¿Cómo reducir las emisiones? (I) Gestión del purín y el estiércol

En los próximos años el aspecto medioambiental en las ganaderías de vacuno pesará de forma significativa en las ayudas de la PAC y, por lo tanto, en su rentabilidad. Este es un compendio de las herramientas y técnicas disponibles que permiten mitigar los gases de efecto invernadero generados

El objetivo en 2050 es que la ganadería de vacuno de carne secuestre tanto carbono como produzca

El objetivo en 2050 es que la ganadería de vacuno de carne logre secuestrar tanto carbono como produzca

La interprofesional del vacuno de carne, (Provacuno), acaba de publicar un Código de Buenas Prácticas Medioambientales con las que conseguir reducir progresivamente los gases de efecto invernadero generados por las explotaciones con el objetivo de que la ganadería logre ser climáticamente neutra en materia de carbono en 2050. El objetivo es que secuestren el CO2 equivalente a los gases de calentamiento global que genera en su proceso productivo.

La preocupación medioambiental aumenta en la sociedad (y por tanto también en el consumidor), por lo que la disminución de la huella ambiental y la contaminación se ha convertido en una necesidad en la que, pese al esfuerzo de los ganaderos y su intento de adaptación progresiva en los últimos años, todavía existe margen de mejora.

Metano, amoníaco o nitratos son términos que estarán en el día a día de los ganaderos en los próximos años

Aunque frenar el calentamiento global es una necesidad humana a nivel planetario que afecta a todos los sectores económicos, desde distintos ámbitos y de manera interesada se ha focalizado sobre la ganadería la lupa de las emisiones de gases de efecto invernadero, un mensaje que ha calado incluso en las élites gobernantes, de forma que las normativas europeas y estatales ponen ya el acento sobre la disminución de emisiones, al mismo nivel que sobre los aspectos nutricionales de los alimentos, en documentos como la Estrategia de la Granja a La Mesa, presentada el pasado mes de mayo, en plena pandemia sanitaria, por la Comisión Europea.

Metano, amoníaco o nitratos son términos que estarán en el día a día de los ganaderos en los próximos años. A pesar de que los últimos datos del inventario del Ministerio de Transición Ecológica y Reto Demográfico hechos públicos el pasado marzo, le atribuyen al sector de la carne de vacuno apenas el 3,6% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero en España, el sector vacuno está obligado a reducir, por ejemplo, sus emisiones de amoníaco un 40% en la próxima década, según el listón legal colocado por el Gobierno español en el Plan de Proyecciones de Emisiones de Gases Contaminantes a la Atmósfera.  

Aunque están pensadas para explotaciones de carne, muchas de las medidas son también aplicables a ganaderías de leche

Se trata de un objetivo que no es fácil de lograr y para el que hasta ahora non existía un documento de referencia, de carácter práctico, con medidas a aplicar en las explotaciones. A través de este Código de Buenas Prácticas que acaba de ser presentado, las explotaciones contarán con una herramienta de base científica para saber qué hacer en cada caso, en función de las características particulares de cada ganadería, y sus efectos.

Esquema resumen de las principales medidas a aplicar para reducir las emisiones de la ganadería de vacuno

Esquema resumen de las principales medidas a aplicar para reducir las emisiones de la ganadería de vacuno

La guía, elaborada por 17 expertos integrados en la Red Remedia y pertenecientes a 7 instituciones y centros de investigación españoles (CSIC, INIA, Neiker, Universidad Autónoma de Barcelona, Universidad Politécnica de Valencia, Universidad de Córdoba y Basque Center for Climate Change), recoge un total de 37 medidas de mitigación de emisiones estructuradas en 5 grandes bloques: alimentación; mejora del funcionamiento del rumen; genética, reproducción y manejo; gestión del estiércol y pastos y cultivos.

La guía ha sido elaborada por investigadores pertenecientes a la red científica Remedia, que desde el 2012 engloba a expertos que trabajan en la mitigación del cambio climático en los sectores agrario, ganadero y forestal

Dentro de cada bloque se han identificado las medidas disponibles, describiendo brevemente el fundamento de éstas, los efectos sobre los diferentes gases de efecto invernadero, así como la disponibilidad tecnológica y económica de cada medida. Con esta información, se pretende que cada productor pueda identificar las medidas más aplicables en términos coste-beneficio a su explotación.

