Ecotecnologías para la agricultura
4
Ecotecnologías 8 Ecotecnologías para la agricultura Microelectrónica de Montpellier [LIRMM, CNRS/UM2], etc. En el extranjero colabora entre otros con el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria y la Universidad autónoma de Barcelona (España, las universidades de Torino y Florencia (Italia), Talca (Chile), Sydney (Australia), el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (Chile), el Finnish Environment Institute (Finlandia), etc.. Las instalaciones científicas principales del UMR abarcan : un laboratorio de óptica de 200 m² : captores ópticos, espectrómetros (UV – visible- NIR), bancos de visión hiperespectral y multiespectral ; una plataforma de estudio de pulverizaciones de pesticidas y de sus impactos sobre el medio ambiente y la salud (1 600 m²) : soplador experimental de gran escala ; banco de medida de la repartición bajo rampa ; granulómetro-velocímetro laser ; equipamiento metrológico completo para la evaluación de los pulverizadores una plataforma de programa ACV una plataforma de prototipado electrónico y mecánico (300 m²). lógica borrosa, sistemas de eventos discretos, geoestadísticas. El ámbito de aplicación privilegiado es la viña. La reducción de las contaminaciones causadas por los pesticidas, estudiando procesos de pulverización, desde la boquilla hasta el transporte de los pesticidas, a escala de una cuenca vertiente o de un territorio, apoyándose sobre medios experimentales únicos. Centro de referencia en el ámbito de la evaluación de técnicas de aplicación de pesticidas para limitar sus impactos sobre el medio ambiente y la salud, la UMR acoge a un equipo del Instituto Francés de la Viña y del Vino, con quién trabaja en estrecha colaboración en el marco del plan ECOPHYTO 2018. La eco-evaluación y la eco- concepción, desarrollando herramientas de evaluación del impacto medioambiental y social de los productos, procesos y sectores basados sobre los análisis de ciclos de vida (ACV). Los ámbitos de estudio privilegiados son la gestión del agua y de los territorios. Al origen del polo ELSA (Environmental Lifecycle and Sustainability Assessment, cf. p. 32), la UMR es la agrupación más importante de investigadores en ACV en Francia. El UMR forma parte del Labex Agro y de la plataforma regional « Ecotecnologías para los Agro- Bioprocesos » (Ecotech-LR, cf. p. 43). Trabaja en asociación con actores franceses procedentes del sector privado (Pellenc SA, Pellenc ST, ONDALYS, ENVILYS, etc.) y de la investigación científica (Instituto Nacional de la Investigación Agronómica [INRA], Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agronómica para el Desarrollo [CIRAD›, Escuela de Minas de Ales [EMA], Laboratorio de Informática, Robótica y Desarrollar ecotecnologías para una producción agropecuaria sostenible A fin de concebir ecotecnologías para agro y bioprocesos más sostenibles y para los servicios conexos al medio ambiente, la unidad mixta de investigación (UMR) « Información-tecnologías-Análisis medioambiental-Procesos agrícolas » (UMR ITAP, Montpellier SupAgro/ IRSTEA) develops scientific and technical baselines for: La caracterización de los agro-sistemas, elaborando captores ópticos (visión artificial hiperespectral y espectrometría infrarrojo cercano esencialmente). Teniendo en cuenta las propiedades específicas de los medios estudiados (medios ópticamente difusores, objetos con características espectrales próximas, presencia de agua) las temáticas de investigación atañen a la comprensión de la interacción radiación-materia, como también a los métodos de tratamiento de datos (quimiometría, análisis de imágenes hiperespectrales). La modelización para la decisión agro-medioambiental, elaborando sistemas de ayuda a la decisión para diagnosticar el estado de los sistemas, o poniendo en práctica procesos menos impactantes de agricultura de precisión. Distintas metodologías están estudiadas : El equipo principal UMR ITAP Información-Tecnologías-Análisis medioambiental-Procedimientos agrícolas (Montpellier SupAgro/IRSTEA) 27 científicos Otro equipo relacionado con este tema UPR Reciclado y Riesgo (CIRAD) 13 científicos Sistema de alcantaril- lado Liberación atmosférica Consumo de recursos Residuos, lodos, lixiviados Aguas efluentes WWTP NH 3 NO X N 2 O CO 2 ... Nivel de rendimiento Liberación secundaria al aire, suelo y agua N, P, ETM, CTO, DBO 5 ... El ACV del sistema de saneamiento permite contestar a la pregunta Qué costos medioambientales para una calidad de residuos ? (Acción ONEMA – IRSTEA en curso) * WWTP : Planta de tratamiento de aguas residuales PTAR
Transcript of Ecotecnologías para la agricultura
Eco
tecn
olog
ías
8
Ecotecnologíaspara la agricultura
Microelectrónica de Montpellier [LIRMM, CNRS/UM2], etc. En el extranjero colabora entre otros con el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria y la Universidad autónoma de Barcelona (España, las universidades de Torino y Florencia (Italia), Talca (Chile), Sydney (Australia), el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (Chile), el Finnish Environment Institute (Finlandia), etc..
