolchado se debe probablemente a su rendimiento excepcionalmente alto en la primera cosecha. Sin embargo, el rendimiento total alcanzado en los tratamientos con acolchado durante los dos años iniciales después de la plantación fue excepcional en las que tenían más de 31 t/ha. Durante el mismo período el tratamiento con BS obtuvo 20 t/ha.

En la segunda cosecha (2012) no se observaron diferencias en la calidad de los parámetros del mosto.

Tabla 4.24- Efecto del acolchado en el rendimiento y la calidad del mosto durante las tres primeras estaciones de crecimiento. Viñedo plantado en abril de 2010, primera cosecha en

agosto de 2011 y segunda cosecha en septiembre de 2012

En cada año, los valores con diferentes índices son considerados como significativamente

diferentes a α=0,05.

Año/Modalidad

Producción (kg/vide)

SólidosSolubles

(°Brix)

pH

2011

2012

SD

PE

ABF

SD

PE

ABF

0.39

5.06

4.24

a

b

b

4.34

3.34

3.06

a

b

b

± 0.03

± 0.87

± 1.23

± 1.57

± 1.49

± 1.35

18.5

20.4

a

b

21.5

21.6

22.0

a

a

a

- -± 1.5

± 0.6

± 0.1

± 1.6

± 1.5

3.46

3.33

a

a

a

a

b

3.30

3.44

3.42

- -

± 0.04

± 0.09

± 0.03

± 0.13

± 0.03

105

3.7. Conducción del viñedo y poda de la vid

El sistema de plantación fue instalado en junio de 2010 y está formado por dos alambres de formación colocados a 90 cm y 120 cm (Figura 4.29). En julio y agosto el crecimiento de algunas vides fue suficiente para permitir la plantación. En estos casos, el brote más largo de la parra estaba dañado con una cuerda vertical atada a los alambres. Los vértices de los otros brotes fueron cortados para promover el máximo desarrollo del brote principal. Las vides que no permitían la plantación permanecieron inalteradas. La primera poda se llevó a cabo en marzo de 2011. La gravedad de la poda para todos los tratamientos se basó en el crecimiento de cada vid individual. En todos los casos, sólo se mantuvo el mejor brote y se retiraron los restantes. Luego, respecto a las vides más pequeñas (aquéllas que no alcanzaron el alambre inferior) se acortó el mejor brote a dos (Figura 4.29).

Figura 4.29 - Sistema de plantación y poda de vides, a) Para las vides más débiles la caña principal fue acortada a dos brotes, b) para las plantas más fuertes se dobla la caña principal sobre el alambre superior y se ata al alambre inferior y c) para las vides con un desarrollo intermedio, la caña principal se ata al alambre inferior.

En el caso de las vides más desarrolladas, si la caña principal era lo suficientemente larga, se doblaba sobre el alambre superior y luego por debajo del alambre inferior donde estaba atada. Para las vides intermedias donde la longitud de la caña no permitía que se doblaran sobre el alambre superior, se acortó la caña y se ató al alambre inferior. El número de brotes que se dejó por caña dependió de la longitud de la caña que se mantuvo (Figura 4.29).

120 cm

alambres de formación

90 cm

a b c


106 Agrobiofilm®

El porcentaje de vides cuyo crecimiento era suficiente para ser podadas con una caña, ha sido evaluado para la totalidad de las vides en la prueba de campo. Como resultado, el 97 % y el 94 % de las vides con acolchado de PE y ABF, respectivamente, tenían la fuerza suficiente para ser podadas con una caña, mientras que sólo el 13 % de las vides sin acolchado cumplían con este requisito (figura 4.30). Desde otro punto de vista, es notable la diferencia en las vides acortadas a dos brotes en el tratamiento de suelo desnudo, el 87 % fue podado a dos brotes pero este valor se redujo a un insignificante 3 % y 6 % en las vides con acolchado.

Figura 4.30 - Efecto del acolchado sobre el porcentaje de vides que pueden podarse con una caña al final de la primera estación de crecimiento (marzo de 2011).

0

20

40

60

80

100

13

97 94

SD PE ABF

Vig

nes

tai

llés

avec

um

ram

eau

(%)

107

La segunda poda fue realizada en marzo de 2012 de acuerdo con el sistema de poda Guyot.

En todos los tratamientos se han seleccionado diez vides por bloque por cada modalidad y se ponderará la madera de la poda recolectada. Se presentan los resultados en la siguiente tabla.

Tabla 4.25 - Efecto del acolchado sobre la madera de la poda. Viñedo plantado en abril de 2010, la primera poda en marzo de 2011 y la segunda poda en marzo de 2012

En cada año, los valores con diferentes índices son considerados como significativamente diferentes a α=0.05.

Los resultados de la poda de 2011 confirmaron la mejora de crecimiento de las vides con acolchado ya que el peso de la poda fue 4,4 (PE) y 3,6 (ABF) veces mayor comparado con el tratamiento de BS (Tabla 4.25). Al final de la segunda estación de crecimiento, esta fuerza mejorada por el acolchado era todavía evidente. La cantidad de madera de poda siendo casi dos veces mayor para los tratamientos ABF y PE que las vides que crecían en suelo desnudo (Tabla 4.25). Dichos resultados son consistentes con las medidas de longitud del brote tomadas al comienzo de la segunda estación de crecimiento (Figura 4.28).

Las diferencias de peso de la poda entre los tratamientos de PE y de ABF no fueron estadísticamente significativas en ambos años, a pesar de la degradación temprana del acolchado de ABF en la primera estación de crecimiento.

Año/

Modalidad

Madera de la

poda (g/vide)

2011

2012

SD

PE

ABF

SD

PE

ABF

23.1

102.3

83.9

a

b

b

225.7

427.6

411.5

a

b

b

± 17.2

± 73.0

± 64.2

± 144.3

± 136.5

± 206.1


108 Agrobiofilm®

3.8. Desarrollo de la Raíz

En las vides, el desarrollo de la parte aérea está profundamente conectado con el crecimiento de la raíz y el buen y profundo sistema de raíces es una característica obligatoria para que el viñedo esté bien establecido. Para comprender el impacto del tratamiento con acolchado en el crecimiento de vides y confirmar el efecto positivo observado en las partes aéreas, el desarrollo de los rizomas de la vid fue controlado 25 meses después de la plantación. El estudio consistió en la excavación y recolección manual de las raíces de vid en los primeros 60 cm del horizonte del suelo desde un cuarto del polígono Voronoï (Figura 4.31).

Figura 4.31 – Descripción de diseño experimental donde se tomaron muestras de las raíces de las vides. El polígono Voronoi se define por la mitad de la distancia entre la muestra de la vid y los vecinos de la hilera.

