memoria

Vista previa del material en texto

Sustratos alternativos a la turba para 
cultivo ecológico en contenedor de 
Lavandula angustifolia 
Trabajo final de grado 
Ingeniería Agroambiental y del Paisaje 
Autora: Alejandra Landers Plasencia 
Tutora: Nuria Carazo Gomez 
Tutoras IRTA: Rafaela Caceres 
Mar Carreras-Sempere 
10 / junio / 2023 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 1 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
Resumen 
Las turberas son humedales naturales de gran importancia para la mitigación de los efectos 
causados por el cambio climático. La turba rubia es la más utilizada en el sector agrícola por sus 
características físicas y químicas, además también se ha usado como combustible lo que ha llevado 
a que la explotación de las turberas se haya hecho de forma descontrolada, y junto a su lenta 
formación natural, estas prácticas suponen una importante fuente de gases de efecto invernadero. 
Este trabajo realizado dentro del marco de proyecto ORGANIC-PLUS Pathways to phase-out 
contentious inputs from organic agriculture in Europe, en las instalaciones de IRTA Cabrils, evalúa el 
uso de compost a base de biomasa de bosque – pino – triturada (Shredded Pine Biomass, SPB) y 
estiércol de caballo (Horse Manure, HM), en distintas proporciones, y obtener el producto más 
adecuado para el desarrollo de la planta, en este caso la Lavandula angustifolia. 
Los sustratos evaluados son PO1 (77% SPB – 23% HM) y PO3 (42% SPB – 58% HM). Se compararon 
con un sustrato comercial a base de turba, Bioverde Brill (70% turba). Además, se utilizó fertilizante 
aprobado para su aplicación en agricultura ecológica, DCM ECOMIX 4 (7-7-10), y un producto 
obtenido del tratamiento aplicado a las aguas residuales en depuradoras municipales llamado 
estruvita (rico en fósforo, 12% P). 
El ensayo fue desde febrero hasta agosto del 2021. En este periodo se hizo un control semanal del 
riego, el volumen de lixiviados generado y los parámetros químicos de los mismos (conductividad 
eléctrica, pH, nitratos, amonio y fósforo). También se controlaron parámetros agronómicos como: 
altura, niveles de clorofila, peso específico y biomasa de las plantas. 
Con los resultados obtenidos, junto al análisis estadístico de estos, se llegó a la conclusión de que 
es posible obtener un sustrato a base de compost de subproductos de proximidad, a base de 
biomasa forestal residual, pero es necesario su co-compostaje con otros subproductos ricos en N. 
Además, se pone de manifiesto la necesidad de estudiar el uso de fertilizantes generados 
localmente, también, para mostrar la efectividad de los sustratos alternativos; en este caso, la 
estruvita es un fertilizante con potencial de uso en cultivos sin suelo, incluso para horticultura 
ecológica. 
2 
 
