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Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una agricultura sostenible.
17 de noviembre de 2017
Diego Redondo Taberner
Estación Experimental de Aula Dei (CSIC). Avda. Montañana 1005 – 50059 Zaragoza – Spain
[email protected]@csic.es
LIFE14 ENV/ES/000486
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Introducción
Las prácticas de cultivo semi-intensivas e intensivas actuales requieren el uso de grandes cantidades de film plástico y de papel parafinado.
Retener el agua y los nutrientes
Prevenir el crecimiento de
malas hierbasTemperatura adecuada en
la rizosfera
Protege frente a plagas e infestaciones
Aísla el fruto del contacto con
fitosanitarios Color de la piel mucho más
uniforme.
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Problema medioambiental: NO BIODEGRADABLE
Un solo uso Su retirada supone un coste de tiempo y dinero
Consecuencias medioambientales si no se retira adecuadamente
Introducción
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Innovative fully biodegradable mulching films & fruit protection bags for sustainable agricultural practices LIFE14 ENV/ES/000486
LIFE MULTIBIOSOL
Fecha inicio proyecto: 01/09/2015 Fecha final proyecto: 31/12/2018Presupuesto proyecto: 2,036,680€ Contribución UE: 1,222,002€
Introducción
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Aitiip•Consortium leader•Development of Multibiosolproducts•Overall project management •Technical Evaluation and Conclusions •Dissemination and Communication
Groencreatie
•Technical assistance production films•Dissemination and Communication
Based on the environmental problems
1. High economic and environmental impact on the use of conventional plastics and fossil energy
2. Inefficient management of agricultural plastic waste 3. Loss of harvested products by inappropriate use agricultural films 4. Soil contamination by fertilizers and pesticides related to plastics
The project offers efficient and cost effective solutions
1. Implement biodegradable plastics in food production systems 2. Optimise the cost of bioplastic films, bags, clips, etc in agriculture 3. Reduce environmental impact by improving product quality, reducing
agricultural waste and CO2 emissions4. Improve integrated crop management
Transfer LBC
•Dissemination and Communication•Website, information•Layman’s report
PCTAD•Post-harvest specialists•Protocol validation quality (nutritional value, etc.) & technical viability•Dissemination and Communication
ARCHA•Technical assistant•Technical validation of new plastic solutions •Validation of biodegradability •Dissemination and Communication
CAA•Technical assistant•Selected members participate with their land for cultivation tests (both horticulture and fruit trees•Dissemination and Communication
CSIC•Pre-harvest specialists•Crop tests (soil, plant, fruit)•Fertilization tests with new films•Protocol validation of product quality and technical viability•Environmental impact study•Dissemination and Communication
Objetivos
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Objetivo general
Demostrar que la sostenibilidad y la eficiencia de las prácticasagrícolas pueden lograrse mediante la introducción de un plásticoinnovador, económicamente viable y totalmente biodegradable queelimina los residuos por completo tanto en acolchado en cultivoshortícolas como en embolsado en cultivos frutales
Objetivos parciales:
Eliminar de residuos
Desarrollar nuevos films plásticos biodegradables
con un impacto medioambiental más bajo
Mejorar el suelo y la calidad del producto
Objetivos
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Acciones del proyecto
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Acciones del proyecto: fabricación bioplásticos
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Acciones del proyecto: mulching
“Este mulching biodegradable, una vez que se ha cosechadola planta o el fruto, no es necesario retirarlo. El mismo sedegrada en el suelo y además aporta oligoelementosmejorando la calidad de la tierra. Es cómodo, ecológico yútil.”
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“Este mulching biodegradable, una vez que se ha cosechadola planta o el fruto, no es necesario retirarlo. El mismo sedegrada en el suelo y además aporta oligoelementosmejorando la calidad de la tierra. Es cómodo, ecológico yútil.”
Acciones del proyecto: mulching
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“Este mulching biodegradable, una vez que se ha cosechadola planta o el fruto, no es necesario retirarlo. El mismo sedegrada en el suelo y además aporta oligoelementosmejorando la calidad de la tierra. Es cómodo, ecológico yútil.”