40 cm

40 cmcuadrado

2

cuadrado

1

rang

Distance entre vides = 80 cmvid

rang

Dis

tan

cia

entr

e h

ilen

as =

30

0 c

m

109

Los parámetros morfológicos (longitud y diámetro) fueron caracterizados y se determinó su peso en seco (Tabla 4.26).

Tabla 4.26- Crecimiento de raíces de vides de 2 años de edad con acolchado (PE y ABF) o sin acolchado (BS). Los resultados se expresan como peso seco acumulativo (g) y longitud de raíces acumulativa (cm) para un volumen total de suelo de 96 dm3 donde se tomaron muestras en los primeros 60 cm de espesor del horizonte del suelo.

En cada año, los valores con diferentes índices son considerados como significativamente diferentes a α=0.05.

Como se evidencia en el peso total en seco de las raíces desarrolladas entre la superficie del suelo y 60 cm de profundidad en los dos cuadrados estudiados (Tabla 4.26), el crecimiento de las vides con tratamiento con Agrobiofilm® desarrolló de manera significativa más raíces (alrededor del doble) que con los otros dos tratamientos, sin importar la profundidad y el cuadrado considerado (Figura 4.32). Este comportamiento también se confirma por el total de las medidas de longitud de las raíces que indican un mayor desarrollo en ambos tratamientos con acolchado si se compara con el tratamiento sin acolchado, aunque los resultados no fueron estadísticamente significativos.

Peso total raíces

(g)

Longitudtotal

raíces (cm)

Longitudtotal raíces

finas(cm) (d<2mm)

Longitud total raíces

medianas (cm)(2mm<d<10mm)

SD

PE

ABF

40.93

47.05

78.23

a

a

b

a

a

b

± 5.87

± 3.48

± 7.89

3416

4479

4683

a

a

a

± 457

± 359

± 1425

3111

4062

4168

a

b

ab

± 409

± 506

± 761

305

417

515

± 104

± 173

± 187


110 Agrobiofilm®

Figura 4.32 – Efecto del tratamiento con acolchado (ABF, PE y BS) sobre el peso seco de las raíces de muestra a diferentes profundidades y distancias de la hilera.

0

5

10

15

20

25

a b b

Cuadrado 1 Cuadrado 2

0

5

10

15

20

25

a

b b

Profundidad0

-20

cm

20-4

0 c

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111

La distribución de raíces de acuerdo con el tamaño (Tabla 4.26) indica que los tratamientos con acolchado produjeron significativamente más raíces finas (diámetro < 2 mm) que controlaban la absorción de agua y nutrientes del suelo que para los tratamientos sin acolchado. El acolchado de ABF tuvo el mayor número de raíces finas casi para todas las profundidades y cuadrados que se tuvieron en cuenta (Figura 4.33).

Figura 4.33 – Efecto del tratamiento con acolchado (ABF, PE y BS) sobre la longitud de raíces finas y medianas de muestra a diferentes profundidades y distancias de la hilera.

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112 Agrobiofilm®

Ciertamente, en el primer horizonte que es el más cercano a la superficie del suelo, las raíces finas de vides tratadas con PE tienden a ser las más desarrolladas, probablemente porque el acolchado de PE todavía estaba intacto 25 meses después de la plantación de la vid. Con respecto a las raíces medianas (2 mm < diámetro < 10 mm) que controlan el agua, el transporte de nutrientes y la exploración del suelo, el desarrollo de las raíces con el tratamiento con ABF pareció ser más alto que el de los tratamientos con PE o BS en la mayoría de las profundidades y cuadrados que se tuvieron en cuenta (Tabla 4.26, Figura 4.32). Incluso en el horizonte más lejano, el desarrollo de las raíces de vides sin acolchado parece más bajo. Así que, a pesar de la alta variabilidad de los valores obtenidos, parece ser que el tratamiento con ABF favoreció el sistema radicalar de la vid. Es probable que este comportamiento específico esté relacionado con la desaparición progresiva del acolchado que se dio al final de la primera estación de crecimiento. Este resultado concuerda con Van der Westhuizen (1980), quien informó de una masa de raíz más alta de vides Chenin Blanc acolchadas con film de plástico, que se desintegró 18 meses después de la plantación si se compara con las vides sin acolchar. Podría ser debido a una adaptación del sistema de la raíz, consecutiva a la pérdida de la integridad del acolchado y a cambios relacionados con el contenido de agua en el suelo. En el caso de las vides acolchadas permanentemente (como las que lo están con PE), es bien sabido que el el sistema radicalar se desarrolla, generalmente, cerca a la superficie del suelo, lo que resulta ser una desventaja para las vides recientemente plantadas en términos de absorción de agua y nutrientes por las raíces.

113

En este caso, con el tratamiento con ABF, es probable que haya una pérdida de agua después de la degradación, con una reducción del contenido de agua bajo la superficie del suelo, que favorece un desarrollo más profundo de la raíz en el perfil del suelo en busca de agua. De este modo, las vides que se trataron con acolchado de ABF adoptaban tanto el comportamiento de las vides tratadas con PE en la superficie del suelo, como la de aquéllas que se trataron en profundidad sin acolchar. Como resultado, el sistema de raíces de las vides que creció bajo el ABF es más vigoroso y está mejor distribuido, tal como se muestra en la distribución de raíces en los diferentes horizontes estudiados (Figuras 4.32 y 4.33). Este resultado también concuerda con un volumen más alto de raíces finas y el desarrollo específico de nematodos que alimentan a la planta dos años después de la plantación de la vid con el tratamiento con ABF.

3.9. Conclusiones

De este estudio de tres años podemos llegar a las siguientes conclusiones:

El acolchado de Agrobiofilm® tuvo un efecto mucho más notable en el crecimiento de la vid.

Las vides (Chardonnay) que se trataron con Agrobiofilm® se cosecharon 17 meses después de la plantación, con más de 17 toneladas por hectárea que representaron una anticipación de un año con respecto a las vides que se plantaron en suelo desnudo.

Durante las tres estaciones de crecimiento después de plantar vides que crecieron inicialmente con acolchados de Agrobiofilm® y de PE, ambas fueron más vigorosas y productivas que las de solo desnudo, con un comportamiento similar en términos de rendimiento y crecimiento vegetativo.

El desarrollo de la raíz se encuentra favorecido en el caso del tratamiento con ABF, no sólo contra el SD sino también contra el PE, lo que se puede relacionar con el deterioro del ABF.