Las instalaciones científicas principales del UMR abarcan : un laboratorio de óptica de 200 m² :
captores ópticos, espectrómetros (UV – visible- NIR), bancos de visión hiperespectral y multiespectral ; una plataforma de estudio de
pulverizaciones de pesticidas y de sus impactos sobre el medio ambiente y la salud (1 600 m²) : soplador experimental de gran
escala ; banco de medida de la repartición
bajo rampa ; granulómetro-velocímetro laser ; equipamiento metrológico
completo para la evaluación de los pulverizadores una plataforma de programa ACV una plataforma de prototipado
electrónico y mecánico (300 m²).
lógica borrosa, sistemas de eventos discretos, geoestadísticas. El ámbito de aplicación privilegiado es la viña.
La reducción de las contaminaciones causadas por los pesticidas, estudiando procesos de pulverización, desde la boquilla hasta el transporte de los pesticidas, a escala de una cuenca vertiente o de un territorio, apoyándose sobre medios experimentales únicos. Centro de referencia en el ámbito de la evaluación de técnicas de aplicación de pesticidas para limitar sus impactos sobre el medio ambiente y la salud, la UMR acoge a un equipo del Instituto Francés de la Viña y del Vino, con quién trabaja en estrecha colaboración en el marco del plan ECOPHYTO 2018.
La eco-evaluación y la eco-concepción, desarrollando herramientas de evaluación del impacto medioambiental y social de los productos, procesos y sectores basados sobre los análisis de ciclos de vida (ACV). Los ámbitos de estudio privilegiados son la gestión del agua y de los territorios. Al origen del polo ELSA (Environmental Lifecycle and Sustainability Assessment, cf. p. 32), la UMR es la agrupación más importante de investigadores en ACV en Francia.
El UMR forma parte del Labex Agro y de la plataforma regional « Ecotecnologías para los Agro-Bioprocesos » (Ecotech-LR, cf. p. 43). Trabaja en asociación con actores franceses procedentes del sector privado (Pellenc SA, Pellenc ST, ONDALYS, ENVILYS, etc.) y de la investigación científica (Instituto Nacional de la Investigación Agronómica [INRA], Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agronómica para el Desarrollo [CIRAD›, Escuela de Minas de Ales [EMA], Laboratorio de Informática, Robótica y
Desarrollar ecotecnologías para una producción agropecuaria sostenible
A fin de concebir ecotecnologías para agro y bioprocesos más sostenibles y para los servicios conexos al medio ambiente, la unidad mixta de investigación (UMR) « Información-tecnologías-Análisis medioambiental-Procesos agrícolas » (UMR ITAP, Montpellier SupAgro/IRSTEA) develops scientific and technical baselines for:
La caracterización de los agro-sistemas, elaborando captores ópticos (visión artificial hiperespectral y espectrometría infrarrojo cercano esencialmente). Teniendo en cuenta las propiedades específicas de los medios estudiados (medios ópticamente difusores, objetos con características espectrales próximas, presencia de agua) las temáticas de investigación atañen a la comprensión de la interacción radiación-materia, como también a los métodos de tratamiento de datos (quimiometría, análisis de imágenes hiperespectrales).
La modelización para la decisión agro-medioambiental, elaborando sistemas de ayuda a la decisión para diagnosticar el estado de los sistemas, o poniendo en práctica procesos menos impactantes de agricultura de precisión. Distintas metodologías están estudiadas :
El equipo principalUMR ITAP
Información-Tecnologías-Análisis medioambiental-Procedimientos agrícolas
(Montpellier SupAgro/IRSTEA)27 científi cos
Otro equipo relacionado con este tema
UPR Reciclado y Riesgo(CIRAD)
13 científi cos
Sistema de
alcantaril-lado
Liberación atmosférica
Consumode recursos
Residuos, lodos, lixiviados
Aguas efl uentes
WWTP
NH3NOXN2OCO2...