Acciones del proyecto: mulching
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CAMPAÑA 2016
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PCLPolicaprolactona-almidón
PHApolihidroxialcaonatos
PBSpolibutileno succinato
M N P
PlásticoOligoelementos
(Mn y Zn)
Control -
M3 X%
M2 Y%
M1 0%
N3 X%
N2 Y%
N1 0%
P3 X%
P2 Y%
P1 0%
1ª campaña:2016PEQUEÑA ESCALA
Acciones del proyecto: mulching
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Grosor
Dispersión materiales
Resistencia a rotura
Biodegradabilidad Metales pesados
Fitotoxiciddad
Malas hierbas
Seguimiento plásticos
ConductividadMateria orgánica
Relación C/NMicroelementos y aniones
Fluorescencia SPAD
Análisis cultivosAnálisis plásticos
Análisis suelos
Acciones del proyecto: mulching
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Análisis calidad
Peso Calibre
Sólidos solubles
Color FirmezaAnálisis sensorial y
olfatométrico
Acciones del proyecto: mulching
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Acciones del proyecto: mulching
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Biomulching es adecuado para el correcto crecimiento de los cultivos
Acciones del proyecto: mulching
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N3
N2
N1
M3
M2
M1
P3
P2
P1
CONTROL
Acciones del proyecto: mulching
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Plástico Peso (g)Calibre
ecuatorial (cm)
Calibre longitudinal
(cm)
Coordenada a*
Penetrometría(Kg)
Fenoles (mg/100 g pf)
Valoración hedónica
sabor
Valoración hedónica aspecto
Control 212,21 46,18 14,84 -9,68 1,44 12,06 5,9 7,1
M3 255,85 50,59 15,55 -9,21 1,53 13,76 5,6 6,9
M2 244,20 49,40 15,32 -9,68 1,43 12,76 5,8 6,4
M1 250,25 49,26 15,41 -8,52 1,51 11,36 5,8 7,2
N3 275,52 51,02 15,99 -8,17 1,53 11,42 5,7 6,5
N2 240,42 49,85 15,69 -9,19 1,62 12,11 5,7 6,6
N1 240,42 48,60 15,32 -9,24 1,54 13,24 6,1 6,7
P3 250,33 50,17 15,26 -9,78 1,55 11,24 5,7 6,4
P2 224,65 47,68 15,06 8,95 1,52 10,79 5,9 7,1
P1 237,13 48,58 15,23 -9,72 1,54 13,89 6,0 7,3
*Diferencia estadísticamente significativa p<0,05
Acciones del proyecto: mulching
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N3
N2
N1
M3
M2
M1
P3
P2
P1
CONTROL
Acciones del proyecto: mulching
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N3
N2
N1
M3
M2
M1
P3
P2
P1
CONTROL
Acciones del proyecto: mulching
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Estado visual plásticos
Cultivo P1 P2 P3 N1 N2 N3 M1 M2 M3 CTL
Pepino INTACTO
Tomate INTACTO
Pimiento INTACTO
BIEN
REGULAR
MAL
Acciones del proyecto: mulching
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Estudios de biodegradabilidad
M
N
P
Acciones del proyecto: mulching
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“Estas bolsas para fruta biodegradables, una vez que se hacosechado el fruto, no son necesarias retirarlas si han caído alsuelo. El propio suelo es capaz de degradarlas. Son cómodas,ecológicas y útiles.”
6 biobolsas+
1 bolsa control parafinada
Acciones del proyecto: embolsado
Cultivos frutales: MELOCOTÓN
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Cultivos frutales: MELOCOTÓN Código BolsaBlanqueante
(TiO2)
C Parafina -
1 N4 X%
2 N4 0%
3 N5 X%
4 N5 0%
5 M2 X%
6 M2 0%
PHApolihidroxialcaonatos
PHApolihidroxialcaonatos
PCLPolicaprolactona-almidón Melocotón ‘Septiembre’
N5
N4
M2
PARAFINA
Papel parafinado
C 1 2
3 4 5 6
Acciones del proyecto: embolsado
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6 biobags+
1 paraffin control bag
7 biobolsas+
1 bolsa control parafinada+
1 control sin embolsar
“Estas bolsas para fruta biodegradables, una vez que se hacosechado el fruto, no son necesarias retirarlas si han caído alsuelo. El propio suelo es capaz de degradarlas. Son cómodas,ecológicas y útiles.”
