“Buscamos un sistema automático de análise do purín na cisterna que sexa práctico para o gandeiro”

A presión normativa e o encarecemento dos fertilizantes químicos obriga ás explotacións a aproveitar de forma máis eficiente o abono orgánico xerado na propia granxa. Determinar en tempo real a composición NPK do purín e poder axustar a dose de aplicación á necesidade real do cultivo é esencial para unha agricultura de precisión

Javier Bueno, durante la jornada de demostración en la Granja Gayoso Castro

Javier Bueno, durante a xornada de demostración celebrada na Granxa Gayoso Castro

A Granxa Experimental de Leite da USC, pertencente á Granxa Gayoso Castro, propiedade da Deputación de Lugo e situada en Castro Ribeiras de Lea, no concello de Castro de Rei, acolleu este mércores 13 de maio a xornada técnica demostrativa Digipurin, centrada nos avances en aplicación localizada de purín e análise en tempo real da súa composición.

O obxectivo da xornada, organizada en colaboración coa Fundación Empresa Universidad Gallega (FEUGA), foi facilitar a transferencia de coñecemento cara aos produtores e empresas de servizos agrarios en relación ás últimas tecnoloxías dispoñibles no mercado para lograr unha aplicación precisa e eficiente de nutrientes procedentes de fontes orgánicas minimizando os riscos de contaminación ambiental e as emisións de gases de efecto invernadoiro.

“As ganderías son cada vez máis grandes e o volume de purín a manexar é cada vez maior. Se de cada fosa sacamos 50 cisternas, non podemos pretender que o operario faga unha toma de mostra manual en cada unha das cubas, polo que a automatización deste proceso de análise da composición química do purín é esencial para abonar con criterio”, argumenta Javier Bueno, profesor de mecanización agrícola do Campus de Lugo.

As ganderías son cada vez máis grandes e o volume de purín a manexar é cada vez maior; necesitamos un sistema práctico

Este encontro, con medio cento de persoas inscritas entre gandeiros, técnicos e empresas do sector, estivo organizado polo grupo BioModem do Campus Terra da Universidade de Santiago en colaboración co Centro de Competencias Dixitais do Ministerio de Agricultura, integrado por 9 universidades de todo o Estado e que promove demostracións prácticas en distintos puntos da xeografía española.

A Escola Politécnica Superior de Enxeñaría da USC está inmersa en dous grupos operativos relacionados co uso eficiente do purín procedente das granxas de vacún de leite como fertilizante orgánico, o proxecto Purinpreciso, sistema intelixente de control e documentación dixital de equipos de aplicación de puríns para a optimización do seu uso como fertilizante, e o proxecto Agrolab_Biogal, NIRs low cost para mellorar a xestión da fertilización con puríns.

O Centro de Competencias Dixitais, integrado por 9 universidades de todo o Estado, promove demostracións prácticas en distintos puntos da xeografía española

Ambos proxectos rematan este ano, con resultados prometedores á hora de determinar en tempo real, mediante sensores colocados na cuba, a composición química do purín para axustar a dose de aplicación ás necesidades de nitróxeno, fósforo e potasio do cultivo. “Tratamos de implementar métodos de análise desenvolvidos en laboratorio nas máquinas”, conclúe Javier.

I+D+i galego

Beatriz Calviño, responsable de proyectos de innovación de Feuga

Beatriz Calviño, responsable de proxectos de innovación de Feuga

Beatriz Calviño, responsable de proxectos e innovación de FEUGA, destacou os avances logrados no Grupo Operativo PurínPreciso, unha investigación que remata neste 2026.

“Purinpreciso é un grupo operativo autonómico que promove a dixitalización das explotacións agrogandeiras galegas para que sigan estando á vangarda”, defende.

O prototipo desenvolvido, mediante un sistema intelixente de análise da composición do purín e control da súa aplicación en tempo real, permite regular a súa aplicación no campo, axustando a dose segundo as necesidades do solo, os requirimentos do cultivo e os valores fertilizantes do purín.

Ademais de Feuga e o Campus Terra, neste grupo operativo participan tamén a gandería SAT As Pandas, de Vilalba, e Carruxo, con sede tamén en Vilalba, e que é un dos principais fabricantes a nivel nacional de cisternas de purín.

Tanque experimental

DIGIPURIN Purinpreciso y Agrolab_Biogal2

Cisterna experimental cos dous NIR instalados, o de John Deere e o desenvolvido por Aotech para Carruxo

Entre os resultados do proxecto está a construción dunha cisterna experimental de distribución de purín. “Partimos dunha cisterna convencional de 12.000 litros de capacidade modificada no seu sistema de saída, colocando unha tubaxe externa paralela antes da saída onde poder instalar os distintos sensores que estamos probando: condutividade eléctrica, infravermello, pH e densidade”, detalla Javier Bueno.