Iniciamos en Campo Galego una serie de cuatro artículos en los que intentaremos desglosar cuáles son estas posibilidades de actuación a nivel de granja y sus efectos reductores, empezando por la gestión de purines y estiércoles, un aspecto clave y que sufrirá modificaciones con la próxima entrada en vigor del Decreto de Nutrición Sostenible de Cultivos redactado por el Ministerio de Agricultura

TRATAMIENTO Y APLICACIÓN DE PURINES:

balsa purinCubierta de balsas de purines
Las balsas de purines son fuentes relevantes de emisión de metano. Cubrir estas balsas evita la emisión descontrolada de este gas. Esta técnica funciona mejor cuando la cubierta es estanca y se equipa la balsa con un sistema de recuperación del biogás y su aprovechamiento para la generación de energía o con una llama piloto que queme la mezcla de gases producida, ya que se generaría dióxido de carbono (CO2), también contaminante pero con un efecto invernadero 24 veces menor que el metano (CH4).

Las cubiertas estancas permiten la recuperación de biogás y reducen las pérdidas de nutrientes del purín, aumentando su capacidad fertilizadora

Además, al reducirse las emisiones de óxido nitroso (N2O), su capacidad como fertilizante se incrementa al aumentar el contenido en nitrógeno del purín, permitiendo así reducir el uso de fertilizantes sintéticos.

Burgo de Negral costra purinMantener costra permanente en las balsas o fosas de purín
La presencia de costra natural en los depósitos de purín se relaciona con la reducción de las emisiones de amoniaco, ya que evita el contacto del purín con la atmósfera, disminuyendo la circulación de aire sobre la superficie emisora. Se considera que el uso de material orgánico en las camas (serrín, paja, etc) favorece su formación, al igual que forma de llenado, frecuencia y condiciones climáticas del entorno.

La costra evita el contacto del purín con la atmósfera y reduce las emisiones de amoniaco hasta en un 60% en la fase de almacenamiento

Además de la reducción de emisiones de amoniaco, el metano puede verse también disminuído por la creación de zonas aeróbicas en los primeros centímetros de la superficie, donde el CH4 se convierte en CO2 por la acción de las bacterias metanotróficas.

Al reducirse significativamente las pérdidas de nitrógeno en forma de amoniaco, la capacidad fertilizante del purín se ve incrementada

Al reducirse significativamente las pérdidas de nitrógeno en forma de amoniaco, la capacidad fertilizante del purín se ve incrementada, pero este hecho obliga a optimizar la aplicación en campo para minimizar las pérdidas de amoniaco y óxido nitroso.

Aplicación de purín mediante tubos colgantes
Consiste en la aplicación localizada de los purines mediante tuberías que lo depositan en la superficie del suelo. Se trata de una técnica diseñada para reducir las emisiones de amoníaco, y, por consiguiente, las emisiones indirectas de óxido nitroso, y es una de las opciones permitidas para la aplicación del purín tras la restricción de las aplicaciones en abanico.

Destinado principalmente al abonado de praderas, al evitar emisiones y pérdidas de nutrientes asociadas, permite aprovechar mejor la capacidad fertilizante del purín

El objetivo de esta técnica es reducir la superficie de purín en contacto con la atmósfera. Es aplicable principalmente en cultivos herbáceos en fases iniciales de crecimiento y su principal ventaja es ser un sistema poco intrusivo con el cultivo.

inyector purin

Aplicación de purín mediante inyección
Al igual que la aplicación del purín mediante tubos colgantes, la inyección en el suelo es una técnica diseñada especialmente para reducir la emisión de amoníaco. Combina un arado que abre surcos en la tierra con unas mangueras que depositan el purín en el surco abierto y es otra de las posibilidades permitidas por la nueva normativa sobre fertilización de suelos agrícolas.

En comparación con el método de tubos colgantes, es una técnica que reduce más las emisiones de amoníaco, pero tiene un mayor coste energético y de desgaste de maquinaria, existiendo dificultades para aplicarla en suelos pesados de textura arcillosa

Existen dificultades al realizar inyección de purín en suelos pesados de textura arcillosa por su menor permeabilidad y facilidad de encharcamiento, dado que la humedad del terreno es un factor que favorece las emisiones. En comparación con el método de tubos colgantes, es una técnica que reduce más las emisiones de amoníaco, pero tiene un mayor coste energético y de desgaste de maquinaria.