Acciones del proyecto: embolsado
Cultivos frutales: MANZANO
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Cultivos frutales: MANZANO Código Bolsa Colorante
C Sin bolsa -
P Parafina -
1 N4 -
2 N4 Rojo
3 N5 -
4 N5 Rojo
5 M2
6 M2 Rojo
7 M2 Azul
PHApolihidroxialcaonatos
PHApolihidroxialcaonatos
PCLPolicaprolactona-almidón Manzana ‘Fuji’
N5
N4
M2
PARAFINA
Papel parafinado
P 1 2
3 4 5 6 7
Acciones del proyecto: embolsado
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1 2 3
4 5 6
C
1ª campaña:2016Fruta Jul. Ag. Sept. Oct.
14/7 13/9
18/8 18/10
Acciones del proyecto: embolsado
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Grosor
Dispersión materiales
Resistencia a rotura
Biodegradabilidad Metales pesados
Fitotoxiciddad
Fluorescencia SPAD
Análisis cultivos Análisis plásticos
Seguimiento bolsas
Acciones del proyecto: embolsado
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Análisis calidad
Calibre Sólidos solubles
Color Firmeza
Acidez
Análisis sensorial y olfatométrico
Acciones del proyecto: embolsado
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Acciones del proyecto: embolsado
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Acciones del proyecto: embolsado
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Cultivos frutales: MELOCOTÓN
1
CONTROL
3
2 4
5
6
Acciones del proyecto: embolsado
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Cultivos frutales: MELOCOTÓN
1
CONTROL
3
2 4
5
6
40-50%
0-5% 0-5% 0-5%
5-10% 10-15% 20-30%
Acciones del proyecto: embolsado
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Cultivos frutales: MELOCOTÓN
Plástico Peso (g)Calibre
ecuatorial (cm)
Calibre longitudinal
(cm)
Coordenada a*
Penetrometría(kg)
SST (ºBrix)Valoración hedónica
sabor
Valoración hedónica aspecto
Control 233,77 74,87 67,72 16,40 3,21 12,78 6,2 7,3
1 235,17 75,28 69,75 14,49 3,23 14,58 6,4 7,8
2 220,83 73,90 67,96 14,88 3,19 14,03 7,1 6,3
3 221,30 74,08 68,29 13,16 3,23 13,08 6,8 7,6
4 207,53 71,91 65,80 16,05 3,20 14,70 6,6 7,7
5 230,00 74,38 67,82 13,34 3,03 12,35 5,8 7,1
6 232,27 74,46 67,43 15,76 3,24 12,93 5,9 7,3
*Diferencia estadísticamente significativa p<0,05
Acciones del proyecto: embolsado
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1
CONTROL
32
4 56
7
Acciones del proyecto: embolsado
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Cultivos frutales: MANZANA
1
CONTROL SIN BOLSA
3
2 4
5
6
7
CONTROL CON BOLSA
70-80% 60-70%
0-5% 20-30% 0-10%
0%
50-70% 50-70% 50-60%
Acciones del proyecto: embolsado
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Cultivos frutales: MANZANA
Plástico Peso (g)Calibre
ecuatorial (cm)
Calibre longitudinal
(cm)
Coordenada a*
Penetrometría(kg)
SST (ºBrix)
Control sin bolsa 230,33 79,31 68,79 12,27 6,32 14,83
Control con bolsa 229,43 79,35 67,91 9,36 6,72 15,33
1 252,63 81,45 70,85 0,67* 6,88 16,23
2 219,83 78,42 66,59 5,27* 6,91 16,83
3 241,63 80,37 69,76 2,95* 6,71 16,13
4 244,87 80,69 70,18 7,66 6,91 17,37
5 246,60 80,53 70,75 -0,27* 6,79 16,47
6 222,93 78,20 66,32 4,37* 6,80 15,77
7 251,07 80,82 68,64 -2,12* 6,84 14,70
*Diferencia estadísticamente significativa p<0,05
Acciones del proyecto: embolsado
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Estudios de biodegradabilidad
1) Las biobolsas se mantiene intactas durantetodo el ensayo.