Resum 
Les torberes són aiguamolls naturals de gran importància per a la mitigació dels efectes causats pel 
canvi climàtic. La torba rossa és la més utilitzada en el sector agrícola per les seves característiques 
físiques i químiques, a més també s'ha usat com a combustible el que ha portat al fet que 
l'explotació de les torberes s'hagi fet de manera descontrolada, i al costat de la seva lenta formació 
natural, aquestes pràctiques suposen una important font de gasos d'efecte hivernacle. 
Aquest treball realitzat dins del marc de projecte ORGANIC-PLUS Pathways to phase-out 
contentious inputs from organic agriculture in Europe, en les instal·lacions de IRTA Cabrils, avalua 
l'ús de compost a base de biomassa de bosc – pi – triturada (Shredded Pine Biomass, SPB) i fem de 
cavall (Horse Manure, HM), en diferents proporcions, i obtenir el producte més adequat per al 
desenvolupament de la planta, en aquest cas la Lavandula angustifolia. 
Els substrats avaluats són PO1 (77% SPB – 23% HM) i PO3 (42% SPB – 58% HM). Es van comparar 
amb un substrat comercial a base de torba, Bioverde Brill (70% torba). A més, es va utilitzar 
fertilitzant aprovat per a la seva aplicació en agricultura ecològica, DCM ECOMIX 4 (7-7-10), i un 
producte obtingut del tractament aplicat a les aigües residuals en depuradores municipals 
anomenat estruvita (ric en fòsfor, 12% P). 
L'assaig va ser des de febrer fins a agost del 2021. En aquest període es va fer un control setmanal 
del reg, el volum de lixiviats generat i els paràmetres químics dels mateixos (conductivitat elèctrica, 
pH, nitrats, amoni i fòsfor). També es van controlar paràmetres agronòmics com: altura, nivells de 
clorofil·la, pes específic i biomassa de les plantes. 
Amb els resultats obtinguts, al costat de l'anàlisi estadística d'aquests, es va arribar a la conclusió 
que és possible obtenir un substrat a base de compost de subproductes de proximitat, a base de 
biomassa forestal residual, però és necessari el seu co-compostatge amb altres subproductes rics 
en N. A més, es posa de manifest la necessitat d'estudiar l'ús de fertilitzants generats localment, 
també, per a mostrar l'efectivitat dels substrats alternatius; en aquest cas, l’estruvita és un 
fertilitzant amb potencial d'ús en cultius sense sòl, fins i tot per a horticultura ecològica. 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 3 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
Abstract 
Peatlands are natural wetlands of significant importance for mitigating the effects of climate 
change. Blonde peat is the most widely used in the agricultural sector due to its physical and 
chemical characteristics, but it has also been used as a fuel, which has led to the uncontrolled 
exploitation of peatlands, and together with their slow natural formation, these practices represent 
an important source of greenhouse gases. 
This work, carried out within the framework of the ORGANIC-PLUS project Pathways to phase-out 
contentious inputs from organic agriculture in Europe, at the IRTA Cabrils facilities, evaluates the 
use of compost based on Shredded Pine Biomass (SPB) and Horse Manure (HM), in different 
proportions, to obtain the most suitable product for the development of the plant, in this case 
Lavandula angustifolia. 
The substrates evaluated were PO1 (77% SPB - 23% HM) and PO3 (42% SPB - 58% HM). They were 
compared with a commercial peat-based substrate, Bioverde Brill (70% peat). In addition, a fertiliser 
approved for application in organic farming, DCM ECOMIX 4 (7-7-10), and a product obtained from 
the treatment of wastewater in municipal wastewater treatment plants called struvite (rich in 
phosphorus, 12% P) were used. 
The trial ran from February to August 2021. During this period, irrigation, the volume of leachate 
generated, and its chemical parameters (electrical conductivity, pH, nitrates, ammonium, and 
phosphorus) were monitored on a weekly basis. Agronomic parameters such as height, chlorophyll 
levels, specific weight and plant biomass were also monitored. 
With the results obtained, together with the statistical analysis of these results, it was concluded 
that it is possible to obtain a compost-based substrate from local by-products, based on residual 
forest biomass, but it is necessary to co-compost it with other by-products rich in N. Furthermore, 
it highlights the need to study the use of locally generated fertilisers, also to show the effectiveness 
of alternative substrates; in this case, struvite is a fertiliser with potential for use in soilless crops, 
even for organic horticulture. 
 