Nivel de rendimientoLiberación secundaria
al aire, suelo y aguaN, P, ETM, CTO, DBO5...
El ACV del sistema de saneamiento permite contestar a la pregunta Qué costos
medioambientales para una calidad de residuos ? (Acción ONEMA – IRSTEA en curso)
* W
WTP
: Pl
anta
de
trat
amie
nto
de a
guas
res
idua
les
PTAR
Eco
tecn
olog
ías
9
Para enfrentarse con las penurias de agua cada vez más frecuentes, y frente a la degradación creciente del medio ambiente, a partir
de ahora la agricultura irrigada debe evitar la sobreexplotación de los recursos hídricos y la contaminación de las aguas y los suelos, manteniendo niveles de rendimiento sustanciales.
A escala de la parcela agrícola, la técnica del goteo enterrado (GGE) es una de las innovaciones recientes adoptada por un número creciente de agricultores sometidos a restricciones de agua, sobre cultivos de gran dimensión. El agua y el nitrógeno disuelto están distribuidos lo más cerca posible de las raíces, mediante vainas de polietileno, enterradas a 35-40 cm, equipadas con goteros distanciados desde 15 hasta 50 cm, con caudales entre 0,5 y 3,0 l/h con una presión entre 0,5 y 1,5 bares. Desde hace varios años, IRSTEA hace pruebas agronómicas que tienden a demostrar las buenos resultados hidráulicos y agronómicos del GGE, comparándolo con el sistema de aspersión con cañon.
Después de cuatro años de funcionamiento de los equipamientos, el coeficiente de uniformidad del riego del GGE sigue siendo superior al 95%. Probado sobre el cultivo de maíz, el GGE muestra resultados agronómicos mejores que por el sistema de aspersión con cañon : según la distancia entre las vainas (80, 120 o 160 cm), la productividad del agua de irrigación varía entre 3,50 y 4,25 kg de grano producido por m3 de agua distribuida, mientras que por aspersión varía entre 2,70 y 3,20 kg, o sea un aumento promedio de producción del 18% : en el 2011, la productividad del nitrógeno (fertigación) daba variaciones de 30 a 38 kg de grano producido por unidad de nitrógeno aplicado, mientras que por aspersión las variaciones eran de 19 a 23 kg(o sea +60%).
Al nivel económico, a pesar de que ciertos autores reconozcan mejores resultados, teniendo en cuenta el costo de inversión relativamente alto (entre 3 000 y 5 000 €/ha), se recomienda racionar el uso del GGE a escala de rotación de cultivos, tomando en cuenta entre otras cosas la integración (o no) de cultivos con fuerte valor agregado (hortalizas).
Contacto : Patrick Rosique, [email protected]
El riego por goteo enterradouna solución innovadora para la irrigaciónde los grandes cultivos
© Patrick Rosique (IRSTEA) & Jean-Marie Lopez (CIRAD)
Estación de filtración y fertirrigación. Dispositivo adaptado para enterrar tubos de riego.
Eco
tecn
olog
ías
9
Eco
tecn
olog
ías
10
NEVEL 1 – OBJETOS
Proyecto ISARD intensificación ecológica de los sistemas de producción agrícola mediante el reciclaje de los residuos
Compostaje de litera de aves.
R. C
ayro
l © R
egió
n Ré
unio
n
Los productos residuales orgánicos (PRO) vinculados con la actividad humana están en aumento constante. La actividad agrícola produce gran cantidad de residuos (ganadería, agro-industrias). Por otra parte, la producción de aguas residuales aumenta a causa del crecimiento urbano y de la concentración de las poblaciones urbanas. Las aguas residuales, o los lodos procedentes de su tratamiento se expanden muchas veces sobre los suelos agrícolas de la periferia de las ciudades. Esos PRO son fuentes de materia orgánica que pueden aumentar la fertilidad de los suelos, teniendo como corolario la posibilidad de mantener una producción agrícola sostenible. Su multiplicidad, la diversidad de sus localizaciones y de los usos tienen que tomarse en cuenta durante las reflexiones sobre su utilización.