2) Las bolsas rojas empleadas en manzana delos materiales N04 y N05 pierden su color.
3) No se producen condensaciones niacumulaciones de agua por lluvia
Acciones del proyecto: embolsado
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CAMPAÑA 2017
![Page 41: Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una …digital.csic.es/bitstream/10261/165231/1/RedondoD_ I... · 2018. 5. 30. · Plástico biobasado, biodegradable y aditivado](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062402/5fbfa3c25a0685611a69d787/html5/thumbnails/41.jpg)
Acciones del proyecto: mulching
Manganeso
Zinc
**
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Acciones del proyecto: mulching
oligoelemento % oligoelemento %
0 1'3
1'5 2
3
0 0'3
1'5 0'6
3
0 2
1'5 10
3
B
Mn y Zn
Fe
campaña '16 campaña '17plástico
M21
N04
P91
Mn y Zn
Mn y Zn
Mn y Zn
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Estudios de biodegradabilidad
Acciones del proyecto: mulching
CONTROL
M
N
P
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Gran Escala 2017
Pequeña Escala 2017
Material Composición
N04 0% TiO2
N04 X% TiO2
M21 0% TiO2
M21 X% TiO2
Control Parafina
Material Composición
N04 X% TiO2
N04 X% Rojo
M21 X% TiO2
M21 X% Rojo
Control Sin embolsado
Material Composición
N04 Y% TiO2
M21 Y% TiO2
M21 Z% TiO2
P92 Y% TiO2
P92 Z% TiO2
P92 0% TiO2
Material Composición
M21 Y% TiO2
M21 Y% Rojo
M21 Z% Rojo
P92 Y% TiO2
P92 Y% Rojo
P92 Z% Rojo
Acciones del proyecto: embolsado
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Gran Escala 2017
Pequeña Escala 2017
Material Composición
N04 0% TiO2
N04 X% TiO2
M21 0% TiO2
M21 X% TiO2
Control Parafina
Material Composición
N04 X% TiO2
N04 X% Rojo
M21 X% TiO2
M21 X% Rojo
Control Sin embolsado
Material Composición
N04 Y% TiO2
M21 Y% TiO2
M21 Z% TiO2
P92 Y% TiO2
P92 Z% TiO2
P92 0% TiO2
Material Composición
M21 Y% TiO2
M21 Y% Rojo
M21 Z% Rojo
P92 Y% TiO2
P92 Y% Rojo
P92 Z% Rojo
Acciones del proyecto: embolsado
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MELOCOTÓN (gran escala)
Control: parafina
N04-0% M21-0%
N04-X% M21-X%
Acciones del proyecto: embolsado
![Page 47: Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una …digital.csic.es/bitstream/10261/165231/1/RedondoD_ I... · 2018. 5. 30. · Plástico biobasado, biodegradable y aditivado](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062402/5fbfa3c25a0685611a69d787/html5/thumbnails/47.jpg)
Acciones del proyecto: embolsado
MELOCOTÓN (gran escala)
Control: parafina
N04-0% M21-0%
N04-X% M21-X%
Interés del mercado: SIN CHAPA
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Control: parafina
P92-0% P92-Z% M21-Z%
P92-Y% M21-Y% N04-Y%
Acciones del proyecto: embolsado
MELOCOTÓN (pequeña escala)
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Acciones del proyecto: embolsado
MELOCOTÓN (pequeña escala)
Control: parafina
P92-0% P92-Z% M21-Z%
P92-Y% M21-Y% N04-Y%
![Page 50: Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una …digital.csic.es/bitstream/10261/165231/1/RedondoD_ I... · 2018. 5. 30. · Plástico biobasado, biodegradable y aditivado](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062402/5fbfa3c25a0685611a69d787/html5/thumbnails/50.jpg)
Control
N04-X% M21-X%
P92-X% M21-X%
Acciones del proyecto: embolsado
MANZANA (gran escala)
![Page 51: Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una …digital.csic.es/bitstream/10261/165231/1/RedondoD_ I... · 2018. 5. 30. · Plástico biobasado, biodegradable y aditivado](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062402/5fbfa3c25a0685611a69d787/html5/thumbnails/51.jpg)