Probamos a colocación dos sensores na parte frontal dianteira, a máis habitual, a un terzo de altura na cisterna, fronte á medición na parte lateral. “Colocado na parte frontal, perdemos entre un 30 e un 50% dos datos tomados durante a descarga por falta de contacto do condutímetro co purín”, advirte.

O sensor de condutividade eléctrica é moito máis preciso colocado na tubaxe de saída para ter unha medición en tempo real durante toda a descarga

Dese xeito, di, “o sensor frontal non nos serviría para facer unha medición en tempo real durante a descarga, senón unicamente para obter un valor medio do conxunto da cisterna. Esa medición normalmente realízase unha vez cargada a cisterna e de camiño á parcela na que imos realizar a descarga”, indica.

Desenvolvemento de sensores específicos

Sensores de conductividad eléctrica, a la izquierda el modelo comercial y a la derecha el diseñado específicamente dentro de Purinpreciso

Sensores de conductividade eléctrica, o modelo comercial Purin Tester e o deseño específico de Purinpreciso

Ademais de probar distintos tipos de sensores comerciais existentes no mercado e testar a súa fiabilidade mediante análises de laboratorio da composición do purín, os proxectos nos que está inmerso o Campus Terra buscan o desenvolvemento de sensores específicos adaptados á realidade do purín xerado nas explotacións leiteiras galegas.

Os medidores de condutividade eléctrica son máis económicos pero menos fiables que o uso de infravermellos

“Temos comparado Purinpreciso con algún modelo comercial de sensor de condutividade eléctrica desenvolto por empresas ubicadas en zonas onde se traballa principalmente con purín de porcino. Nas probas realizadas observamos diferenzas importantes nas medidas de condutividade eléctrica que se traducen en cálculos de contidos en nutrientes que non se axustan aos valores que atopamos nos puríns de explotacións de vacún de leite do noroeste de España”, aclara.

Caudalímetro, instalado antes de los medidores de infrarrojo (NIR)

Caudalímetro, instalado antes dos medidores de infravermello (NIR)

Os medidores de condutividade eléctrica teñen limitacións en canto á determinación dalgúns compoñentes do purín, sobre todo o fósforo, polo que o grupo operativo Agrolab_Biogal, liderado por Carruxo e no que tamén participa a USC, busca implementar a tecnoloxía de análise NIR ao purín mediante o desenvolvemento dun sensor de infravermello específico.

Xa existen dispositivos comerciais deste tipo, como o HarvestLab 3000 de John Deere, pero Ruth Rojo, da consultora Medrar, asegura que “a tecnoloxía dispoñible no mercado ten un prezo elevado que dificulta a súa adquisición por parte dos gandeiros con explotacións medianas e pequenas”.

Contido en metais pesados

Público asistente a la jornada el pasado 13 de mayo

Público asistente á xornada o pasado 13 de maio

A tecnoloxía de infravermello próximo (Near-Infrared, NIR, polas súas siglas en inglés) componse dun sensor que emite luz e un receptor que capta a reflexión dese feixe de luz tras impactar co purín. Este método, ademais de Nitróxeno total, nitróxeno amoniacal, Fósforo e Potasio, permite medir tamén materia seca.

O NIR permite medir tamén materia seca

“Ademais de determinar a composición do purín, medimos e caracterizamos os metais pesados que ten o purín de vacún e os solos en Galicia cuantificando 18 metais pesados. En purín analizamos 25 mostras en distintas zonas e todas estaban dentro dos parámetros permitidos. En solo detectamos algunhas mostras altas en níquel, cromo e cobre, pero que non teñen que ver co purín, senón que se deben a outras causas”, aclara.

Resultados

Sistema de medición de la densidad mediante sensores de presión hidrostática

Sistema de medición da densidade mediante sensores de presión hidrostática

Os resultados analíticos obtidos, en base ao condutímetro desenvolvido no proxecto Purinpreciso arroian, para o purín de vacún da Granxa Gayoso Castro, valores de densidade media (1,026), condutividade eléctrica (11,5), pH (6) e composición: Nitróxeno total (2,81 kg/m3), Nitróxeno amoniacal (1,31 kg/m3), Fósforo (1,21 kg/m3) e Potasio (2,71 kg/m3).