4 
 
Índice 
1. INTRODUCCIÓN ___________________________________________________________ 13 
1.1. Las turberas, la turba y su interés ...................................................................................... 13 
1.2. Importancia ambiental de las turberas ..............................................................................13 
1.3. La turba como sustrato ...................................................................................................... 14 
1.4. Buscando alternativas a la turba ........................................................................................ 15 
2. OBJETIVOS _______________________________________________________________ 18 
3. MATERIAL Y MÉTODOS _____________________________________________________ 19 
3.1. Localización del experimento ............................................................................................. 19 
3.2. Zona experimental del cultivo ............................................................................................ 19 
3.3. Material vegetal.................................................................................................................. 19 
3.4. Sustratos ............................................................................................................................. 19 
3.5. Fertilizantes ........................................................................................................................ 22 
3.5.1. Estruvita como fertilizante _____________________________________________ 22 
3.5.2. Caracterización de los fertilizantes _______________________________________ 23 
3.5.3. Dosis de fertilización por tratamiento ____________________________________ 24 
3.6. Diseño del experimento ..................................................................................................... 25 
3.6.1. Planteamiento _______________________________________________________ 25 
3.6.2. Composición final de cada tratamiento (sustrato y abono) ____________________ 26 
3.6.3. Distribución _________________________________________________________ 28 
3.6.4. Agua de riego _______________________________________________________ 29 
3.7. Gestión del experimento .................................................................................................... 31 
3.7.1. Planteamiento de las actividades ______________________________________ 31 
3.7.2. Gestión i medición de parámetros a lo largo del cultivo _____________________ 32 
- Lixiviados _________________________________________________________ 32 
- Percolados provocados ______________________________________________ 34 
- Altura ____________________________________________________________ 35 
- Varas florales ______________________________________________________ 35 
- Fotos cenitales y de perfil_____________________________________________ 35 
3.7.3. Medición de parámetros al final del cultivo ______________________________ 36 
- SPAD – Medidor de clorofila __________________________________________ 36 
- Área foliar _________________________________________________________ 37 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 5 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
- Peso específico _____________________________________________________ 37 
- Biomasa __________________________________________________________ 38 
- Análisis foliar y del sustrato ___________________________________________ 38 
3.8. Estudio estadístico...................................................................................................... 40 
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN __________________________________________________ 41 
4.1. Riego y drenaje. Características físicas del sustrato .......................................................... 41 
4.2. Lixiviados............................................................................................................................. 44 
4.3. Parámetros de cultivo ........................................................................................................ 51 
4.4. Análisis foliar ....................................................................................................................... 60 
4.5. Análisis del sustrato ............................................................................................................ 65 
5. CONCLUSIONES ___________________________________________________________ 76 
6. BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________________ 77 
ANEXOS ______________________________________________________________________ 80 
ANEXO A. Cronología de las actividades realizadas durante el experimento _________________ 81 
ANEXO B. Composición del tratamiento en función del sustrato y el abono aplicado __________ 84 
ANEXO C. Análisis de amonio y fosfatos _____________________________________________ 85 
ANEXO D. Tabla de porcentaje de drenaje (% DR) según el tratamiento aplicado _____________ 88 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
Índice Figuras 
Figura 3-1 Esquema de distribución de la plantación, en función de los sustratos ____________ 29 
Figura 3-2 Diagrama simple de sistema de riego del cultivo ______________________________ 31 
Figura 3-3 Recogida y determinaciones químicas de los lixiviados _________________________ 32 
 
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/tfg%20correcciones/TFG_ALanders_Aternativas%20a%20la%20turba_AL%20(2)%20NC.docx#_Toc136988433
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 7 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
Índice de imágenes 
Imagen 3-1 Fotografía la aplicación de la segunda dosis de fertilizante _____________________ 25 
Imagen 3-2 Fotografía de la Caja Lisimétrica para la recogida de lixiviados __________________ 31 
Imagen 3-3 Fotografía de medidor de Nitratos (Nitracheck 404) portátil ___________________ 33 
Imagen 3-4 Muestras con la prueba de amonio (verdes delante) _________________________ 34 
Imagen 3-5 Medidor de clorofila, minolta SPAD _______________________________________ 36 
Imagen 3-6 fotografía del dispositivo de cálculo de superficies de hojas. Opti-Science Inc. AM350
 _________________________________________________________________________ 37 
Imagen 3-7 Cortador de diámetro 4mm y el proceso de corte de discos ____________________ 37 
Imagen 3-8 Muestras trituradas de sustratos _________________________________________ 39 
Imagen 3-9 Incubadora con agitación _______________________________________________ 40 
Imagen 3-10 Filtrado de sustrato para composición de los sustratos solubles _______________ 40 
 
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661218
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661220
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661221
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661222
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661223
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661223
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661224
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661225
8 
 