Acciones del proyecto: embolsado
Control
N04-X% M21-X%
P92-X% M21-X%
MANZANA (gran escala)
![Page 52: Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una …digital.csic.es/bitstream/10261/165231/1/RedondoD_ I... · 2018. 5. 30. · Plástico biobasado, biodegradable y aditivado](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062402/5fbfa3c25a0685611a69d787/html5/thumbnails/52.jpg)
Control: sin bolsa
P92-Z% M21-Z% P92-Y% M21-Y%
Acciones del proyecto: embolsado
P92-Y% M21-Y%
MANZANA (gran escala)
![Page 53: Plástico biobasado, biodegradable y aditivado para una …digital.csic.es/bitstream/10261/165231/1/RedondoD_ I... · 2018. 5. 30. · Plástico biobasado, biodegradable y aditivado](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062402/5fbfa3c25a0685611a69d787/html5/thumbnails/53.jpg)
Control: sin bolsa
P92-Z% M21-Z% P92-Y% M21-Y%
Acciones del proyecto: embolsado
P92-Y% M21-Y%
MANZANA (gran escala)
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Conclusiones
CONCLUSIONES MULCHING
De los tres tipos de bioplásticos para acolchado ensayados, solodos (M: PCL y N: PCA) han logrado una velocidad debiodegradabilidad en campo óptima, mientras que el otro plásticose ha degradado demasiado rápido (P: PBS).
La incorporación de los bioplásticos al suelo se traduce en un
aumento de la concentración de los oligoelementos en el mismo.
No se han encontrado diferencias estadísticamente significativasen los parámetros de calidad entre las hortalizas cultivadas conmulching biodegradables con respecto al plástico control.
El análisis sensorial ha puesto de manifiesto que el uso de plásticosbiodegradables no repercute en las características sensoriales delos cultivos hortícolas (pepino, tomate y pimiento).
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Conclusiones
CONCLUSIONES EMBOLSADO
Las biobolsas son fáciles de poner en el árbol. Las bolsas del material“M” permanecen intactas hasta la cosecha mientras que las “P” serasgan fácilmente. Las bolsas “N” depende de los aditivos.
El empleo de bolsas biodegradables permite reducir la cantidad dechapa rojiza en el melocotón, llegando incluso a eliminara si en lafabricación de las biobolsas se emplea blanqueante (TiO2).
En el caso de la manzana ‘Fuji’, el empleo de bolsas biodegradables decolor rojo permite alcanzar el tipo color rojizo de esta variedad, hechoque no se obtiene empleando bolsas blancas o azules.
Para la manzana ‘Golden’, el empleo de bolsas biodegradables decolor rojo permite una ligera mayor coloración amarilla.
El análisis sensorial ha demostrado que con el empleo de bolsasbiodegradables se obtiene las mismas valoraciones de los catadoresque con las bolsas control excepto en parámetros visuales.
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www.multibiosol.eu
Seguimiento proyecto MULTIBIOSOL
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Grupo de Investigación “Nutrición de Cultivos Frutales”
Estación Experimental de Aula Dei (CSIC). Avda. Montañana 1005 – 50059 Zaragoza – Spain
Contacto:Diego Redondo [email protected]
Contacto
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Diego Redondo, PhD.Vegetal Nutrition Department. Aula Dei Experimental Statione-mail: [email protected]
WORKSHOP PISANOVEMBER 23, 2017
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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC)
Contacto:Diego Redondo [email protected]