A pesar de la pérdida temprana de integridad del film de Agrobiofilm® que ocurrió antes del final del primer ciclo de cultivo, cabe destacar que el efecto mejorado del acolchado en el crecimiento de la vid, aún puede notarse durante el segundo y el tercer ciclo de cultivo. Esto sugiere que la presencia del acolchado para acolchados en la etapa temprana y crítica del crecimiento sería tan eficaz como el acolchado permanente, es decir, permitiría que la planta creciera lo suficientemente rápido como para alcanzar una producción de frutas económicamente significativa si se compara con las vides sin acolchar.

Estos primeros resultados fueron bastante prometedores y llevaron a reconsiderar la expectativa de vida del acolchado en el caso de un cultivo perenne como el viñedo, que probablemente sería de entre 4 y 5 meses desde la plantación de la vid en lugar de los 18 meses como se fijó en un principio.

CAPÍTULO 5Opciones de recuperación de residuos para acolchados

117

CAPÍTULO 5.

Opciones de recuperación de residuos para acolchados

1. Retirada y eliminación del acolchado de polietileno

La mayor limitación para los usos comerciales de los acolchados plásticos de PE convencionales es su eliminación una vez utilizados, lo que causa un problema de contaminación ambiental. La eliminación de plásticos de los campos es un proceso largo e incluso requiere una mano de obra considerable, aún cuando una parte del trabajo se haya llevado a cabo mecánicamente utilizando los instrumentos adecuados. Al final del ciclo de cultivo, cuando hay tiempo disponible, los agricultores retiran el acolchado de PE del suelo. Generalmente, realizan un corte inicial de la vegetación con un corta hierbas para que se pueda ver el acolchado de PE. La figura 5.1 muestra el campo experimental del melón después de dicha operación.

Figura 5.1: Campo experimental del melón antes de la eliminación del acolchado. Seis meses después de la plantación (octubre de 2010). Las cinco hileras de la izquierda tienen el acolchado de Agrobiofilm® y las cinco hileras de la derecha tienen acolchado de PE. Azeitada, Ribatejo, Portugal.

118 Agrobiofilm®

Con el uso del acolchado de Agrobiofilm® esta operación inicial no es necesaria, lo que resulta en un ahorro de tiempo y dinero. Se pueden utilizar dos aparatos para levantar el acolchado. Una grada de discos que corta el acolchado en cada punta del lecho (figura 5.2) o una grada de discos y un tipo de arado para levantar el acolchado que está enterrado en las puntas del lecho (figura 5.3).

Figura 5.2 – Trabajo mecánico para la eliminación del acolchado de PE. (A): El tractor con una grada de discos corta el acolchado en las puntas, (B): detalle de la fragmentación del acolchado de PE. Prueba de pimientos (2010), Granho, Ribatejo, Portugal.

Como se muestra en la figura anterior, el trabajo manual que resta por hacer es de una labor intensa. Era casi imposible retirar todas las piezas del acolchado de PE efectivamente ya que algunas estaban escondidas y enterradas en el suelo, y también debido al fenómeno de fragmentación del acolchado (figura 5.2B).

De acuerdo a la información reunida directamente de nuestros usuarios finales durante el proyecto Agrobiofilm® el costo de la eliminación asociada al acolchado de PE (levantarlo, empacarlo y eliminarlo) depende de la integridad del film, el largo de la hilera, el tipo de suelo, (p. ej.: % de arena), la distancia entre hileras, la disponibilidad de la maquinaria adecuada y el tiempo que resta de la cosecha final para eliminar el acolchado.

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119

Sin embargo, en los cultivos en campo abierto (melón, pimientos y otros vegetales similares) se encontró una discrepancia en el costo de entre 146 y 268 € por hectárea. En relación a las fresas cultivadas bajo túneles grandes, el costo de la eliminación del acolchado de PE puede aumentar de 289 €/ha hasta 489 €/ha dependiendo no sólo de los factores mencionados anteriormente, sino también de que la operación sea completamente manual o parcialmente mecánica. Esto se relaciona con la decisión del agricultor de retirar la estructura metálica del túnel del invernadero. Si no se retira la estructura, el plástico debe retirarse de las dos líneas de los límites al 100 % manualmente.

Figura 5.3 – Operación de eliminación inicial del acolchado de PE. Realizado con gradas de disco y arados. Prueba de melón (2011), Azeitada, Ribatejo, Portugal.

Debido a los altos costos para eliminar correctamente el acolchado de PE, a menudo estos plásticos se eliminan en la basura o se incineran, con obvias consecuencias en términos de emisiones de sustancias tóxicas, tanto en la atmósfera como en el suelo (De Prisco et al, 2002).

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120 Agrobiofilm®

Figura 5.4 – Levantamiento del acolchado de PE del suelo. (A): en la prueba de campo de pimientos 2010 y (B): en la prueba de campo de melón 2010.

Reciclar acolchados de PE es, a menudo, una operación compleja y costosa, porque los films están contaminadas con demasiada tierra y residuos (figuras 5.4 y 5.5).

Figura 5.5 – Acolchado de PE eliminado del suelo y contaminado con tierra y residuos. Prueba de melón (2011), Azeitada, Ribatejo, Portugal.

A B

121

Algunas unidades de reciclaje establecen un límite a los contaminantes. Por ejemplo, Clark (1996) menciona que los plásticos con más del 5 % de contaminantes por peso no serán aceptados para el reciclaje. De hecho, los contaminantes en los plásticos agrícolas pueden aumentar de peso en hasta un 40-50 % con pesticidas, fertilizantes, suelo y residuos, vegetación húmeda, jugo de ensilado, agua y aditivos UV (Almidón, 1994, Hussain & Hamid, 2003, Levitan y Barro, 2003, Rollo, 1997 citado en Kasirajan & Ngouajio, 2012), en especial, el acolchado y la cinta de riego por goteo, que son los plásticos agrícolas más difíciles de reciclar (Lamont 2004). Brooks (1936) alcanzó un valor similar (el 36 %) del nivel de contaminación para los acolchados sin limpiar.

Aunque no es una práctica común de los agricultores europeos, la incineración in situ sin recuperación de energía, o incluso, la incineración en espacios abiertos, son fines indeseables para los acolchados plásticos que todavía ocurren en todo el mundo. Por ejemplo, Kasirajan & Ngouajio (2012) mencionan un estudio de Levitan & Barro (2003) donde se estimaba que más del 50 % de los plásticos agrícolas en Nueva York y Pensilvania fueron incinerados in situ. La incineración descontrolada de acolchados contaminados con fertilizantes y pesticidas emite contaminantes al aire, especialmente dioxinas, de las que se sabe con certeza que son disruptores endocrinos y agentes cancerígenos (EPA, 2006; Garthe, 2004; Lawrence, 2007; Levitan & Barro, 2003).