SAT O Liñar separador1Separación sólido-líquido de purines
La colocación de un sistema de separación de la fracción sólida y líquida del purín permite hacer una gestión diferenciada de ambos componentes: la parte sólida puede someterse a un proceso de compostaje que incrementa su valor fertilizante o permite su reutilización en las camas como material de relleno de cubículos, mientras que la reducción del contenido en materia orgánica de la parte líquida reduce de forma muy importante las emisiones de metano debidas a la fermentación en las balsas o pozos de purín.

La separación del purín y la gestión diferenciada de la parte sólida y líquida permite realizar un uso agronómico más eficiente

Para ser más efectiva, la separación ha de hacerse lo antes posible, preferiblemente sobre purín recién excretado o que lleve poco tiempo almacenado. Del mismo modo, para evitar la emisiones secundarias de amoniaco deben usarse técnicas como la aplicación y enterrado rápido de la fracción líquida resultante.

Compostaje
El compostaje es un tratamiento aeróbico que se aplica sobre el estiércol o sobre la fracción sólida del purín que permite lograr un abono orgánico estabilizado en términos de nitrógeno, con una mayor concentración de nutrientes (elevada concentración de Nitrógeno de liberación lenta), disminución de patógenos y reducción de olores.

Compostar aumenta el valor fertilizante del estiércol y reduce a la mitad las emisiones de metano

Respecto a un almacenamiento estándar del estiércol, este sistema reduce a la mitad las emisiones de metano y tras la aplicación en campo el compost reduce de manera significativa las emisiones de óxido nitroso, compensando las emisiones acumuladas durante el proceso de compostaje.

Al tratarse de un abono estabilizado con elevada concentración de nitrógeno de liberación lenta, las emisiones de amoniaco en campo se reducen significativamente hasta compensar las que se producen en el proceso de compostaje

El compostaje se relaciona con el aumento de las emisiones de amoniaco debido a la mineralización del nitrógeno orgánico durante el proceso. Estas emisiones pueden suponer hasta un 45% del contenido inicial del nitrógeno incluído en el estiércol. Estas emisiones nitrogenadas pueden reducirse cubriendo el montón a compostar para limitar la transferencia al aire y evitando un excesivo número de volteos en el proceso y mediante la compactación del montón de estiércol.

Biogas_Mouriscade_lalin_standarExtracción de biogás
La digestión anaerobia es un sistema de tratamiento que potencia la producción de metano procedente del purín en condiciones controladas con el objetivo de aprovecharlo para la obtención de energía mediante su combustión, habitualmente en un motor de cogeneración (produciendo energía térmica y eléctrica).

Las plantas de biogás reducen en gran medida la emisión de metano procedente del purín, no así la carga de nitróneno y las emisiones de amoníaco en los efluentes digestados

Es importante someter el purín a este proceso de digestión anaeróbica lo antes posible para evitar emisiones de metano anteriores que disminuyan su potencial en la planta de biogás. Lo habitual es utilizar la co-digestión con otros sustratos, idealmente de disponibilidad local, que complementan el potencial de los purines para generar biogás.

Aunque es una tecnología madura y disponible en el mercado, la clave de su viabilidad económica depende del valor de la energía obtenida. En España es, a día de hoy, una técnica poco viable por su elevado coste y las limitadas primas existentes actualmente a este tipo de energía, por lo que la inversión necesaria sólo es asumible por granjas o agrupaciones de cierto tamaño.

Uso de adhitivos inhibidores de la nitrificación
Los procesos microbiológicos por los que se produce óxido nitroso se pueden modificar gracias al uso de aditivos químicos.

Existen dos tipos de aditivos inhibidores:
• Inhibidores de la nitrificación: que inhiben la oxidación de amonio (NH4+) a nitrato (NO3-). Los animales que reciben estos inhibidores con el alimento lo excretan sin alterar la orina, por lo que pueden ejercer su función sobre las excretas.
• Inhibidores de la ureasa: impiden el paso de urea a amonio, por lo que presentan gran potencial para reducir las pérdidas de amoníaco por volatilización. Estos inhibidores se han aplicado tanto al suelo como al estiércol almacenado. Los inhibidores de la ureasa reducen la volatilización de amoníaco, ya que éste no llega a formarse y, por tanto, también las de óxido nitroso, al ser el amoníaco un precursor de éste.

