Alcanzar niveles adecuados de calidad ambiental en la gestion de los residuos organicos requiere un enfoque global y trabajar a diferentes niveles: medidas de reduccion de origen, planes de aplicacion al suelo y tratamientos adecuados cuando sea necesario. Entre todos los residuos organicos, los purines, probablemente son los que presenta una mayor problemática. La inclusion del proceso de digestion anaerobia en la estrategia de tratamiento comporta una serie de ventajas: controlar las emisiones de compuestos organicos volatiles y olores, estabilizar la materia organica y recuperar energia mediante la produccion de biogas. No obstante, su implantacion en zonas calidas presenta una importante limitacion: el uso eficiente de la energia termica cuando la demanda es baja. El objetivo general de la tesis doctoral es estudiar usos de la energia termica generada, para mejorar el propio proceso anaerobio y/o recuperar productos de interes. Entre los posibles procesos que requieren energia termica se ha estudiado el proceso de hidrólisis termica a 80ºC, el proceso de strippig/absorcion a 80ºC y el proceso de evaporacion/condensacion a baja presion aplicados a purines de cerdo.El proceso de hidrólisis termica de los purines de cerdo, previo a la digestion anaerobia, tiene diferentes efectos en funcion del tipo de purin. Cuando se aplica a purines poco degradados y con un bajo contenido en nitrogeno amoniacal, se observa un incremento en la producción de biogas, alcanzando incrementos del 60%. Contrariamente, cuando se aplica a purines con un alto contenido en nitrogeno amoniacal ya muy degradados, el proceso de digestion anaerobia posterior se ve inhibido.La eliminacion y recuperacion del amoniaco de los purines mediante el proceso de stripping/absorcion a 80º C, puede ser una buena alternativa para mejorar su gestion. Cuando el proceso se aplica a purines previamente digeridos anaerobiamente, es posible conseguir una eliminacion completa del amoniaco sin modificar el pH. Para purines no digeridos es indispensable modificar el pH.El proceso de evaporacion/condensacion con el objetivo de reducir el volumen, obtener un producto concentrado con un alto poder fertilizante y reutilizarel agua condensada, es otro posible proceso aplicable a los purines de cerdo. La emisión de amoniaco y otros compuestos volatiles, es un hecho a tener en cuenta cuando este se aplica a este tipo de residuo. Modificando el pH(pHs acidos) se consigue minimizar las perdidas de amoniaco hasta niveles razonablemente bajos. No obstante, evitar la emision de compuestos organicos volatiles (p.e. Acidos grados volatiles) requiere un proceso previo de descomposicion el proceso de digestion anaerobia ensayado presenta resultados satisfactorios.Los tratamientos termicos estudiados se presentan como una herramienta de presente y futuro, para mejorar la gestion y el tratamiento de purines de cerdo. La combinacion de la digestion anaerobia con estos procesos se presenta, asi mismo, como una alternativa con grandes ventajas: mejora el funcionamiento de los procesos termicos (stripping/absorcion y evaporacion/condensacion), favorece la implantacion de la digestion anaerobia mediante posibles mejoras sobre el propio proceso (hidrólisis termica), e indirectamente a traves del uso del exceso de energia termica a baja temperatura (<90 ºC) de dificil aplicación para otros usos en zonas calidas.