Teniendo en cuenta el contenido de carbono relativamente alto del PE (aprox. el 85 %) se podría argumentar que la incineración de los residuos plásticos con recuperación de energía podría ser una opción más apropiada. Sin embargo, la mayoría de las plantas incineradoras no están diseñadas para incinerar plásticos con PE cubiertos de tierra y residuos del suelo, y los operadores son reacios a hacerlo.

En cuanto a la opción de los vertederos, la crítica principal es el hecho de que los residuos en general y, en particular, los plásticos, no se degradan o se degradan a un ritmo muy bajo, y muchos operadores de vertederos rechazan el acolchado de plástico de PE debido a sus altos niveles de contaminación (Kasirajan & Ngouajio, 2012).

Sin embargo, en el estudio de Eriksson y Finnveden (2009) se llegó a la conclusión de que la eliminación en vertederos es preferible a la incineración desde el punto de vista del calentamiento global.

122 Agrobiofilm®

Para resumir y de acuerdo a los estudios mencionados anteriormente, la eliminación en vertederos puede ser la opción menos negativa para la gestión de los residuos del acolchado al final de su vida útil.

2. Incorporación del Acolchado de Agrobiofilm

El acolchado de Agrobiofilm puede incorporarse al suelo junto con los residuos y las malas hierbas del cultivo a través de herramientas convencionales como un rotocultor o una grada de discos al final del ciclo de cultivo. Como puede observarse en la figura más abajo, unos meses después del final del ciclo de cultivo, el acolchado de Agrobiofilm® comenzó a degradarse. Sin embargo, esto se puede mejorar si se despliega en el suelo.

Figura 5.6 – Acolchado de Agrobiofilm® antes de incorporarse al suelo, (A): Campo de melones, Ribatejo, Portugal (2 meses después de la última cosecha), (B): Campo de pimientos, Ribatejo, Portugal (3 meses después de la última cosecha), (C): Campo de fresas, Lepe, España (2 meses después de la última cosecha).

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Como se dijo anteriormente en este proyecto, todos los cultivos se hicieron en campos convencionales bajo condiciones reales y respetando las prácticas tradicionales y usuales del agricultor.

Cada campo de cultivo tiene su propia dinámica pero, normalmente, las estaciones de cosecha son a menudo muy ajetreadas, ya que tener que ocuparse de varios cultivos es algo usual para los agricultores. Es bastante normal que la mano de obra cambie rápidamente de un cultivo a otro tan pronto como sea posible para aprovechar al máximo el rendimiento de la cosecha. No hay tiempo para trabajos menores como la eliminación del acolchado de PE ya que esto se puede hacer en etapas posteriores, algunas veces, unos meses después.

De hecho, en nuestras pruebas de campo, la incorporación del Agrobiofilm® en el suelo se hizo al mismo tiempo que la eliminación del acolchado de PE (figura 5.7), el cual fue incorporado al suelo varios meses (2-3) después de la última cosecha.

La mejor práctica sería desplegar el Agrobiofilm® inmediatamente después de la cosecha. Esto se puede hacer rápidamente por un solo tractor que pueda cubrir muchas hectáreas por día y, por lo tanto, sin afectar labores valiosas que se necesitan para los cultivos. Esta práctica puede mejorar el índice de biodegradación en suelo del Agrobiofilm® ya que la humedad en el suelo es más alta y, por este motivo, la actividad de microorganismos también es más alta y, además, comienza antes.

Figura 5.7 – El acolchado de Agrobiofilm® tiene que enterrarse en el suelo para que pueda biodegradarse más rápido. Los residuos del film que no se enterraron necesitan más tiempo para biodegradarse. Prueba en el campo de melones, Ribatejo, Portugal, 2012.

124 Agrobiofilm®

Las ventajas para el agricultor son:

Un acceso más rápido al campo después de la última cosecha del cultivo anterior.

Una gestión de las malas hierbas más fácil y económico, ya que se puede reducir la cantidad de malas hierbas que crecen lo suficientemente rápido como para alcanzar al desarrollo de la semilla.

Para los cultivos de ciclo largo como las fresas, el acolchado de Agrobiofilm® debe permanecer en buenas condiciones durante los 8 y 10 meses. Como se observa en el Figura 5.8, este objetivo se logró por completo.

Figura 5.8 – Acolchado Agrobiofilm® antes de su incorporación al suelo. Lepe, España, 2013.

125

El trabajo de incorporación al suelo debe efectuarse correctamente con la grada de discos perfectamente ajustada para evitar que porciones largas del acolchado de Agrobiofilm® queden intactas (Figura 5.9

Figura 5.9 – Porciones largas del acolchado Agrobiofilm® mal enterrados bajo el suelo. Lepe, España, 2013.

126 Agrobiofilm®

Desde nuestra experiencia durante tres años de trabajo intenso con campos de prueba en tres países diferentes, con cuatro cultivos diferentes y suelos diferentes, está claro que los fragmentos pequeños de Agrobiofilm® que permanecen en la superficie del suelo no afectarán la calidad de éste ni comprometerán las producciones posteriores. De hecho, estos fragmentos se biodegradarán más fácilmente en el siguiente ciclo de cultivo, ya que la población de microorganismos en el suelo aumentará de manera exponencial con el desarrollo de nuevos cultivos plantados.

Figura 5.10 – Pedazos pequeños de acolchado Agrobiofilm® en la superficie del suelo en diferentes suelos, Lepe, España, 2013.

127

3. Biodegradación en el suelo del acolchado de Agrobiofilm

Los plásticos biodegradables en el suelo se definen como plásticos en los que el proceso de degradación es el resultado de la acción de microorganismos, como bacterias, hongos y algas que se producen normalmente en la naturaleza (en condiciones de suelo reales). Desafortunadamente, en la actualidad (tiempo presente- agosto de 2013) no se encuentra disponible ninguna norma europea que determine las condiciones de prueba de un polímero biodegradable para la biodegradación en el suelo. Muchas de las normas internacionales existentes para materiales biodegradables están planeadas para examinar la biodegradación bajo diferentes condiciones en una variedad de medios, pero no para examinar específicamente la biodegradación en el suelo, especialmente, en el suelo agrícola que se utiliza para la producción de alimentos (Briassoulis & Dejean, 2010).

Sin embargo, existe una norma francesa para examinar la biodegradabilidad de films agrícolas en suelo - NF U52-001 (AFNOR, 2005) y también la norma ISO 17556 de la Organización Internacional de Normalización - “Determinación de la biodegradabilidad aeróbica definitiva en el suelo, al medir la demanda de oxígeno en un respirómetro o la cantidad de dióxido de carbono producido”.