No caso do equipo NIR de John Deere instalado, os resultados difiren lixeiramente: 2,5 kg/m3 de Nitróxeno total; 1,1 kg/m3 de Nitróxeno amoniacal; 1,0 kg/m3 de Fósforo; 2,3 kg/m3 de Potasio e 5,2% de materia seca.

O prototipo de NIR desenvolvido por Aotech para Carruxo foi montado o mes pasado na cisterna e está en fase de calibración

“No caso do AONIR, o prototipo NIR desenvolvido por AOTech, temos o equipo físico finalizado e instalado na cisterna, pero necesitamos axustar as curvas ás composicións reais do purín que temos en Galicia en función das probas e medicións que imos empezar a realizar agora en explotacións reais. A clave é a calibración do NIR”, insiste Javier.

Os valores de densidade do purín da granxa Gayoso Castro móvense entre 1,02 e 1,03

Dous sensores instalados na parte traseira da cisterna no tubo de descarga, calculan a densidade do purín pola diferenza de presión hidrostática. Os valores de densidade do purín da granxa Gayoso Castro móvense entre 1,02 e 1,03.

Sensor para medir el pH del purín, instalado en el tubo de descarga de la cisterna

Sensor para medir o pH do purín, instalado no tubo de descarga da cisterna

“Nunha soa cisterna non hai moitas variacións na densidade e composición do purín, que se mantén bastante constante durante toda a descarga. Onde hai variacións importantes é entre unhas descargas e outras, a medida que imos baleirando a fosa do purín, de aí a importancia de bater e axitar ben o purín antes de aplicalo”, razoa.

A acidificación do purín forma parte das mellores técnicas dispoñibles para reducir emisións

En canto ao pH, os valores obtidos móvense entre 6 e 7. “Obtemos valores de pH bastante neutros. Ao utilizar como material de recheo das camas do gando nesta granxa carbonato cálcico mesturado con serrín e cascarilla de arroz estamos encalando o purín”, explica Javier, que aclara que “a acidificación do purín é un método válido para reducir as emisións”.

Aplicación de precisión

Panel de mandos en la cabina del tractor

Panel de mandos na cabina do tractor, desde o que se fai o control da aplicación

Ademais de lograr métodos de análise máis rápidos e económicos a través de sensores de condutividade eléctrica ou tecnoloxía NIR, outro dos obxectivos dos proxectos en marcha é establecer protocolos de aplicación do purín no campo, para que o gandeiro saiba canto, cando e como ten que fertilizar tendo en conta tres eixes: solo, cultivo e purín.

Grazas á conexión en tempo real entre os datos obtidos polos distintos sensores de medición instalados na cisterna e a pantalla de aplicación situada na cabina do tractor é posible adaptar a dose ás necesidades do cultivo.

A apertura e peche da válvula de descarga e o control da velocidade de aplicación permiten axustar a dose á recomendada

“A válvula de comporta da cisterna ábrese de forma automática a medida que imos aplicando en función dos parámetros de composición do purín e a velocidade de aplicación, medida mediante GPS, para adaptar a dose á establecida polo operador”, explica Enrique Comesaña, responsable da dixitalización da información e do desenvolvemento do software de xestión.

Enrique Comesaña, explicando el funcionamiento del sistema de toma y registro de datos

Enrique Comesaña, explicando o funcionamento do sistema de toma e rexistro de datos

Ademais da regulación do caudal mediante a apertura e peche da válvula de comporta de saída, a velocidade de aplicación é outra das opcións para conseguir axustar a dose de aplicación recomendada.

“Nunha mesma cisterna o que estamos vendo é que hai pouca variabilidade no contido de nutrientes, polo que é máis efectivo actuar sobre a velocidade de aplicación que sobre a apertura e peche da comporta”, indica.

Ao mesmo tempo que se está realizando a aplicación esta está sendo documentada

Na táblet que vai na cabina do tractor pódese fixar unha dose obxectivo para a parcela, en función da composición concreta que nos indique a análise de solo e o rendemento forraxeiro a obter, con datos por exemplo da colleita anterior. Tamén se pode establecer un valor límite, útil por exemplo en zonas vulnerables por nitratos.

Ademais, esta tecnoloxía permite ao gandeiro aforrar tempo, xa que ao mesmo tempo que se está realizando a aplicación esta está sendo documentada, tanto no relativo á parcela como á composición do purín e á dose aplicada. “Estamos traballando para que se poida, de forma automática, enviar a información ao caderno de campo dixital da explotación e á aplicación XEAGA da Xunta”, avanzan.