Índice tablas 
Tabla 3-1 Características físicas de los sustratos empleados en el cultivo de lavanda __________ 20 
Taula 3-2 Composición fisicoquímica y química de los sustratos empleados_________________ 21 
Tabla 3-3 Composición nutritiva de los fertilizantes ____________________________________ 23 
Tabla 3-4 Cantidad de fertilizantes a aportar por contenedor ____________________________ 23 
Tabla 3-5 Aportación de segunda dosis de fertilizantes. Ajuste a 200 mg N/L ________________ 24 
Tabla 3-6 Tratamientos del ensayo a evaluar con los nombres correspondientes _____________ 26 
Tabla 3-7 Composición del agua de riego ____________________________________________ 30 
Tabla 4-1 Promedio y desviación estándar para el cálculo del porcentaje de drenaje (%) – desde 
27/04/2021 _______________________________________________________________ 41 
Tabla 4-2 Resumen estadístico del pH _______________________________________________ 44 
Tabla 4-3 Resumen estadístico de CE con varianza _____________________________________ 45 
Tabla 4-4 Resumen estadístico de las concentraciones de nutrientes. Modelos significativos ___ 47 
Tabla 4-5 Registro fotográfico de la fase inicial de crecimiento. Comparación de fotos cenitales 
(19/05/2021) ______________________________________________________________ 56 
Tabla 4-6 Registro fotográfico de la fase final del cultivo. Comparación de fotos de perfil 
(29/07/2021) ______________________________________________________________ 57 
Tabla 4-7 Análisis estadístico, p-valor del modelo y las variables estudiadas _________________ 65 
Tabla 4-8 Resumen estadístico en función del sustrato y abono __________________________ 66 
Tabla 4-9 Resumen estadístico. P-valor de las variables estudiadas ________________________ 68 
 
 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 9 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
Índice de gráficos 
Gráfico 3-1 Contenido de Nitrógeno total (N-total), Nitrógeno orgánico (N-org), Amonio (N-NH4) y 
Nitrato (N-NO3) ____________________________________________________________ 26 
Gráfico 3-2 Contenido de fósforo (P-total) en función del tratamiento aplicado. _____________ 27 
Gráfico 3-3 Contenido de potasio (K-total) en función del tratamiento aplicado. _____________ 27 
Gráfico 4-1 Comparación del porcentaje de drenaje por sustratos y tratamientos ____________ 41 
Gráfico 4-2 Evolución del drenaje a lo largo del cultivo _________________________________ 42 
Gráfico 4-3 Evolución de la humedad volumétrica del sustrato ___________________________ 43 
Gráfico 4-4 Evolución del pH ______________________________________________________ 45 
Gráfico 4-5 Evolución de la conductividad eléctrica (CE) de las muestras ___________________ 46 
Gráfico 4-6 Evolución de los nitratos (N-NO3) _________________________________________ 48 
Gráfico 4-7 Evolución de concentración del amonio (N-NH4)_____________________________ 49 
Gráfico 4-8 Evolución de la concentración del N-total __________________________________ 49 
Gráfico 4-10 Evolución del fósforo (P) _______________________________________________ 50 
Gráfico 4-9 Resumen estadístico del contenido de N-total (mg). __________________________ 50 
Gráfico 4-11 Resumen estadístico de la concentración de fósforo (P) ______________________ 51 
Gráfico 4-12 Comparación del contenido de clorofila (SPAD) _____________________________ 52 
Gráfico 4-13 Promedio del área foliar (mm2) __________________________________________ 52 
Gráfico 4-14 (1) Promedio de altura en la fase inicial del cultivo (cm) ______________________ 53 
Gráfico 4-15 (2) Promedio de altura en la fase inicial del cultivo (cm) ______________________ 53 
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661247
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661248
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661249
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661250
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661251
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661252
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661253
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661255
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661256
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661259
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661261
10 
 