El proyecto ISARD desarrolla una iniciativa global de integración de los conocimientos aplicados a este ámbito. Su aspecto novedoso es la toma en consideración de las materias orgánicas producidas por las actividades agrícolas y alógenas. Se consideran dos niveles de organización : Primer nivel, cuando los objetos son los PRO, los suelos que los reciben y los cultivos que
crecen en estos, y en los cuales los procesos esenciales son los ciclos biogeoquímicos ; Segundo nivel, cuando los objetos son las unidades de producción, de transformación
y de utilización de las materias orgánicas, así como también los grupos de actores, y en los cuales los procesos son las transformaciones y los flujos de materias orgánicas, las reglamentaciones y los costos.
Para estos dos niveles, ya existen numerosas herramientas que responden puntualmente a las necesidades de una gestión integrada. El proyecto las utiliza, teniendo como objetivo mejorarlas a través de una toma en cuenta de la ambivalencia interés-riesgo, y por la definición de indicadores parciales.
El proyecto agrupa a nueve socios que intervienen sobre cuatro terrenos : valle de Versalles (Francia), isla de la Reunión, conurbación de Dakar (Senegal), región de Mahajanga (Madagascar). La toma en consideración de las situaciones en países en desarrollo permite aumentar el contraste existente en la composición de los PRO, los dispositivos de tratamiento, las representaciones sociales o los marcos reglamentarios establecidos.
Contacto : Hervé Saint Macary, [email protected]
Residuos industriales/materia orgánica
Pre-tratamiento
Residuos urbanos
Materia orgánica agrícola
Materia orgánica agrícola
Alimentación animal, abonos, minerales
NIVEL 2 – TERRITORIO
EntrantesEmisionesgaseosa
Escorrentía
Interacciones en el suelo
Lixiviación
Absorciónpor las plantas
Consejo, pilotaje, ayuda a la decisión
Comprensión, diagnostico, indicadores
Flujos de materia con valor agrícola
Flujo de polución
Ecotecnologías para la agricultura
Representación de sistemas de reciclaje en ISARD.
La terminología « proceso operacional de decisión » (POD) es una traducción de Decision Workflow. Un Workflow modeliza un proceso de trabajo. Tiene como objetivo la puesta en práctica dentro de un programa o un sistema de información. El POD Mildium® ha sido desarrollado por el INRA (UMR Salud y Agroecología del viñedo) y el IRSTEA (UMR ITAP).
Indica la manera de decidir sobre la oportunidad de un tratamiento fungicida contra el mildiu o el oídio de la viña, y del momento adecuado para aplicarlo. El cálculo decisional ha sido aclarado en el lenguaje informático de los Statecharts. La decisión está basada sobre informaciones recolectadas en momentos de fases vegetativas en la parcela, y sobre un seguimiento pericial del riesgo bioclimático local.
Desde hace años y en diversas regiones, la experimentación del POD Mildium ha demostrado que este sistema es un medio eficiente para reducir los tratamientos fitosanitarios a escala de una parcela (entre 30 y 50% según las enfermedades y las situaciones encontradas). Este resultado se ha logrado al comparar los tratamientos aplicados con la situación sanitaria de una parcela gestionada bajo este POD, y los tratamientos de una parcela comparable, y vecina, gestionada de manera « convencional » dentro de la misma explotación.
Especialista en modelización, el UMR ITAP se ha comprometido también en la experimentación con los socios, para aprovechar lo mejor posible de las experiencias y para orientar las elecciones teóricas de representación formal.
El UMR ITAP colabora también con Arvalis en la realización del POD para la protección fungicida del trigo.
El POD Mildium ofrece una ayuda a la decisión, a escala de una parcela. Se están llevando a cabo investigaciones para gestionar el conjunto de una explotación. La iniciativa POD compete también a la integración de conocimientos. De esta forma, dando un servicio que permite disminuir el número de aplicaciones en protección fitosanitaria, el POD es una ecotecnología que se integra en un enfoque sostenible de la agricultura.
Contacto : Olivier Naud, [email protected]
Un proceso operacional de decisión para reducir los tratamientos fungicidas sobre las viñas
Eco
tecn
olog
ías
11
El POD Mildium permite la reducción de tratamientos fitosanitarios en los viñedos.
© MorgueFile
Automatización (workflow) y variables
Tácticas y umbrales descritos por etapas
POD
Principios estratégicos divididos en fases tácticas basadas en epidemiología y en experiencia
Obj
etiv
os
Espe
cific
acio
nes
técn
icas