Nuestros films se produjeron y fueron probados para cultivos hortícolas y perennes y, por lo tanto, los resultados de la biodegradación del suelo que se presentan en este capítulo son del suelo del viñedo (Francia) que utilizan la norma francesa NF U52-001 y del suelo de pimientos (Portugal) que utilizan la norma internacional ISO 17556.

A pesar de no estar escrito con claridad, se ha discutido ampliamente durante la aplicación de la norma NF U52-001 y, por consiguiente, el tiempo límite para la prueba respirométrica en el suelo es de un año para la resistencia del acolchado a corto plazo (por ejemplo, cultivos hortícolas). Sin embargo, hay una ampliación de ideas para la resistencia para el acolchado utilizado en viñedos y en otros cultivos perennes, y el tiempo límite para la prueba respirométrica en el suelo es de dos años (Cesar, 2013).

128 Agrobiofilm®

En la próxima figura se muestra la cinética de la biodegradación basada en pruebas respirométricas (emisión de dióxido de carbono) controladas en condiciones aeróbicas en una muestra de suelo de viñedo (1,35 % de materia orgánica) a 28°C.

Figura 5.11 - Biodegradación de acolchados de Agrobiofilm® usados en viñedo. ABF hecho con materia prima 100% virgen y ABF2 con incorporación del 10 % de reciclado, Blomac, Francia, 2012.

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Cabe mencionar que la prueba puede ser validada ya que la celulosa mostró un nivel de degradación del 70% después de 145 días de incubación, lo que es menos que el umbral de 183 días que requiere la norma francesa NF U52-001 con relación a los materiales de acolchado. Entonces, la cinética de la biodegradación del ABF y el ABF2 son casi idénticas y ambas composiciones cumplen los requisitos de la norma NF U52-001 con respecto a la biodegradabilidad. De hecho, el 60 % del nivel de degradación (relativo a la celulosa) lo alcanzan las dos composiciones entre 450 y 500 días, lo que es menos que los 2 años permitidos por la norma para cultivos perennes.

Cabe mencionar que para cumplir con la norma NF U52-001, se debe realizar otra prueba. Ya sea una prueba de abono o una prueba de Stürm llevado a cabo en un medio líquido. Sin embargo, los patrones de biodegradación son muy lentos debido a la calidad del suelo. Ciertamente, es bien sabido que los suelos de viñedos (como el que se presenta aquí) son pobres en nutrientes y en materia orgánica. Por eso, es relevante deducir por los resultados respirométricos, que el ABF y el ABF2 pasarían la prueba de abono y la de Stürm.

En el caso de los cultivos hortícolas, los acolchados biodegradables se diseñaron con la intención de ser incorporados en el suelo y por eso es importante entender el efecto de la incorporación y la biodegradación en el suelo. Es crucial que la biodegradación del acolchado no interfiera con los cultivos posteriores.

Los resultados de la prueba de biodegradación en curso realizada en un suelo limoso (2,5 % de materia orgánica) y el acolchado de Agrobiofilm® de la segunda prueba con pimientos realizada a 25ºC puede observarse en la figura 5.12.

130 Agrobiofilm®

Fig. 5.12 - Biodegradación de los acolchados de Agrobiofilm® utilizados en la prueba de pimientos, Ribatejo, Portugal, 2012.

La ISO 17556 no define un umbral para el índice de biodegradación. Sin embargo hay criterios para considerar válida la prueba, es decir, el grado de biodegradación es mayor al 60 % que el del material de referencia (celulosa) en la fase estática o al final de la prueba. Esta prueba se termina cuando se ha obtenido un nivel constante de biodegradación o, a más tardar, después de seis meses (183 días). El acolchado de Agrobiofilm® utilizado en pimientos cumple con este requisito, ya que la celulosa obtiene el 100% de biodegradación en el día 135, y el 60% de la biodegradación de Agrobiofilm® (con relación a la referencia) se obtiene en el día 132.

Para el día 160, el índice de biodegradación del acolchado de Agrobiofilm® superó el 70%.

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CelulosaAgrobiofilm

CAPÍTULO 6Cálculo del Ciclo de Vida de Acolchados en Diferentes Cultivos

133

CAPÍTULO 6.

Cálculo del Ciclo de Vida de Acolchados en Diferentes Cultivos

1. IntroducciónEl objetivo de este capítulo es documentar los beneficios potenciales en el medio ambiente de:

(1) El uso de acolchados en el rendimiento del cultivo contra el suelo desnudo (2) El reemplazo del PE que se usa actualmente por el acolchado biodegradable de Agrobiofilm®.

La evaluación del ciclo de vida (ECV) se realizó usando los datos recolectados del rendimiento de PE y de Agrobiofilm® así como de la producción de vegetales/frutas con y sin aplicación de acolchados (de PE y de Agrobiofilm®). Los cuatro cultivos que se seleccionaron para el estudio fueron melón, pimiento, fresas y uvas para vinificación (en adelante denominado viñedo).

2. Resultados y Discusión

2.1 Impactos ambientales del ECV del pimiento

Una primera comparación entre el SD y las otras dos alternativas al PE y al Agrobiofilm® muestra que el rendimiento ambiental por kg de los pimientos producidos con el uso tanto del acolchado de PE o de Agrobiofilm® es mejor que el producido sin el uso de los films. La mejora, es decir, la reducción de los impactos ambientales por kg producido se encontró en todas las categorías de impacto en un rango del 7 % al 55 % de reducción, cuyo rango más alto es notable por la eutrofización. Resulta interesante que, sobre una base por ha, los costos ambientales «ahorrados» asociados con el uso de films favorecieron el rendimiento ambiental del sistema de SD sobre el de Agrobiofilm® y de PE (salvo eutrofización) pero, en una base por kg, la producción inferior al 40 % hace que el sistema deje de ser una buena opción frente a las alternativas. En cuanto a la eutrofización, el impacto más alto por ha del sistema de SD si se compara con las otras dos alternativas se debe a una tasa de lixiviación más alta, tanto de nitrógeno como de fósforo.

134 Agrobiofilm®

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135

La comparación entre los dos sistemas que utilizan acolchados muestra que los beneficios de la reducción en el uso de energía no renovable adquirida cuando se usa el Agrobiofilm® en vez del PE, son razonables (15 %), mientras que aquellos en las otras categorías de impacto son relativamente menores, sino insignificantes (menos de 1,5 % en eutrofización, en terrestre y menos del 5 % en calentamiento global, inorgánicos respiratorios y eutrofización, acuático). El rendimiento ambiental favorable del sistema Agrobiofilm® si se compara con el del PE en el uso de energía no renovable, el calentamiento global y los inorgánicos respiratorios se debe a los siguientes aspectos favorables:

1) Un coste ambiental menor por kg de aporte de film;

2) Una cantidad menor de film utilizado por ha;

3) Los costes extras asociados con la gestión del final del ciclo de vida del film de

PE (retirada, transporte y eliminación del film), aunque esto último tiene

una contribución relativamente menor.