El uso de inhibidores de la nitrificación reduce las emisiones de óxido nitroso asociadas a la orina en más de un 60% y puede aumentar la producción de pastos cuando se utilizan con animales en pastoreo

Los inhibidores de la nitrificación reducen de forma directa la emisión de amoníaco, pero pueden aumentar el amonio disponible en el suelo, por lo que provocaría un aumento de las volatilizaciones de este gas a largo plazo.

ALMACENAMIENTO Y GESTIÓN DE ESTIÉRCOLES:

retirada de estercoAumentar la frecuencia en la retirada del estiércol
La cama profunda (almacenamiento durante largos períodos de tiempo) puede ocasionar mayores emisiones de óxido nitroso y metano, al acumularse mayor cantidad de material degradable y hacerlo en condiciones de compactación (ausencia de oxígeno). Retirar frecuentemente la cama (frecuencia de al menos 1 vez al mes) impediría que se emitieran estos gases en el alojamiento interior.

Retirar al menos una vez al mes el estiércol de las camas evitaría la emisión de óxido nitroso y metano

Aunque las emisiones del estiércol sólido son relativamente bajas, su retirada frecuente reduce la generación de metano, al disminuir las condiciones anaeróbicas necesarias, así como de óxido nitroso, ya que estas se reducen por la menor cantidad de sustrato orgánico disponible.

Sin embargo, el problema de estas emisiones no desaparece, sino que se traslada a los estercoleros, donde pueden continuar si no se hace un adecuado manejo del estiércol almacenado.

Almacenamiento de estiércol sólido
Es recomendable el apilado del estiércol sobre una superficie de hormigón o de un suelo compacto
e impermeable. En ambos casos, es conveniente recoger los drenajes mediante una canaleta, para su
almacenamiento en un depósito específico, ya que recoger estos lixiviados reduce el riesgo de
contaminación de acuíferos.

Proteger los estercoleros con una cubierta para impedir la acción directa del sol, bien sea introducirlos dentro de un cobertizo o cubrir la superficie del estiércol, reduce las emisiones de amonio (NH4)

Se debe cubrir el estercolero con una cubierta, con independencia de la recomendación de cubrir el propio estiércol con paja, o con un plástico flexible para evitar el contacto directo con el aire. La reducción de las emisiones de gases se producirá como consecuencia de impedir el contacto directo entre el estiércol y el aire, que es el lugar el que se produce la liberación de CH4. Dicha emisión disminuye sustancialmente por debajo de los 10ºC de temperatura ambiental y aumenta por encima de los 25ºC.

La emisión de metano, que se produce en contacto con el aire, disminuye por debajo de 10ºC y aumenta sustancialmente por encima de los 25ºC

Se han realizado estudios sobre el impacto de distintas medidas de manejo del estiércol y los porcentajes de reducción de emisiones que se consiguen: cuando se mantiene el estiércol sobre un suelo impermeable, y con un sistema de drenaje, el porcentaje de reducción de emisiones oscila entre un 0 y un 3%; si cubrimos el estiércol con paja o con un plástico, estabilizado frente a la radiación ultravioleta, el porcentaje de reducción se ha valorado entre 2 y 5%. Todas estas medidas contribuyen también a aumentar el valor fertilizante del estiércol.

esterco

Abonado mediante incorporación del estiércol al terreno
El estiércol debe enterrarse o mezclarse con la tierra en el momento de su aplicación o en las 4 horas siguientes. Enterrarlo después de las doce horas supone una pérdida importante del nitrógeno aportado, por su volatilización como óxido nitroso, por lo que enterrar el estiércol lo antes posible hace que el nitrógeno retenido en el suelo aumente, aumentando de esta forma la capacidad fertilizante del estiércol.

El estiércol debe enterrarse o mezclarse con la tierra en el momento de su aplicación o en las 4 horas siguientes

Otras precauciones en la aplicación del estiércol son:
• No aplicarlo en suelos húmedos, o en momentos de riesgo de lluvia, en los que se facilita la liberación de óxido nitroso. Lo mismo ocurre si se aplica a lugares inundados, nevados o helados.
• Analizar las características del terreno en el que se va a aplicar, especialmente pendientes o proximidad a cauces de agua, manantiales o pozos, para prevenir que se produzcan escorrentías o arrastres.
• Aplicar estiércol cuando lo requieran los cultivos, en la dosis apropiada.

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