Gráfico 4-17 (1) Promedio de altura en la fase final del cultivo (cm) _______________________ 54 
Gráfico 4-16 (2) Promedio de altura de la fase final del cultivo (cm) _______________________ 54 
Gráfico 4-18 Resumen estadístico. Promedio del recuento de varas florales ________________ 55 
Gráfico 4-19 Resumen estadístico de Biomasa. Peso seco parte aérea (g)___________________ 58 
Gráfico 4-20 Resumen estadístico de Biomasa. Peso fresco parte aérea (g) _________________ 59 
Gráfico 4-21 Resumen estadístico de Biomasa. Peso seco raíz (g) _________________________ 59 
Gráfico 4-22 Promedio de contenido de agua (m/mm2) _________________________________ 60 
Gráfico 4-23 Promedio del contenido de magnesio de en las hojas (% sms) _________________ 61 
Gráfico 4-24 Promedio del contenido de fósforo en las hojas (% sms) ______________________ 61 
Gráfico 4-26 Resumen estadístico. Contenido de humedad en las hojas ____________________ 62 
Gráfico 4-25 Resumen estadístico. Contenido de calcio (Ca) en las hojas (% sms)_____________ 62 
Gráfico 4-27 Resumen estadístico. Contenido de nitrógeno en las hojas (% sms) _____________ 63 
Gráfico 4-28 Resumen estadístico. Contenido de azufre en las hojas (% sms) ________________ 64 
Gráfico 4-29 Contenido de potasio en las hojas _______________________________________ 64 
Gráfico 4-30 Resumen estadístico. Contenido de fósforo (% sms) _________________________ 67 
Gráfico 4-31 Resumen estadístico. Contenido de magnesio (%sms) _______________________ 67 
Gráfico 4-32 Resumen estadístico del porcentaje de humedad gravimétrica ________________ 69 
Gráfico 4-33 Resumen estadístico, comparación del pH _________________________________ 69 
Gráfico 4-34 Resumen estadístico de la comparación de CE _____________________________ 70 
Gráfico 4-35 Resumen estadístico. Porcentaje de materia orgánica (%MO) _________________ 71 
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661263
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661264
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661265
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661266
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661267https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661268
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661269
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661271
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661272
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661273
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661274
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661275
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661276
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661278
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661279
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661280
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661281
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 11 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
Gráfico 4-36 Resumen estadístico. Contenido de nitratos (mg/L) _________________________ 71 
Gráfico 4-37 Resumen estadístico. Contenido de nitratos sobre materia seca _______________ 72 
Gráfico 4-38 Resumen estadístico. Contenido de nitratos sms por cromatografía ____________ 72 
Gráfico 4-39 Resumen estadístico. Porcentaje de nitrógeno total _________________________ 73 
Gráfico 4-41 resumen estadístico. Relación C/N. ______________________________________ 74 
Gráfico 4-40 Resumen estadístico. Nitrógeno orgánico (%N org) __________________________ 74 
Gráfico 4-42 Resumen estadístico. Contenido de fósforo (cromatografía) __________________ 75 
 
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661282
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661283
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661284
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661285
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661286
https://d.docs.live.net/ac603058c6da402a/TFG_ORGplus/TFG_Alejandra%20Landers/TFG%20def/Landers_Alejandra_Alternativas%20a%20la%20turba_TFG.docx#_Toc139661288
12 
 
