Grup Operatiu ALGAVID: Digitalització de l'efecte produït per Bioestimulant i bioregeneradors de sòl a base de microALGAs, produïdes a la mateixa instal·lació del pagès

S'ha desenvolupat un protocol per a la implementació i monitorització del cultiu de microalgues, garantint així el seu creixement i reproducció autònoms mitjançant fotobioreactors instal·lats a diverses finques. Aquest sistema permet una producció eficient i sostenible de microalgues, adaptada a les característiques específiques de cada entorn agrícola. A Vinyes del Río Tajo, s'han instal·lat fotobioreactors amb una capacitat total de 2300 litres, mentre que a Bodegas Robles, especialitzada en cultiu de secà ecològic, s'ha implementat un sistema de 300 litres. S'ha desenvolupat amb èxit un consorci estable de Chlorella sorokiniana i Scenedesmus costatus, adaptat a les condicions úniques de cada finca i capaç d'autosostenir-se en el temps. A més, s'ha format els operadors en el maneig adequat dels fotobioreactors, incorporant-ne la retroalimentació per optimitzar el rendiment del sistema segons les necessitats identificades. Al llarg del procés, s'han ideat estratègies per reutilitzar l'excés de microalgues, i s'han aplicat en diverses aplicacions a la vinya, com ara el tractament de vinyes malaltes o la millora del desenvolupament radicular. S'han elaborat complets manuals d'operació per garantir la correcta implementació del sistema. A més, es va avaluar l'adaptació de les microalgues a diferents condicions ambientals, i es van revelar variacions en tots dos ecosistemes a causa de les interaccions amb microorganismes nadius.

S'ha desenvolupat un sistema de suport a la presa de decisions (SAD) per integrar les dades recopilades per sensors de camp i fonts externes, facilitant una presa de decisions agronòmiques i ambientals eficient i senzilla. El sistema permet la recopilació, l'emmagatzematge i la transmissió de dades mitjançant dispositius autònoms alimentats per energia solar, cosa que garanteix un funcionament ininterromput fins i tot en condicions adverses. La comunicació es fa mitjançant mòdems LTE que transmeten la informació a un servidor central. S'han implementat sensors avançats per monitoritzar paràmetres crítics com ara la humitat del sòl, la temperatura, la conductivitat elèctrica, el pH i les condicions meteorològiques. A més, s'ha realitzat una validació experimental per desenvolupar un sensor NPK mitjançant la caracterització de mostres sintètiques en diversos rangs espectrals. S'ha implementat una plataforma al núvol que integra dades externes de fonts com AEMET mitjançant algoritmes ETL i API per garantir una gestió eficient de les dades. El SAD permet la visualització de dades mitjançant gràfics interactius, amb opcions per exportar els resultats com a imatges o taules de dades. Així mateix, el sistema calcula la integral tèrmica diària, una mètrica clau per predir les etapes crítiques del cicle fenològic de la vinya i optimitzar la gestió de la vinya.

S'ha desenvolupat un sistema per optimitzar la producció de bioestimulants amb microalgues, amb l'objectiu de maximitzar l'eficiència i la qualitat. Aquest sistema incorpora detecció d‟anomalies, gestió d‟alertes i generació automatitzada de recomanacions per optimitzar contínuament el procés de producció. El mòdul de detecció d'anomalies verifica cada mesurament del sensor per garantir que es trobe dins dels rangs esperats, identificant i registrant possibles errors o errors. A més, s'ha implementat un mòdul de control d'absència de dades per supervisar periòdicament la transmissió de dades i garantir la continuïtat ininterrompuda del procés. Així mateix, s'han desenvolupat submòduls per definir accions i un mestre de recomanacions, cosa que permet configurar accions personalitzades segons les condicions específiques del camp. Aquestes recomanacions inclouen ajustaments a l'aplicació de fertilitzants, correcció del pH i modificacions del reg amb microalgues.

S'ha desenvolupat un nou consorci de microalgues compost per Chlorella sorokiniana i Scenedesmus costatus per produir bioestimulants agrícoles i bioremediadors de sòl rendibles i sostenibles. Aquesta combinació va ser seleccionada per la seva adaptabilitat a diverses condicions ambientals i la provada eficàcia per millorar la salut dels cultius i la qualitat del sòl. El procés d'optimització va implicar l'estabilització de l'ecosistema, l'avaluació del rendiment en diverses condicions ambientals i l'adaptació als requisits específics de cada vinya. A més, s'han establert protocols integrals per a la preparació, el maneig i l'aplicació dels bioestimulants, garantint-ne la facilitat d'ús per part dels operadors i una eficàcia consistent en diversos escenaris agrícoles. L'eficàcia del consorci de microalgues s'ha validat mitjançant la capacitat per millorar l'arrelament de les plantes i rehabilitar sòls amb deficiències específiques. També s'han demostrat amb èxit la seva estabilitat a llarg termini i la capacitat d'adaptació a condicions ambientals canviants.

