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

dredondo@eead.csic.esjesus.val@csic.es

LIFE14 ENV/ES/000486

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.

Problema medioambiental: NO BIODEGRADABLE

Un solo uso Su retirada supone un coste de tiempo y dinero

Consecuencias medioambientales si no se retira adecuadamente

Introducción

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

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

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

Acciones del proyecto

Acciones del proyecto: fabricación bioplásticos

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.”

“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

“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

CAMPAÑA 2016

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

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

Análisis calidad

Peso Calibre

Sólidos solubles

Color FirmezaAnálisis sensorial y

olfatométrico

Acciones del proyecto: mulching

Acciones del proyecto: mulching

Biomulching es adecuado para el correcto crecimiento de los cultivos

Acciones del proyecto: mulching

N3

N2

N1

M3

M2

M1

P3

P2

P1

CONTROL

Acciones del proyecto: mulching

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

N3

N2

N1

M3

M2

M1

P3

P2

P1

CONTROL

Acciones del proyecto: mulching

N3

N2

N1

M3

M2

M1

P3

P2

P1

CONTROL

Acciones del proyecto: mulching

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

Estudios de biodegradabilidad

M

N

P

Acciones del proyecto: mulching

“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

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

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

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

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

Grosor

Dispersión materiales

Resistencia a rotura

Biodegradabilidad Metales pesados

Fitotoxiciddad

Fluorescencia SPAD

Análisis cultivos Análisis plásticos

Seguimiento bolsas

Acciones del proyecto: embolsado

Análisis calidad

Calibre Sólidos solubles

Color Firmeza

Acidez

Análisis sensorial y olfatométrico

Acciones del proyecto: embolsado

Acciones del proyecto: embolsado

Acciones del proyecto: embolsado

Cultivos frutales: MELOCOTÓN

1

CONTROL

3

2 4

5

6

Acciones del proyecto: embolsado

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

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

1

CONTROL

32

4 56

7

Acciones del proyecto: embolsado

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

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

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

CAMPAÑA 2017

Acciones del proyecto: mulching

Manganeso

Zinc

**

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

Estudios de biodegradabilidad

Acciones del proyecto: mulching

CONTROL

M

N

P

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

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

MELOCOTÓN (gran escala)

Control: parafina

N04-0% M21-0%

N04-X% M21-X%

Acciones del proyecto: embolsado

Acciones del proyecto: embolsado

MELOCOTÓN (gran escala)

Control: parafina

N04-0% M21-0%

N04-X% M21-X%

Interés del mercado: SIN CHAPA

Control: parafina

P92-0% P92-Z% M21-Z%

P92-Y% M21-Y% N04-Y%

Acciones del proyecto: embolsado

MELOCOTÓN (pequeña escala)

Acciones del proyecto: embolsado

MELOCOTÓN (pequeña escala)

Control: parafina

P92-0% P92-Z% M21-Z%

P92-Y% M21-Y% N04-Y%

Control

N04-X% M21-X%

P92-X% M21-X%

Acciones del proyecto: embolsado

MANZANA (gran escala)

Acciones del proyecto: embolsado

Control

N04-X% M21-X%

P92-X% M21-X%

MANZANA (gran escala)

Control: sin bolsa

P92-Z% M21-Z% P92-Y% M21-Y%

Acciones del proyecto: embolsado

P92-Y% M21-Y%

MANZANA (gran escala)

Control: sin bolsa

P92-Z% M21-Z% P92-Y% M21-Y%

Acciones del proyecto: embolsado

P92-Y% M21-Y%

MANZANA (gran escala)

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).

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.

www.multibiosol.eu

Seguimiento proyecto MULTIBIOSOL

Grupo de Investigación “Nutrición de Cultivos Frutales”

Estación Experimental de Aula Dei (CSIC). Avda. Montañana 1005 – 50059 Zaragoza – Spain

Contacto:Diego Redondo Tabernerdredondo@eead.csic.es

Contacto

Diego Redondo, PhD.Vegetal Nutrition Department. Aula Dei Experimental Statione-mail: dredondo@eead.csic.es

jesus.val@csic.es

WORKSHOP PISANOVEMBER 23, 2017

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC)

Contacto:Diego Redondo Tabernerdredondo@eead.csic.es