Agradecimientos 
 
Quisiera agradecer a mis tutoras, Nuria Carazo y Rafaela Cáceres, por los ánimos y la confianza 
puesta en mí, también la paciencia que me han tenido, quiero agradecer también a Mar Carreras-
Sempere y Ana Puerta también por dejarme trabajar a vuestro lado. 
Doy las gracias también a las personas que han estado a mi lado y me han apoyado en esta recta 
final. 
Este trabajo se ha realizado en el marco del proyecto Organic Plus: Pathways to phase out 
contentious inputs from organic agriculture in Europe (European Horizon 2020, Grant Agreement 
734440). 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 13 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
1. Introducción 
1.1. Las turberas, la turba y su interés 
Las turberas son humedales naturales que se encuentran distribuidos, principalmente en zonas 
nórdicas, donde la acumulación de 1 m de turba puede llevar más de mil años, incluso algunas 
turberas se han ido acumulando durante varios milenios y han alcanzado profundidades de 5 m o 
más (Yu, 2010). Debido a esa acumulación de material orgánico en condiciones anaeróbicas, la 
descomposición se realiza de manera muy lenta (FAO, 2020). Se trata de una de las más importantes 
reservas de carbono sobre la tierra, que es igual en magnitud a la cantidad de carbono en la 
vegetación de la Tierra y más de la mitad del carbono en la atmósfera (Yu et al., 2010; Page et al., 
2011; Dargie et al., 2017). Por todo ello, su deterioro -básicamente por su explotación para la 
extracción de turba- representa una fuente importante de gases de efecto invernadero (Page, 
2020). 
Pueden considerarse 3 tipos de turba (Pages y Mantallana, 1984; FAO, 2002): 
- Turba rubia, que es la forma menos descompuesta. Presenta excelentes propiedades de 
aireación y retención de agua, tiene pH bajo y baja concentración de nitrógeno 
- Turba cañota, es muy variable en propiedades como su estado de descomposición y 
acidez. 
- Turba negra, es un material muy descompuesto, de color negro o castaño oscuro, con 
baja capacidad de retención del agua y contenido de nitrógeno de medio a alto. 
Sus propiedades físicas, su estabilidad y su composición (bajo contenido en nutrientes y salinidad), 
la vuelven un material idóneo en la producción agrícola, en particular para la producción de planta 
en contenedor. 
1.2. Importancia ambiental de las turberas 
Las turberas son importantes en la prevención y mitigación de los efectos del cambio climático, ya 
que la biodiversidad, contribuye al suministro de productos importantes, como cultivos, madera y 
fibra, ganadería y agua pura (Kimmel y Mander, 2010). Además, como se ha mencionado al 
principio, son grandes depósitos de carbono, así que su explotación contribuye a la emisión a la 
atmósfera de gases de efecto invernadero. Esto se debe a que al drenar las turberas conduce a un 
aumento de la oxidación de la turba y, en consecuencia, provoca elevadas emisiones de CO2. Estas 
14 
 