En el caso de la eutrofización, donde los costes ambientales del Agrobiofilm® son mucho más altos que los del PE, los posibles beneficios del sistema de biofilm en comparación con el de PE debido a una menor cantidad de film utilizado y los costes extras asociados con la gestión del final del ciclo de vida del film de PE no son lo suficientemente grandes como para generar una reducción neta razonable en la eutrofización cuando el PE se sustituye con Agrobiofilm® en la producción de pimientos.

2.2 Impactos ambientales del ECV del viñedo

En la tabla 6.2 se presentan los resultados de la comparación entre los impactos ambientales de la producción del viñedo utilizando acolchados (PE y Agrobiofilm®) en comparación con el suelo desnudo.

En la tabla se puede ver claramente que no hay una mejora en la eutrofización al aplicar acolchados en el suelo en contraste con dejar el suelo sin cubrir en la producción de viñedos, mientras no se encuentra ninguna mejora con respecto a las otras categorías de impactos. Debido al impacto asociado con el uso de films, los costes ambientales del sistema SD en una base por ha son menores que los del PE y los sistemas de Agrobiofilm® y este rendimiento relativo permanece con o sin cambios dependiendo de la categoría del impacto al calcularse en una base por kg de uvas. Teniendo en cuenta el “uso de energía no renovable”, las consecuencias de no utilizar los acolchados son el ahorro en el uso de energía de hasta el 50 % para los films y la reducción del 40 % en el rendimiento.

136 Agrobiofilm®

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137

La gran magnitud de los ahorros de energía mayor en comparación con la de la reducción de la producción, como resultado de no utilizar acolchados, es la razón que hace que el resultado de los UENR por kg de uvas en el sistema de SD sean más favorables que el de las dos alternativas. Esto es contrario a los resultados de los pimientos, donde la magnitud de la reducción de la producción cuando no se utilizan acolchados de polietileno y biodegradables, es mayor a la de los ahorros de energía del 40 % en comparación con el 23 % y del 40 % en comparación con el 34 % respectivamente (consulte la Tabla 6.1).

La comparación entre los dos sistemas utilizando acolchados muestra que utilizar Agrobiofilm® para cubrir el suelo en vez de un film de PE en la producción de viñedos, reduciría el uso de energía no renovable (2 %) pero aumentaría el calentamiento global (18 %), la eutrofización acuática (12 %), los inorgánicos respiratorios (10 %) y la eutrofización terrestre (5 %). La reducción en el uso de energía no renovable, sin embargo, puede considerarse insignificante. En relación al calentamiento global y al uso de energía no renovable, la mayor cantidad de uso de Agrobiofilm® por ha en viñedos, en comparación con el del PE compensa totalmente la ventaja de un coste ambiental menor por kg de aporte de film. En relación a las otras categorías de impacto, como la eutrofización y los inorgánicos respiratorios, donde el biofilm muestra un rendimiento menor en comparación con el film de PE, el uso de una cantidad mucho mayor de biofilm hace que el rendimiento del sistema de Agrobiofilm® sea incluso menos favorable que el del sistema de PE.

Sin embargo, cabe mencionar que los cálculos realizados para el cultivo de viñedos se basaron en los datos promedio de dos años, que asumen que el PE da la misma producción de uvas que el Agrobiofilm®. Los datos obtenidos en un período de tiempo relativamente corto en comparación con el ciclo de crecimiento del cultivo (20-30 años para el viñedo) pueden no mostrar el potencial a largo plazo de la mejora de la cosecha mediante el uso de films biodegradables como una alternativa a los acolchados de plástico de polietileno en la producción de viñedos. Así, como se informó anteriormente, el Agrobiofilm® parece estimular un mejor (más profundo, más fuerte) desarrollo de la raíz, que puede mejorar la persistencia de la producción de uvas durante los próximos años de producción. Si suponemos que la cosecha de uvas en el sistema de PE permanece igual y la cosecha mediante el uso de Agrobiofilm® mejora un 20 %, esto llevará a un rendimiento ambiental superior del Agrobiofilm® sobre el PE en una base por kg de uvas.

138 Agrobiofilm®

Estos resultados están basados en las pruebas en los viñedos con los mismos valores de espesor para los acolchados de PE y de Agrobiofilm® (40 micrones). Hay nuevas pruebas en curso tanto en Francia como en Portugal con acolchado de Agrobiofilm® en 25 micrones. Los resultados son muy prometedores y será posible reducir la cantidad de acolchado por hectárea.

2.3 Impactos ambientales del ECV del melón

La siguiente tabla presenta los resultados del ECV para la producción de melones, utilizando un acolchado de PE en comparación con el de Agrobiofilm®. Los resultados se calculan primero por ha y luego se convierten por kg de melones.

Como se muestra en la tabla, los beneficios de la reducción en el uso de energía no renovable adquirida cuando se usa el Agrobiofilm® en vez del PE son razonables (19 %), mientras que aquellos en las otras categorías de impactos son relativamente menores. Las ventajas del sistema de Agrobiofilm® en comparación con el sistema de PE en el uso de energía no renovable, el calentamiento global y los inorgánicos respiratorios son producidas claramente por:

1) una cantidad menor de film utolizada por ha; 2) un coste ambiental menor o similar por kg de aporte de film; 3) los costes extras asociados con la gestión del final del ciclo de vida del film de PE (retirada, transporte y eliminación del film), anunque esto último tiene una contribución relativamente menor.

En el caso de la eutrofización, donde los costes ambientales del ABF son mucho más altos que los del PE, los posibles beneficios del sistema de biofilm en comparación con el de PE, debido a la menor cantidad de film utilizado y los costes extras asociados con la gestión del final del ciclo de vida del film de PE, no son lo suficientemente grandes como para generar una reducción neta razonable en la eutrofización cuando el PE se sustituye por el Agrobiofilm® en la producción de melones.

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140 Agrobiofilm®

2.4 Impactos Ambientales del ECV de las Fresas

En la tabla 6.4 se presentan los resultados de la comparación entre los impactos ambientales de la producción de fresas utilizando acolchados de PE en comparación con el Agrobiofilm®.

