Presentación de PowerPointaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica003/15_salvia.pdf · Marclegal perla gestiói control de l’aplicació dels fangs en l’agricultura

RESULTATS DE L’APLICACIÓ RESULTATS DE L’APLICACIÓ REITERADA DE FANGS REITERADA DE FANGS

D’EDAR EN ELS CULTIUS D’EDAR EN ELS CULTIUS DEL CEREALDEL CEREAL

Jordi Salvia* IRTA Mas Badia

Francesc Camps IRTA Mas Badia

Josep Mª Pagès IRTA Mas Badia

Lluís Sala CCB

Carlos Nieto CCB* [email protected]

Aigua residual urbana

Estació Depuradora d’Aigua Residual

(EDAR)

Aiguaregenerada Fang

• Emissió al mar o riu• Reutilització com a aigua de reg

• Aplicació agrícola• Abocadors controlats• Restauració

Marc legal per la gestió i control de l’aplicació dels fangs en l’agricultura

• Reial Decret 1310/1990• Ordre 26 Octubre 1993• Reial Decret 261/1996

Control de la qualitat del fangControl dels sòls que poden rebre fangsControl de l’aplicació del fang

Criteri del nitrogenCriteri del fòsforRestricció dels metalls pesants

La implantació i desenvolupament del Pla de Sanejament de Catalunya, ocasiona un volumcreixent de biosòlids procedents de la depuració de les aigües residuals urbanes

Font: Consorci de la Costa Brava

02000400060008000

100001200014000

Zona Nord Zona Centre I Zona Centre II Zona Sud

Quantitat de fangs produïts a les EDAR de la Costa Brava - Any 2006

33137 tonelades

To

nela

des

de f

an

gs

fresc

os

Font: Consorci de la Costa Brava

EVOLUCIÓ DEL DESTÍ DELS BIOSÒLIDS PRODUÏTS EN LES EDAR DEL CCB (PERCENTATGES)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006Año

%

Agricultura Abocador Pedreres Substracte

A principis dels 90 es produïen volums importants de fangs que van agricultura.

Els agricultors i la societat en general desconeixen de primera mà els fangs, i fins i tot, en alguns àmbits tenien certa “mala premsa”.

En aquest marc el Consorci Costa Brava va contractar l’EEA Mas Badia per tal de valorar els fangs d’EDAR en agricultura i caracteritza’ls agronòmicament com a fertilitzants de cultius de cereal i milloradors del sòl.

Ús dels fangs de depuradora en els cultius del cereal

• Cereal d’hivern (ordi)– Experiència realitzada entre 1995-96 i 2005-06

• Cereal d’estiu (Blat de moro)– Experiència realitzada entre 1996 i 2004.

ExperiènciaExperiènciad’aportaciód’aportació de de fangsfangsde depuradora en el de depuradora en el cereal cereal d’hivernd’hivern ((ordiordi))

Experiència en cereal d’hivern

OBJECTIUS GENERALS:– Valorar l’¡nterès agrícola dels fangs de depuradora

com a complement dels adobs d’origen químic, en la fertilització del conreu del cereal d’hivern

– Determinar la incidència agronòmica de l’aplicacióde fangs de depuradora en el conreu del cereal d’hivern i en el sòl, a mig i llarg termini

METODOLOGIA:– Assaig amb un disseny de tres tractaments i quatre

repeticions– Experiència realitzada entre 1995-96 i 2005-06,

sobre les mateixes parcel·les experimentals– Origen del fang: EDAR Palamós –digestió anaeròbica-

TRACTAMENTS:– Fang: s’utiliza el criteri del nitrogen, el

qual cobreix les necessitats de nitrogen del cultiu mitjançant l’aportde fangs

– Químic: aport d’adobs químicsconvencionals utilitzats pels agricultors

– Testimoni: no s’aporta fertilitzant


Determinació Unitats Fang digerit(Palamós) *

Humitat a 105 ºC % 77.5 ± 6.3

8.20 ± 0.17

1.62 ± 0.71

61.3 ± 4.3

4.15 ± 0.62

1.92 ± 0.69

0.33 ± 0.08

7.29 ± 0.95

pH ext. 1:5CE a 25ºC Ex 1:5 dS/m

Matèria orgànica % s.m.s.N Kjeldahl % s.m.s.Fòsfor % s.m.s.Potassi % s.m.s.

Relació C/N % s.m.s.* Mitjana de 9 anàlisi

CARACTERITZACIÓ DELS FANGS (I)Fertilitat


# El fangs aporten proporcionalment més fòsfor i nitrogen, respecte al potassi, pel que fa a les necessitats en macronutrientsdel cereal d’hivern

CARACTERITZACIÓ DELS FANGS (II)Metalls pesants

Determinació(ppm s.m.s.)