también liberan más carbono orgánico disuelto (Moore et al., 2013). Por lo tanto, la recuperación 
de las turberas puede reducir las emisiones notablemente. 
Debemos tener en cuenta que las turberas son importantes porque: 
 Conservan la biodiversidad 
 Son sumideros de carbono, ya que constituyen alrededor del 20-25% de las reservas 
de carbono del suelo, pero sólo ocupan el 3% de la superficie terrestre libre de hielo 
del mundo (IPCC, 2014) 
 Regulan los ciclos hidrológicos. Reducen las inundaciones, las sequías y la intrusión de 
aguas marinas (Acreman y Holden, 2013). 
Dado al peligro en el que se encuentran ahora las turberas, la FAO ha presentado acciones 
estratégicas para combatir su degradación. Se busca reducir su uso en uno de los sectores que 
impacta sobre su conservación, como es el de la agricultura, en particular en su uso en mezclas para 
aplicarlas como sustratos en horticultura (Iturraspe y Urciuolo, 2020). 
Algunas soluciones son rehumedecer y manejar responsablemente as turberas (Klemedtsson y 
Rova, 2020; FAO, 2020). Pero, definitivamente, la mejor manera de conservar estos ecosistemas 
naturales es limitaro eliminar su extracción y reemplazar su uso en horticultura como sustrato, por 
materiales de naturaleza renovable y, por lo tanto, con materiales que también garanticen una 
producción hortícola más sostenible. 
1.3. La turba como sustrato 
Una parte de los cultivos hortícolas y ornamentales se realizan sin suelo, es decir, en tiestos (o 
contenedores) o bien en sacos de cultivo. Para cultivar sin suelo, es necesario utilizar los sustratos 
de cultivos que es el material que se utiliza como soporte de la planta y para suministrar el agua y 
los nutrientes necesarios para el crecimiento vegetal. 
Este tipo de producción agrícola se lleva a cabo en viveros al aire libre o bien en invernadero. Los 
viveros requieren, en general, una gran inversión inicial, aunque luego se justifica con la gran 
producción que se genera, cuando la demanda es alta. Por lo tanto, el cultivo sin suelo ha resultado 
efectivo como una forma de generar productos de calidad y esto puede generar una cierta ventaja 
competitiva. Además, el cultivo sin suelo permite avanzar el crecimiento de la planta antes de su 
trasplante definitivo en el suelo; éste es el caso de producción de plantel. 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 15 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
En los viveros se ha usado la turba sobre todo por las propiedades físicas que esta proporciona a las 
mezclas; como se ha avanzado, poseen una capacidad de aireación y retención de agua altas que 
contribuye al desarrollo óptimo de la planta. No obstante, por la problemática citada en apartados 
anteriores, se buscan sustratos alternativos, en base a compost como sustitutos. Si estos compost 
poseen una fertilidad propia, además aportará los nutrientes necesarios para la planta. 
En la UE solamente, la producción de sustratos en 2013 fue de 34.6 millones de m3, con la turba en 
primer lugar con el 75.1%, mientras que otros materiales orgánicos como el compost supusieron 
un 7.9% y el resto unos 10.8% aproximadamente (Atzori et al., 2021). Un material que ha sustituido 
a la turba en las últimas décadas es la fibra de coco; entre los años 2005 y 2008, el mercado de fibra 
de coco se triplicó y el de la fibra de madera se cuadriplicó. Por ejemplo, se ha descrito que, en 
Almería, una de las principales localizaciones europeas para el cultivo intensivo de hortícolas en 
invernadero, usan sustrato a base de coco, creciendo este a la par que la turba decrece (Atzori et 
al., 2021). 
Desde hace décadas se buscan alternativas a la turba y se han realizado numerosos estudios de 
prospección de materiales, compostaje orientado a la obtención de sustratos y ensayos con planta. 
Las propiedades que más pueden limitar el uso del compost como sustrato son las propiedades 
fisicoquímicas (pH y salinidad) y la estabilidad de su materia orgánica (Rogers, 2017; Aleandri et al., 
2015; Cáceres et al., 2015). La cuestión, hoy en día, es encontrar soluciones viables para la transición 
de este sector, a la economía circular, aunque en este caso la terminología más adecuada sería lo 
que se denomina Horticultura circular, que se refiere a la utilización de recursos de forma más 
eficiente y sostenible, utilizando inputs adecuados (y a poder ser de km 0); además se requiere el 
uso de técnicas sencillas y avanzadas de gestión de las explotaciones, de los cultivos. Los recursos 
básicos para la producción en vivero son el agua, los sustratos, los fertilizantes y la energía; para así 
controlar el impacto ambiental y climático (Smith et al., 2019). 
 
1.4. Buscando alternativas a la turba 
En la zona del mediterráneo, parece que se ha instaurado el uso de la perlita con fibra de coco en 
el cultivo sin suelo, para los cultivos hortícolas como el tomate, y por supuesto en el sector 
ornamental (Atzori et al., 2021). 
16 
 