S'ha desenvolupat una plataforma agronòmica que incorpora un sistema de suport a la presa de decisions (DSS) amb interacció per veu per facilitar-ne l'ús i l'accessibilitat. Aquest sistema permet als usuaris consultar informació, rebre recomanacions i navegar pels diferents mòduls de la plataforma a través de comandes de veu. El mòdul dinteracció per veu inclou funcionalitats avançades de reconeixement de veu i emissió de recomanacions mitjançant un assistent virtual. Aquest assistent permet accedir de manera ràpida i intuïtiva a diferents mòduls de la plataforma, com ara visualització de dades, consulta de gràfics, recepció d'avisos i recomanacions, així com accés a imatges satelitals. La navegació per veu millora lexperiència de lusuari en oferir un accés eficient i sense necessitat dinteracció manual. El sistema permet a l'usuari escoltar de manera directa els avisos i les recomanacions generats per la plataforma, així com desplaçar-se entre mòduls amb ordres de veu, facilitant la consulta d'informació rellevant i millorant-ne l'accessibilitat.

Es va realitzar una anàlisi econòmica de l'aplicació de microalgues a les vinyes, avaluant-ne l'impacte en la fertilitat del sòl, la biodiversitat i la generació de residus. Aquesta avaluació va comparar parcel·les tractades amb microalgues amb parcel·les control sotmeses a fertilització convencional. Els resultats demostren que l'aplicació de microalgues millora la matèria orgànica del sòl, millorant així la qualitat i la fertilitat. A més, les microalgues han demostrat una millora progressiva i sostenible de l'estructura del terra, amb efectes positius acumulatius a llarg termini. Des d'una perspectiva econòmica, la implementació del sistema ha aconseguit una reducció del 20% en l'ús de fertilitzants, millorant significativament l'eficiència dels recursos i reduint-ne els costos. Així mateix, la integració de microalgues ha demostrat ser compatible amb pràctiques agrícoles sostenibles i ha reduït la dependència d'insums químics. Així mateix, l'aplicació de microalgues en una zona afectada per clorosi fèrrica va produir millores significatives en comparació amb zones no tractades, cosa que en destaca la potencial eficàcia per mitigar aquesta deficiència.

Com a part d‟aquest projecte, s‟ha examinat la viabilitat d‟aprovar l‟ús de microalgues en l‟agricultura ecològica, amb la participació d‟experts durant tot el procés. Aquest estudi revesteix una rellevància especial, ja que les dades de la Política Agrícola Comuna (PAC) indiquen que la producció ecològica en cultius llenyosos de regadiu està significativament per darrere de la dels cultius de regadiu. L'aplicació de microalgues ofereix notables beneficis en termes de fertilització natural i millora de la salut de les plantes, fet que contribueix a reduir la dependència de productes fitosanitaris. Tot i això, l'aprovació de les microalgues com a fertilitzant o bioestimulant no està actualment reconeguda per la normativa europea d'agricultura ecològica. Atès que les microalgues no estan incloses a la codificació de substàncies actives, la seva aprovació requeriria estudis específics i un procés regulatori tant a nivell europeu com multicultiu. En resposta a aquestes limitacions reguladores, es proposa l'ús de microalgues sota l'etiqueta comercial “Compatible amb l'Agricultura Ecològica”, en lloc de cercar una aprovació formal. Aquesta compatibilitat es fonamenta que les microalgues són una Solució Basada en la Natura (SBN) l'aplicació del qual evita l'ús d'agroquímics sintètics, alineant-se així amb els principis de la producció orgànica.

S'ha avaluat el potencial de les microalgues per a la captura de CO2 en cultius de regadiu, reconeixent-ne la contribució malgrat la complexitat d'una quantificació precisa. Les microalgues capturen CO2 de l'atmosfera mitjançant la fotosíntesi. En fertirrigació, proporcionen aproximadament 82,44 grams de biomassa per cada 1.000 litres de reg, cosa que resulta en un estalvi estimat de CO2 de 2,95 tones per hectàrea a l'any. A més, la substitució de fertilitzants químics contribueix a una reducció addicional de 672 kg de CO2 a l'any. Quan es combinen, aquests factors donen com a resultat una reducció total estimada de 1,9 tones equivalents de CO2 per hectàrea a l'any. Aquesta reducció correspon a un valor econòmic aproximat de 60€/ha l'any, assumint un preu de crèdit de carboni de 30€ per tona. A més, l'aplicació de microalgues millora la matèria orgànica del terra (MOS) en introduir microorganismes beneficiosos. Els assajos han demostrat un augment mitjà de la MOS del 2,1% en comparació de les parcel·les de control. Tot i això, factors com el clima, el tipus de sòl, l'orografia i les pràctiques de gestió agrícola dificulten la quantificació precisa. La captura de CO2 es mesura in situ com a resultat de les pràctiques generals de gestió del cultiu, i no únicament mitjançant els insums aplicats. Per tant, és recomanable associar aquesta solució basada en microalgues amb una millor captura de CO2 sense especificar valors exactes. La declaració de posicionament comercial proposada és: «L'aplicació de microalgues com a bioestimulants contribueix a millorar la captura de CO2 a terra».