La comparación tanto en la base por ha como por kg muestra que utilizar Agrobiofilm® para cubrir el suelo en vez de un film de PE en la producción de fresas, tiene algunos efectos positivos en términos del uso de energía no renovable (reducción del 9 %), el calentamiento global y los inorgánicos respiratorios (reducción del 4 %), pero también efectos insignificantes en la eutrofización. La reducción se explica por la contribución de los tres factores principales:

1) una cantidad menor de film utilizado por ha; 2) un coste ambiental menor o similar por kg de aporte de film;3) los costes extras asociados con la gestión del final del ciclo de la vida del film de PE (retirada, transporte y eliminación del film), del cual la contribución del primer y del segundo factor combinados es más importante que la tercera (66% en comparación con 34% para los inorgánicos respiratorios, 72% en comparación con 28% para el calentamiento global y el 91% en comparación con el 9% para el uso de energía no renovable).

En el caso de la eutrofización, donde los costes ambientales del Agrobiofilm® son mucho más altos que aquellos del PE, los posibles beneficios del sistema de biofilm en comparación con el PE debido a la cantidad menor de film utilizado y los costes extras asociados con la gestión del final del ciclo de vida del film de PE no son lo suficientemente grandes como para generar una reducción neta razonable en la eutrofización cuando el PE se sustituye por el Agrobiofilm® en la producción de fresas.

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142 Agrobiofilm®

2.5 Resumen del ECV del acolchado de Agrobiofilm® en comparación con el de PE

En la tabla 6.5 se presentan los resultados del ECV en una base por kg de frutas/vegetales y en una base por ha comparando el uso de Agrobiofilm® en comparación con el PE. En la tabla también se presentan los datos sobre el rendimiento de cada cultivo para facilitar la comparación entre los cultivos y entre el uso del acolchado de Agrobiofilm® y de PE.

Con respecto al calentamiento global, el uso de Agrobiofilm® ocasiona una pequeña reducción en el impacto del potencial de calentamiento global (3-5 %) en comparación con el PE. Al contrario de lo anterior, el uso de energía no renovable se redujo un 19 %, un 14 % y un 9 % respectivamente si se compara con el uso de PE.

La comparación entre el uso de estos dos acolchado en los tres sistemas de producción de cultivos muestra que los beneficios de usar Agrobiofilm® sobre el PE en la eutrofización acuática fue mucho menor y lo mismo se aplica para la eutrofización terrestre. Esto se explica por:

(1) La gran contribución al impacto en esta categoría viene de las emisiones de campo de NH y NOx, que se estiman de la cantidad de nitrógeno de fertilizante y/o nitrógeno de estiércol utilizados

(2) Que el índice del uso de fertilizante y/o estiércol en la producción de cultivos utilizando Agrobiofilm® no es diferente del uso de PE.

Para los inorgánicos respiratorios, el uso de Agrobiofilm® redujo el impacto en aproximadamente un 4 % en comparación con el uso de PE.

Para mejorar más el rendimiento ambiental del acolchado biodegradable, se deben tener en cuenta otras fuentes de biomaterial además del almidón. de alta producción, lo que requiere aportes menores de fertilizante y químicos para la protección de la planta. Este es un esfuerzo que se debe estimular.

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144 Agrobiofilm®

3. Conclusiones

Basándose en los resultados del estudio, los siguientes puntos principales de las conclusiones se pueden sacar con respecto a las consecuencias ambientales de utilizar el acolchado de Agrobiofilm®:

El rendimiento ambiental de los pimientos producidos con el uso del acolchado de PE o del Agrobiofilm® es mejor que el producido sin el uso de los films.

El uso de Agrobiofilm® en comparación con el PE en los tres sistemas de producción de cultivos anuales de melones, pimientos y fresas muestra que la ventaja del Agrobiofilm® sobre el PE reduce razonablemente el uso de energía no renovable (19 %, 14 % y 9 %, respectivamente). Mientras no se encuentren ventajas o éstas sean muy pequeñas con respecto a las otras categorías de impactos (calentamiento global, eutrofización e inorgánicos respiratorios).

CAPÍTULO 7Agricultura ecológica, su importancia y los incentivos de la UE para el acolchado biodegradable

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CAPÍTULO 7.

Agricultura ecológica, su importancia y los incentivos de la UE para el acolchado biodegradable

1. Introducción

La agricultura ecológica es un sistema agrícola que busca proporcionarle al consumidor alimento sabroso, fresco y auténtico mientras se respetan los sistemas del ciclo de vida natural. Para lograr esto, la agricultura ecológica depende de varios objetivos y principios como también de prácticas comunes, designadas para minimizar el impacto humano en el medio ambiente mientras asegura que el sistema agrícola funcione lo más naturalmente posible.

Las prácticas típicas de la agricultura ecológica son:

Amplia rotación de cultivos, como un requisito previo para un uso eficaz de los recursos del lugar; Límites muy estrictos en el uso de pesticidas sintéticos químicos

y fertilizantes sintéticos, antibióticos para ganado, conservantes y aditivos de procesamiento y otros aportes; Prohibición absoluta del uso de organismos modificados genéticamente; Aprovechamiento de los recursos del lugar, como el estiércol de ganado

para fertilizante o el alimento producido en la granja; Elección de las especies de plantas y animales que resisten a enfermedades y

se adaptan a las condiciones locales; Cría de ganado en sistemas de granja al aire libre y proporcionándole

alimentos ecológicos;

148 Agrobiofilm®

Sin embargo, la agricultura ecológica también es parte de una cadena de suministros más grande que abarca los sectores de procesamiento, distribución y venta de alimentos y, en última instancia, a los consumidores. Cada enlace en esta cadena de suministros está diseñado para desempeñar un papel importante a la hora de facilitar los beneficios asociados con la producción de alimentos ecológicos, a través de un amplio abanico de áreas, entre las que se incluye la protección ambiental, el bienestar de los animales, la confianza del consumidor y la sociedad y la economía.

La legislación sobre agricultura ecológica de la UE 1 establece reglas para la producción de plantas y animales, para el procesamiento de alimentos y para que se etiquete la comida como ecológica. Se requiere el cumplimiento con la legislación sobre agricultura ecológica de la UE para todos los productos que lleven el logotipo ecológico de la UE. Para poder localizar los productos ecológicos, tiene que aparecer en la etiqueta el nombre o el número de código del organismo de certificación que ha certificado el productor ecológico.

Figura 7.1 – Nuevo logotipo ecológico de la UE. Desde julio de 2010 es obligatorio para todos los productos alimenticios empaquetados previamente ecológicos dentro de la Unión Europea.

6. http://ec.europa.eu/agriculture/organic/organic-farming/what-organic_en

6

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2. Tendencias del mercado

En todo el mundo, particularmente dentro de la UE, los consumidores están eligiendo comprar comida y bebidas ecológicas.

Sea por un deseo de alimento sabroso y auténtico o para contribuir con la protección del medio ambiente, la mejora de los recursos naturales, el bienestar de los animales o las comunidades rurales, las estadísticas muestran que el consumo ecológico está en aumento.