Fang digerit(Palamós) a

Valor límitRD1310/1990b

Valor límitUSEPA c

1500 1200

420

300

1500

2800

17

39

400

1200

1750

4000

25

40

Valor límitCanadà d

Crom (Cr) 55.3 ± 12.3 1200

Níquel (Ni) 31.6 ± 7.4 180

Plom (Pb) 163 ± 43 500

Coure (Cu) 648 ± 158 1500

Zenc (Zn) 1064 ± 278 1850

Mercuri (Hg) 1.60 ± 0.84 5

Cadmi (Cd) 1.80 ± 0.58 20a Mitjana de 8 anàlisi. Valors límits de la concentració de metalls pesants en els fangs destinats a agricultura segons: b el RD1310/1990 espanyol; c la normativa americana (USEPA); d la normativa canadenca.


# Els fangs d’EDAR de Palamós aportats en el cereal d’hivern aporten concentracions molt baixes de metalls pesants


Campanyacerealícola

Fangs aportats(tn matèriaseca/ha)

Fangs aportats(tn matèriafresca/ha)

Percentatge de les necessitats de nitrogen aportades per les anteriors

aportacions de fangs (%)

1996 5.0 27.8 0

1997 8.8 49.8 0

1998 6.1 41.1 25

1999 5.3 29.5 35

2000 4.6 19.4 45

2001 4.6 19.4 45

2002 3.5 14.9 50

2003 4.4 23.1 50

2004 4.4 23.1 50

2005 4.4 23.1 50

2006 3.1 16.2 65

QUANTITAT DE FANGS APORTATS

# S’ha considerat un factor de mineralització del 25 %.

# En el càlcul de les dosificacions es va tenir en compte el nitrogen aportat pels fangs aplicats en les campanyes anteriors


0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100 120Mesos

Fòsf

or (p

pm)

FangQuímicTestimoni

Restriccions dèbils < 40 ppm

Restriccions fortes> 80 ppm

Restriccions moderades40-80 ppm

# No s’han observat diferències entre tractaments en el contingut de potassi i la CE en el sòl

# S’ha presentat major contingut en matèria orgànica en el sòl en el tractament Fang, respecte als tractaments Testimoni i Químic

# L’aportació reiterada de fangs en dosis agronòmiques ha comportat una acumulació de fòsfor en el sòl

EVOLUCIÓ DELS PARÀMETRES DE FERTILITAT DEL SÒL

0

100

200

300

400

500

600

sep-95

ene-9

7

jun-98

oct-9

9

feb-01

jul-02

nov-0

3

abr-0

5

ago-0

6kg

N-N

O3-

/ha

QuimicFangTestimoni

Presembra 05Presembra 03

Sortida d'hivern 02Presembra 01

Sortida d'hivern 00

Sortida d'hivern 99Presembra 96



Evolució del contingut en nitrogen nítric en el sòl

# L’evolució del nitrogen nítric és molt variable en funció de l’any i de l’època de mostreig, tot i que, en el tractament Fang presenta continguts superiors respecte al Testimoni i el Químic.



Evolució del contingut en nitrogen nítric en el sòl en tres moments del cultiu del cereal d’hivern

Presembra

0

100

200

300

400

500

600

1996

1998

2000

2002

2004

2006

kg N

-NO 3

- /ha

Sortida d'Hivern

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Collita

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Quim ic

F a ng

Te s t im o ni

# El tractament Fang sempre mostra més contingut en nitrogen nítric en la presembra del cereal, a sortida d’hivern i a collita.

# El tractament Fang presenta proporcionalment més nitrogen nítric en el sòl respecte als altres tractaments en el moment de la presembra, possiblement degut a la mineralització de la seva matèria orgànica en l’època de no cultiu.

Contingut en metalls pesants del sòl (ppm s.m.s.) Mes Tractament Cr Ni Pb Cu Zn Hg Cd

Fang 18 15 24 40 67 0.038 1.0 Químic 18 15 24 40 67 0.038 1.0

0

Testimoni 18 15 24 40 67 0.038 1.0 Fang 9 12 19 41 66 0.030 2.5 Químic 12 13 20 44 71 0.042 2.5

8

Testimoni 13 12 19 39 66 0.032 2.5


…

Fang 19 24 26 47 84 0.040 0.5 144 Químic 19 23 26 49 82 0.040 0.5

Testimoni 19 22 28 52 96 0.040 0.5 Valors límits * 150 112 300 210 450 1.500 3.0

# No s’ha observat una acumulació de metalls pesants en el sòl, degut a que els fangs aportats no acumulaven destacables quantitats

