¿En que fase nos encontramos de Smart Mulch ?

El proyecto Smart Mulch empezó a finales de 2017 de la mano del consorcio formado por GIRSA, la Universidad Politécnica de Valencia y la Universidad de León. Este ambicioso proyecto busca dar solución a un problema medioambiental en la Albufera de Valencia, convirtiendo la paja de arroz, que actualmente es un subproducto de la actividad agrícola de la zona, en un nuevo insumo que mejore el crecimiento de los cultivos.

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Con este objetivo en mente, se está trabajando para desarrollar un nuevo producto destinado a la producción agrícola sostenible. Un “mulch inteligente” con dos componentes principales: paja de arroz y bacterias promotoras del crecimiento de plantas, conocidas como PGPB.

Las tareas para alcanzar el objetivo principal del proyecto se han encomendado y dividido entre las tres partes.

• GIRSA: Gestión y organización del organización, divulgación, marketing y desarrollo de producto.

• Publicar y divulgar activamente noticias sobre los avances del proyecto
  • Gestionar, organizar y supervisar el proyecto
  • Estudiar y valorar futuras salidas económicas

• Universidad Politécnica de Valencia: Evaluación agronómica y económica del proyecto y el diseño de mecanización.

• Dimensión del plan experimental y las parcelas de ensayo
• Efecto del mulch sobre las condiciones del suelo, del cultivo y las malas hierbas
• Selección de máquinas para el empacado de la paja
• Estudio de los sistemas de recogida/carga y transporte de la paja
• Análisis económico

• Universidad de León: Desarrollar y adaptar la incorporación de bacterias al mulch de paja de arroz.

• Establecer una colección de bacterias fijadoras de nitrógeno
• Preselección de bacterias potencialmente útiles
• Establecer métodos de producción de inoculante a escala piloto

La Universidad Politécnica de Valencia empezó en 2018 las tareas de producción vegetal. El grupo de investigación a cargo ha realizado estudios a pequeña y gran escala para determinar la evolución de los parámetros fisicoquímicos del entorno más importantes en el desarrollo del cultivo.

Para los ensayos de campo se han utilizado hasta 2 hectáreas de terreno cultivable, las cuales tenían árboles frutales con un desarrollo avanzado. Para evaluar los efectos de la paja de arroz sobre las condiciones del suelo y el cultivo se han tenido en cuenta diferentes factores:

• Parámetros del suelo: tras instalar sondas en todas las parcelas cultivadas, se han tomado durante más de un año medidas de temperatura, humedad y conductividad. Los datos recogidos ayudarán a determinar la variación de los parámetros del suelo a lo largo del tiempo y conocer el efecto de las condiciones climáticas en los mismos.

• Descomposición de la paja y estabilidad estructural del suelo: se han recogido diferentes muestras de suelo cultivado y paja de arroz a lo largo de todo 2020 y 2021. El objetivo de la recogida y posterior análisis de estas muestras es conocer como afecta el paso del tiempo y las condiciones climáticas a la integridad de la paja y la composición del suelo. De tal forma se podrán relacionar los datos de los sensores y los resultados de los análisis para determinar si la paja de arroz, su estabilidad y duración tienen una repercusión positiva sobre el crecimiento de los árboles frutales y las condiciones de su entorno.

• Efecto del mulch sobre las malas hierbas:  se han llevado a cabo análisis previos para conocer las malas hierbas autóctonas de cada parcela. Tras esparcir la paja de arroz a lo pies de árboles frutales y transcurrido un tiempo, se ha comprobado que el mulch bien sujeto e implantado es muy eficaz contras las malas hierbas.

De manera paralela la Universidad Politécnica de Valencia, también a partir de la segunda mitad del 2018, inició los estudios de mecanización. El objetivo de esta parte de la investigación es poder gestionar correctamente la compactación, recogida, transporte y esparcido final de la paja en cada parcela cultivada.

Para el diseño experimental y la selección de las parcelas de ensayo se han tenido en cuenta las rutas para la evacuación de la paja, que van desde el punto de acopio hasta la zona de esparcido. Además, se han seleccionado parcelas con los árboles frutales más representados en la agricultura valenciana actual, el naranjo y el caqui.

El grupo de investigación se encargó de solucionar los siguientes problemas logísticos:

• El empacado y transporte
• El triturado y esparcido
• La distribución y sujeción de la paja de arroz

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Todas las labores de este apartado, desde la planificación de rutas y la elección de parcelas de cultivo, hasta la compra y modificación de la maquinaria para adaptarla al terreno, se han realizado pensando en la mejora de la eficiencia y la eficacia del proceso. Al fin y al cabo, el coste económico y la rapidez del transporte determinarán la viabilidad de llevar el proyecto de la parte experimental a la parte práctica.

Para convertir la paja de arroz en un insumo o “mulch” y llevar a cabo el objetivo del proyecto Smart Mulch, es necesario inocular en organismos que mejoren el desarrollo y crecimiento del cultivo. Para ello, desde inicios del 2019 la Universidad de León ha estado trabajando en el aislamiento y la caracterización de bacterias que cumplan con esta labor.

Tras el cultivo, aislamiento y análisis de las bacterias, se han caracterizado hasta 700 cepas diferentes. Todas ellas fueron testeadas y seleccionadas según las siguientes características:

• Capacidad para mineralizar el nitrógeno atmosférico
• Capacidad para la solubilización de fosfatos
• Capacidad para la producción de compuestos captadores de hierro

De todas las bacterias caracterizadas y tras un exhaustivo análisis, se han seleccionado 6 candidatas. Entre ellas, las dos mejores fijadoras de nitrógeno, bautizadas como SM199 y SM700, la mejor productora de sideróforos, SM411 y la mejor solubilizadora de fosfato, SM528.

Mediante el panel de expertos desarrollado en la ciudad de Valencia en marzo de 2019 se decidió que la inoculación fuera aplicada mediante riego por goteo. La composición final de la misma fue pensada para optimizar el proceso y asegurar la supervivencia de la población bacteriana inoculada. De tal forma, en caso de realizar inóculos de varias bacterias a la vez, estas no deberán crear competencias entre sí que comprometan su supervivencia o función.

Hasta ahora se han realizado estudios a pequeña escala en el laboratorio utilizado plantas herbáceas. Los resultados obtenidos indican que la inoculación con bacterias tiene un efecto positivo sobre el suelo y el cultivo a pequeña escala. En casi todos los casos, el inóculo incrementa la actividad bilógica y el contenido en nitrato y amonio del suelo, así mismo, estimula el crecimiento herbáceo de las plantas seleccionadas.

Por otro lado, se ha observado que la utilización del mulch en los experimentos a pequeña escala, perjudica el crecimiento del cultivo herbáceo. Actualmente se están llevando a cabo las labores de inoculación en las parcelas donde se encuentran cultivados los árboles de caquis y naranjos. El seguimiento en esta fase de la investigación es crucial, ya que, es aquí donde se determinará la viabilidad del inóculo bacteriano, pasando del marco teórico al práctico.

Después de mas de dos años de investigación, el consorció formado por la Universidad de León, la Universidad Politécnica de Valencia y GIRSA, ha realizado avances muy prometedores, queda aún mucho camino por recorrer, sin embargo, el objetivo está cada vez está más cerca. Desde GIRSA se trabaja activamente en la divulgación científica y en dar a conocer los avances proyecto.

El objetivo final es poder ofrecer una solución económicamente viable y medioambientalmente sostenible para la agricultura. Por ello, informar, difundir y concienciar a la población es fundamental para conseguir que este proyecto no se quede únicamente en los laboratorios y ofrezca soluciones palpables en un futuro.