Según “An analysis of the EU organic sector” (“Un análisis del sector ecológico de la UE”) (2010), el sector ecológico asciende a unos 7,6 millones de ha aproximadamente en 2008, es decir, el 4,3 % de la superficie agrícola utilizada (SAU)de EU-27 (más del 7,4 % por año desde 2000-2008). En términos absolutos, los estados miembros con las áreas más grandes en 2008 eran España (1,13 millones de ha), Italia (1,00 millón de ha), Alemania (0,91 millones de ha), el Reino Unido (0,72 millones de ha) y Francia (0,58 millones de ha). En total representan el 56,8 % del área ecológica de la UE..

Figura 7.2 – Parte del área ecológica en la totalidad de la SAU en 2007 a nivel regional (%). Adaptado de http://ec.europa.eu/agriculture/organic/files/eu-policy/data-statistics/facts_en.pdf.

Share of organic farming in the UAA(%)

<1%1 - 2,5%2,5 - 5%5 - 10%> 10%N.A.

EU-27 Average: 4.0%

0 150 500 750 km

150 Agrobiofilm®

La figura 7.2 proporciona la parte del área ecológica en la SAU a nivel regional en la UE. Hay una gran heterogeneidad en muchos países con respecto al peso del sector ecológico. En Francia, Italia y España el sector ecológico es más importante que en las regiones del sur. En España el sector ecológico claramente se concentra en el sur, con casi el 60 % del área ecológica ubicada en Andalucía.

El “World of Organic Agriculture” (“Mundo de la agricultura ecológica”) (2007) estimó que las ventas en Europa de productos ecológicos fueron de entre 13-14 mil millones de euros en 2005, siendo el mercado más grande Alemania, que tuvo ventas anuales de 3,9 mil millones de euros, en el momento. A esto le siguieron los países vecinos de la UE, Italia y Francia, con facturaciones anuales de 2,4 mil millones de euros y 2,2 mil millones de euros, respectivamente. El crecimiento anual en el mercado para los

productos ecológicos es de entre el 10-15 %.

3. Gestión de las malas hierbas en las granjas ecológicas

Los agricultores ecológicos tienen muchas ganas de desarrollar una gestión de las malas hierbas eficaz y económica. En realidad, los agricultores catalogan las malas hierbas como la barrera número uno para la producción ecológica (Walz, 1999). El objetivo principal en la gestión de las malas hierbas dentro de un sistema ecológico es reducir la competencia y reproducción de las malas hierbas a un nivel aceptable. En muchos casos, esto no eliminará completamente todas las malas hierbas pero, previene la producción de semillas de las hierbas malas y los propágulos perennes, proporciona una reducción de la competencia de las hierbas malas actuales y futuras (Finney et al., sin fecha) 1 .

7. http://www.cefs.ncsu.edu/resources/organicproductionguide/weedmgmtjan808accessible.pdf

7

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En este estudio se trata la gestión de las malas hierbas en las granjas ecológicas. Se especifica claramente, “A pesar de que el plástico negro comúnmente se usa como material de acolchado, su impacto ambiental va en contra de los objetivos de la producción regenerativa y sostenible. Sintetizado desde el petróleo, el plástico representa un uso significativo de combustibles fósiles no renovables. Además, la eliminación del acolchado plástico ha contribuido a los problemas actuales de enterramiento de residuos en los Estados Unidos”.

Según los resultados de nuestro proyecto, donde se considera el acolchado de Agrobiofilm® un sustituto viable para el acolchado de PE, creemos profundamente que la UE debe revisar las reglas de la agricultura ecológica que prohíben el uso tanto del PE solo como el del PE con aditivos.

4. Medidas agroambientales de la UE

Para el período 2007-2013, el Reglamento del Consejo (CE) 1698/2005 ofrece las bases para las medidas agroambientales (artículo 39). Las medidas agroambientales forman parte del eje temático 2 “Cómo mejorar el medio ambiente y el campo mediante el apoyo a la gestión de las tierras” del reglamento. Las recompensas por los compromisos ecológicos son anuales, por hectárea y tienen como fin cubrir los costes adicionales y el ingreso al cual se renunció (p. ej., debido a las producciones menores) como resultado de los métodos de producción ecológicos.

El apoyo a las organizaciones de productores (OP) en los sectores de frutas y verduras ha existido en la UE desde 1997. En un principio el régimen de ayuda para las OP fue duramente criticado debido a que las retiradas del mercado y las restituciones a la exportación consumían una gran parte de la ayuda al sector. La reforma de la organización del mercado que debatió y se acordó en 2007 incluyó, entre otras cosas, una revisión de la legislación sobre el apoyo a las OP.

152 Agrobiofilm®

Una consecuencia es que cada estado miembro debe presentar una estrategia nacional para la aplicación de un régimen para las OP. La estrategia nacional es el marco para que las OP diseñen programas operacionales individuales. Cuando se diseñan el programa operacional y todas sus medidas, siempre deben tenerse en cuenta los aspectos medio ambientales. Sin embargo, cada estado miembro puede elegir las medidas y el nivel de apoyo.

En Portugal, Francia y España la utilización de acolchados de plástico biodegradables está apoyada por el régimen para las OP. El objetivo principal es, en parte, reembolsar a los agricultores (sólo a aquéllos asociados en la OP) la diferencia en los costes entre el acolchado de PE biodegradable y el convencional.

La subvención actual en Portugal (según la legislación portuguesa, es decir “Portaria nº 1325/2008” y “Procedimento Operativo PO-0004-DSFAA, GPP/MAMAOT) es del 52,2 % de la factura de acolchado biodegradable.

La financiación española, a aplicar a partir de la anuidad 2014 es del 60 % de la factura de biodegradables y 20 % de la factura de oxodegradables (Real Decreto 1337/2011 y “Estrategia Nacional de los programas operativos sostenibles a desarrollar por las organizaciones de productores de frutas y hortalizas”).

Es evidente que sin estos regímenes de incentivos sería difícil convencer a los agricultores para cambiar del PE normal al acolchado biodegradable debido a que el coste es aún una barrera muy grande.

Cómo se explicó anteriormente (Capítulo 1), el plástico oxo-degradable tiene características diferentes y, según el estudio del DEFRA (Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales), su degradación es cuestionable.

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Finalmente, también creemos que estos incentivos deben tener un alcance más amplio, principalmente para los agricultores que no están asociados a ninguna OP y su acceso debe ser menos burocrático.

El uso del acolchado plástico sintético (PE solo o con aditivos) va absolutamente en contra del ideal de una producción regenerativa y sostenible reclamada por la agricultura ecológica, especialmente cuando las alternativas como el acolchado de Agrobiofilm® son técnicamente aceptables y están disponibles en el mercado.

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