Evolució dels metalls pesants en el sòl


Tractament Producció(kg/ha al 13%

d’humitat)

Pes hectolítric(kg/hl al 13%

d’humitat)

Pes de 1000 grans(g al 13% d’humitat)

Fang 4126 a 59.4 35.0 a

Químic 4091 a 59.8 36.9 b

Testimoni 3018 b 60.3 36.7 b

Coeficient de variació(%)

15.7 4.07 7.78

p-valor del tractament <.0001 0.4040 0.0108

p-valor de la interacciódel tractament per l’any

0.0011 0.0043 0.0171

PARÀMETRES AGRONÒMICS DEL CEREAL

# No s’observen diferències significatives en la producció entre els tractaments Fang i Químic.

Nota: Resultats de la sèrie històrica d’11 anys d’experiència

ÚsÚs delsdels fangsfangs de de depuradora en el depuradora en el

cereal cereal d’estiud’estiu((blatblat de moro)de moro)

Experiència en cereal d’estiu

OBJECTIUS GENERALS:– Valorar l’¡nterès agrícola dels fangs de depuradora

com a complement dels adobs d’origen químic, en la fertilització del conreu del cereal d’estiu

– Determinar la incidència agronòmica de l’aplicacióde fangs de depuradora en el conreu del cereal d’estiui en el sòl, a mig i llarg termini

METODOLOGIA:– Assaig amb un disseny de tres tractaments i quatre

repeticions– Experiència realitzada entre 1996 i 2004, sobre les

mateixes parcel·les experimentals– Origen del fang: EDAR Palamós –digestió anaeròbica-

TRACTAMENTS:– Fang 1: es cobreixen les necessitats de

nitrogen del blat de moro amb fangsaportat en fons

– Fang 2: es cobreixen les necessitats de nitrogen del blat de moro en part pelfang aportat en fons i en part per adobquímic aplicat en cobertera

– Químic: aport d’adobs químicsconvencionals utilitzats pels agricultors


Determinació Unitats Fang digerit(Palamós) *

Matèria seca % s.m.f. 76.9 ± 4.4

8.00 ± 0.54

1.63 ± 0.86

59.6 ± 5.7

4.24 ± 0.79

1.94 ± 0.35

0.37 ± 0.23

7.29 ± 1.86

pH ext. 1:5CE a 25ºC Ex 1:5 dS/m

Matèria orgànica % s.m.s.

N Kjeldahl % s.m.s.

Fòsfor % s.m.s.

Potassi % s.m.s.

Relació C/N % s.m.s.* Mitjana de 8 anàlisi

CARACTERITZACIÓ DELS FANGS (I)Fertilitat


# El fangs aporten proporcionalment més fòsfor i nitrogen, respecte al potassi, pel que fa a les necessitats en macronutrientsdel cereal d’estiu

CARACTERITZACIÓ DELS FANGS (II)Metalls pesants

Determinació(ppm s.m.s.)

Fang digerit(Palamós) a

Valor límitRD1310/1990b

Valor límitUSEPA c

1500 1200

420

300

1500

2800

17

39

400

1200

1750

4000

25

40

Valor límitCanadà d

Crom (Cr) 59.6 ± 19.2 1200

Níquel (Ni) 29.9 ± 9.1 180

Plom (Pb) 168 ± 17 500

Coure (Cu) 717 ± 136 1500

Zenc (Zn) 1075 ± 317 1850

Mercuri (Hg) 1.47 ± 0.85 5

Cadmi (Cd) 1.83 ± 0.73 20


a Mitjana de 7 anàlisi. Valors límits de la concentració de metalls pesants en els fangs destinats a agricultura segons: b el RD1310/1990 espanyol; c la normativa americana (USEPA); d la normativa canadenca.

# Els fangs d’EDAR de Palamós aportats en el cereal d’estiu aporten concentracions molt baixes de metalls pesants

QUANTITAT DE FANGS APORTATS


Tractament Fang 1 Tractament Fang 2

CampanyaFangs aportats

(Tn ms/ha)Fangs aportats

(Tn mf/ha)Fangs aportats

(Tn ms/ha)Fangs aportats

(Tn mf/ha)

Percentatge de les necessitatsde nitrogen aportades per les anteriors aportacions de fangs

(%)