El presente estudio contribuyó, en su medida, a un mejor conocimiento de la dinámica delN en el suelo y de su aprovechamiento por el cultivo de maíz, en las condiciones deregadío de los Canales de Urgell (Lleida). Este conocimiento es básico para la mejora delas prácticas de fertilización N, teniendo en cuenta criterios productivos y medioambientales. En concreto, se profundizó en la evaluación del potencial del análisis delcontenido de N-NOs en los primeros 30 cm del suelo en pre-cobertera (PSNT), cómoíndice del N disponible en el suelo y herramienta que permita identificar parcelas connecesidad de aplicaciones suplementarias de fertilizante N. En concreto, se identificó unintervalo para el nivel de PSNT crítico (0-30 cm) de 70 a 100 kg N-NO3 ha'1 (15 a 22 g Nkg"1). Paralelamente, se evaluó, de forma exhaustiva, la capacidad del modelo desimulación CropSyst para simular la dinámica del N en el sistema suelo-planta y elcrecimiento del cultivo. Una vez valoradas las limitaciones y la capacidad de simulacióndel modelo, se procedió al estudio de la evaluación de los efectos del tipo de suelo y de lavariabilidad climática ínter-anual sobre el comportamiento y el uso del PSNT, a nivel deparcela y en un ámbito regional. En este sentido, se definió un valor de PSNT crítico (paraseparar parcelas con y sin respuesta a la fertilización N), en función del nivel de riesgoaceptado (probabilidad que exista un año con un PSNT crítico mayor), y para dos sueloscontrastados de la zona. Además, al comparar los tres sistemas de recomendación de ladosis N, se identificó la profundidad de suelo como el factor más determinante paraexplicar diferencias entre los diferentes suelos de la zona. Los efectos de la variabilidadínter-anual sobre el rendimiento, la cantidad de N aplicada y el N lixiviado fueronparecidos para los tres sistemas de recomendación.

La fertilización nitrogenada del maíz de regadío constituye uno de los retos agronómicosmás complicados.En la zona de los Canales de Urgell, en la provincia de Lleida, el maíz constituye el cultivoextensivo de mayor rentabilidad económica con producciones que oscilan entre 11 y 15 tha1.A partir de un elevado potencial de producción debido al clima, disponibilidad de agua y altipo de suelo, la tendencia general de los agricultores es aplicar una dosis fija de nitrógenodel orden de 300 a 400 kg ha"1.El estudio se ha planteado como un desarrollo de métodos para ajustar a la baja las dosis defertilizante nitrogenado sin alterar la producción.Se han diseñado cuatro líneas de trabajo:1. Se ha procedido al seguimiento de siete parcelas gestionadas directamente porel agricultor, durante las campañas 1993 y 1994. Los métodos de producciónson los tradicionales de la zona.Se ha controlado la dinámica de nitratos en el medio de forma espacial ytemporal en función del riego y fertilización convencional.Los resultados muestran que el sistema tradicional genera un excedente denitrógeno que no es absorbido por la planta. Dicho nivel no está correlacionadocon la producción.2. En estas mismas parcelas se ha controlado la concentración de nitratos ynitrógeno en la base del tallo en los estadios de 6 hojas, polinización y madurezfisiológica.Se deduce que la concentración de nitratos en el estadio de 6 hojas en la basedel tallo es un método efectivo para evaluar la absorción de nitrógeno delcultivo, la disponibilidad de nitrógeno en el suelo y la producción final delcultivo. Los distintos factores de producción del cultivo (estructura del suelo,manejo del riego, climatología, pluviometría y capacidad de retención de aguadisponible del suelo entre otros), influyen en la producción y en la absorción denitratos en la base del tallo en dicho estadio.3. Se ha efectuado un ensayo con distintas dosis y fraccionamiento del abonadonitrogenado. Con un seguimiento exhaustivo de nitratos en suelo y planta.Los resultados indican que las máximas producciones se obtienen conaportaciones en pre-siembra de 125 kg N ha"1. No es necesario elfraccionamiento del abonado nitrogenado.4. Se ha efectuado una prospección en 902 parcelas en la zona para evaluar losniveles de nitrógeno mineral en el período otoño e invierno. Un 36% deparcelas muestran niveles superiores a 40 mg N kg"'. Dichos niveles superan elumbral de respuesta en los cultivos de la zona.Tan sólo en un 20% de las parcelas se detectan niveles inferiores a 10 mg N kg"1En estos casos podría aplicarse un sistema de recomendación de abonado pordosis fija (en función aún así del potencial productivo de la parcela).La principal conclusión de la tesis es que el método de control de los nitratos en el suelo ensuperficie, antes de la siembra y en las condiciones de la zona, es un procedimiento fiable,rápido y operativo de evaluación de las necesidades de abono nitrogenado en el cultivo delmaíz.