“Non hai dous puríns iguais, depende de factores como a alimentación, o tipo de cama ou a xestión da agua”

Dolores Báez, del CIAM, explicando los sistemas de análisis manual de densidad del purín

Dolores Báez, do CIAM, explicando os sistemas de análise manual e electrónico da densidade do purín

O Centro de Investigacións Agrarias de Mabegondo participa nos proxectos Purinpreciso e Agrolab_Biogal co desenvolvemento das ecuacións que correlacionan a densidade e a condutividade coa composición NPK do purín e como entidade de validación de resultados mediante análises en laboratorio.

“A normativa empúrranos a reducir emisións e a realizar unha aplicación moito máis axustada ás necesidades do cultivo. O purín non é unha materia prima homoxénea, varía en función da granxa, ao longo do ano, e en función da alimentación dos animais”, afirma Dolores Báez, investigadora do CIAM.

As ecuacións para determinar a composición química do purín a partir dos datos de densidade e condutividade eléctrica desenvolvéronse a partir de 130 mostras de purín de granxas de distintos puntos de Galicia, con distintos sistemas de alimentación, material de encamado e xestión da auga na fosa.

Coñecer a súa composición permítenos manexar un abono orgánico variable como é o purín coma se fose un fertilizante químico

“Cada explotación é diferente, pola ración de alimentación, o tipo de cama, o sistema de limpeza, etc, o que fai que non haxa dous puríns iguais”, afirma. O obxectivo de determinar a súa composición de maneira concreta e individualizada sería “poder manexar un abono orgánico variable como é o purín coma se fose un fertilizante químico”, insiste.

A importancia de bater ben o purín

DIGIPURIN carga pozo de purin

Unha das recomendacións na que Dolores insiste é na necesidade de bater ben o purín na fosa, tanto antes de realizar a toma de mostras como antes da súa aplicación no campo. “A estratificación existe porque a materia orgánica vai decantando, polo que se non se homoxeneiza ben a fosa, a primeira cisterna e a número 15 serán totalmente distintas, porque se produce unha gradación de concentración e unha estratificación de nutrientes a medida que descendemos no pozo”, asegura.

O primeiro é axitar ben a fosa e ter unha mostra homoxénea na cisterna

Á hora de facer a toma de mostras directamente no pozo, débense tomar varias submostras, polo menos 4 ou 5, e de aí obter a mostra final que sexa mestura desas submostras. “Bater e homoxeneizar ben a fosa e facer unha boa toma de mostras é esencial para despois poder manter unha boa precisión na aplicación no campo”, insiste.

A maior densidade, maior valor nutricional do purín

Tabla de doble entrada que correlaciona densidad y conductividad con composición del purín

Táboa de dobre entrada que correlaciona densidade e conductividade coa composición do purín

Tanto as ecuacións desenvolvidas polo CIAM como o método de análise dixital establecido no proxecto Purinpreciso, teñen en conta dous factores: a densidade e a condutividade eléctrica.

Utilizar unicamente o dato da densidade, tanto pesada con balanza como medida con densímetro nunha dilución 1/10 levaría a un resultado máis impreciso. Do mesmo xeito, tomar como referencia só a condutividade achegaría resultados pouco fiables nalgúns compostos.

O fósforo é o elemento máis complicado de determinar mediante condutividade eléctrica

“O fósforo ten unha parte máis orgánica que está na parte sólida. Os sólidos non achegan condutividade, polo que mediante o condutímetro tan só se miden os elementos en suspensión na parte líquida. Correlaciona moito mellor a densidade co fósforo e a condutividade eléctrica co nitróxeno e o potasio”, detalla Dolores.

DIGIPURIN Javier Bueno1

“A densidade está relacionada co fósforo, porque na materia orgánica é onde se atopa a maior parte do fósforo, polo que canto máis espeso sexa o purín, máis fósforo conterá, mentres que na fase líquida está o nitróxeno e o potasio”, explica.

O purín de porcino contén moito máis nitróxeno que o purín de vacún

“Introducir area na fosa, procedente das camas das vacas, non é unha boa solución. A area non achega ningún nutriente pero si varía a densidade do purín, por iso a medida de densidade no laboratorio tómase sempre aos 5 minutos para que decante”, indica.

En canto ao contido en metais pesados, o purín de vacún non contén metais como cobre, ferro ou zinc porque as vacas non reciben na súa alimentación estes aditivos, como ocorre por exemplo co porcino.

Deixa unha resposta

O teu enderezo electrónico non se publicará Os campos obrigatorios están marcados con *

Solicitamos o seu permiso para obter datos estadísticos da súa navegación nesta esta web, en cumprimiento do Real Decreto-ley 13/2012. Si continúa navegando consideramos que acepta o uso das cookies. OK | Máis información