1996 10,1 48,8 3,4 16,3 0

1997 12,2 69,0 4,1 23,0 0

1998 6,4 36,6 2,5 14,7 30

1999 5,3 26,3 2,1 10,5 40

2000 7,6 35,9 3,0 14,2 50

2001 3,6 13,4 1,4 5,3 50

2002 4,1 16,9 1,6 6,7 50

2003 3,7 15,8 1,4 6,3 50

2004 4,2 18,4 1,7 7,4 50

# S’ha considerat un factor de mineralització del 60 %

# En el càlcul de les dosificacions es va tenir en compte el nitrogen aportat pels fangs aplicats en les campanyes anteriors



0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100

Fòsf

or (p

pm)

Fang 1Fang 2Químic

Restriccions dèbils < 40 ppm

Restriccions fortes> 80 ppm

Restriccions moderades40-80 ppm

# No s’han observat diferències entre tractaments en el contingut de potassi i la CE en el sòl

# S’han presentat majors contingut en matèria orgànica en el sòl en els tractaments Fang 1 i Fang 2, respecte al Químic

# L’aportació reiterada de fangs en dosis agronòmiques ha comportat una acumulació de fòsfor en el sòl




0

100

200

300

400

500

600

700

abr-9

6

ene-9

7

oct-9

7

jul-98

abr-9

9

ene-0

0

oct-0

0

jul-01

abr-0

2

ene-0

3

oct-0

3

jul-04

kg N

-NO

3-/h

a

Fang 1Fang 2Químic

juny 97setem. 97

maig 98

juny 99

maig 00 maig 01

# L’evolució del nitrogen nítric és molt variable en funció de l’any i de l’època de mostreig.




# En el moment de presembra, en la majoria dels anys, els tractaments Fangs presenten més nitrogen nítric en el sòl respecte al Químic, probablement degut a la mineralització de la seva matèria orgànica en l’època de no cultiu.

# En canvi en el moment de la collita els tractaments que s’han aportat nitrogen inorgànic o químic presenten en la majoria dels anys proporcionalment més contingut en nitrogen nítric.

Presembra

0

100

200

300

400

50019

96

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

kg N

-NO 3- /h

a

Collita

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

Fang 1Fang 2Quimic


Contingut en metalls pesants del sòl (ppm) Mes Tractament Cr Ni Pb Cu Zn Hg Cd

0 Inici 25 16 20 45 72 0.057 <2.5 Fang 1 21 15 26 43 72 0.098 <2.5 Fang 2 18 14 25 43 71 0.109 <2.5

5

Químic 21 15 24 42 72 0.101 <2.5

Evolució dels metalls pesants en el sòl

Fang 1 29 21 27 57 99 0.042 0,5 Fang 2 29 21 25 52 90 0.026 0,4 79 Químic 25 20 24 47 83 0.021 0,4

Valors límits * 150 112 300 210 450 1.500 3.0

…

# No s’ha observat una acumulació de metalls pesants en el sòl, degut a que els fangs no aportaven quantitats destacables


Tractament Producció(kg/ha al 13%

d’humitat)

Pes hectolítric(kg/hl al 13%

d’humitat)

Pes de 1000 grans(g al 13% d’humitat)

Fang 1 15111 a 74.3 a 35.0 a

Fang 2 14968 a 73.5 ab 36.9 b

Químic 14090 b 72.1 b 36.7 b

Coeficient de variació(%)

6.43 3.53 7.78

p-valor del tractament 0.0549 0.0262 0.4136

p-valor de la interacciódel tractament per l’any

0.0003 0.2348 0.4212

PARÀMETRES AGRONÒMICS DEL CEREAL

# Els tractaments Fangs presenten uns rendiments productius superiors al blat de moro fertilitzat amb adob químic.

Nota: Resultats de la sèrie històrica de 9 anys d’experiència

CONCLUSIONS• L’aplicació de fangs de depuració als conreus

s’ha de realitzar amb criteris agronòmics, tenint en compte les característiques edàfiques de la parcel·la, les necessitats del cultiu que es vol implantar i les característiques del fang.

• Després de deu anys d’aportació de fangs els rendiments (tan productius com de qualitat) dels cultius dels cereals d’hivern i d’estiu són similars i superiors, respectivament, als fertilitzats amb adobs químics convencionals.

• Cal tenir en compte la taxa de mineralitzaciódel nitrogen orgànic, i les aportacions de fangs dels anys precedents.

CONCLUSIONS• Dosificant anualment en funció del nitrogen

s’ha observat a mig termini un increment de fòsfor al sòl.

• La utilització dels fangs (produïts a la Costa Brava) aplicats a dosis agronòmiques suposa l’aportació al sòl de quantitats pràcticament indetectables de metalls pesants.

Documents

Presentación de PowerPointaca-web.gencat.cat/aca/documents/ca/jornadatecnica003/15_salvia.pdf · Marclegal perla gestiói control de l’aplicació dels fangs en l’agricultura