Esto supone un coste elevado, también a nivel medio ambiental, por el transporte, como es el caso 
de la fibra de coco (Atzori et al., 2021) ya que es un material que viene de países de zonas del Caribe, 
Océano Índico y Pacífico (Barret et al., 2016). El uso de la perlita, que se utiliza más en sacos de 
cultivo hortícolas, también impacta negativamente sobre el medioambiente ya que se obtiene a 
temperaturas muy altas. 
Por tanto, una alternativa que se utiliza hace décadas en viveros es la corteza de pino o el preparado 
de ésta como compost (Fonteno, 1996; Cáceres et al., 2015); cuenta con un pH neutro-ácido y una 
conductividad eléctrica adecuada (entre 0.1 y 0.6 dS·m-1) (Burés, 1997; Cáceres et al., 2015). 
También están las alternativas de compost de fracción orgánica de residuos municipales, de 
residuos vegetales de jardinería o de estiércol de ganado, como la fracción sólida de purines que 
pueden tener características adecuadas para su uso como sustrato cuando se compostan con 
materiales estructurantes en determinada proporción (Raviv et al., 2005; Cáceres et al., 2006; 2016; 
Zhang y He, 2006). 
En el caso del presente estudio, se trata de experimentar con una mezcla que puede servir como 
alternativa al uso de la turba sostenible y factible, cuyos materiales nos proporcionen características 
adecuadas para su uso como sustrato. 
El uso de compost por sí solo podría cumplir con las expectativas de un buen sustrato, pero los 
factores limitantes como sustrato son el elevado pH y alto contenido de sales. En un estudio 
realizado en el IRTA, se comprobó que algunos compost que se producían en Catalunya 
presentaban propiedades fisicoquímicas desfavorables (pH y salinidad altos), en general (FORM, 
compost estiércoles) (Cáceres et al., 2015). 
Por lo tanto, como mejor alternativa, en este experimento se ha optado por el uso de un compost 
a base de restos de biomasa de bosque y estiércol de animal, co-compostados, en distintas 
proporciones para poder evaluar su viabilidad para su uso como sustrato. 
Este trabajo de final de grado se realiza en el marco del proyecto ORGANIC-PLUS Pathways to 
phase-out contentious inputs from organic agriculture in Europe. En agricultura orgánica, en 
particular en horticultura, el uso de la turba está permitido ya que se trata de un producto de origen 
natural y que no contiene -en su origen- productos de síntesis. En horticultura ecológica, la turba se 
utiliza para la producción de plantel de especies hortícolas comestibles y aromáticas. No obstante, 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 17 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
el impacto ambiental que se genera con la extracción y transporte de este producto genera la 
necesidad de buscar alternativas, y que éstas sean específicas para el cultivo ecológico. 
En cultivo en contenedor, el sustrato -a parte del soporte físico de la planta- debe subministrar agua 
y nutrientes para el crecimiento. Así, también es necesario estudiar productos fertilizantes 
orgánicos que puedan aportar nutrientes al cultivo; así, este estudio incluye el uso de un fertilizante 
que se usa en horticultura ecológica en la zona del Maresme pero que se importa desde Bélgica y 
también se podría substituir por un producto local. Por ello, también se ha utilizado la estruvita (rica 
en P, Mg o K y amonio) que, aunque es un fertilizante en estudio, es un producto que tendría 
potencial para emplearse en el futuro ya que se trata de un subproducto (Magrí et al., 2021) que se 
ha utilizado en soluciones fertilizantes para horticultura comestible sin tener que utilizar ningún 
producto a base de fósforo (Carreras-Sempere et al., 2021). 
 
18 
 
2. Objetivos 
La finalidad general de este estudio es determinar la viabilidad del uso de compost de restos de 
biomasa de bosque mediterráneo y estiércol de caballo-subproductos de proximidad- en el cultivo 
de una especie vegetal, la lavanda (Lavandula angustifolia). 
Los objetivos específicos que se fijan para llegar al objetivo general son: 
1. Agronómicos: 
a) Determinar el efecto de la composición del sustrato en cuanto a fertilidad propia y 
de sus características físicas sobre el crecimiento vegetal. 
b) Determinar el efecto de la fertilización con productos comerciales y alternativos. 
 
2. Relativos a impacto ambiental: 
a) Valorar el efecto del uso de sustratos y fertilizantes alternativos en comparación a 
los productos convencionales respecto a la lixiviación de los nutrientes principales. 
Para ello se evaluará principalmente el desarrollo de la planta, mediante el estudio de diversos 
parámetros agronómicos y la lixiviación de los nutrientes principales, nitrógeno y fósforo. 
 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 19 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
3. Material y Métodos 
3.1. Localización del experimento 
El experimento se realizó en una de las parcelas de IRTA localizada en el centro de Cabrils (latitud 
41º25’N, longitud 2ª23’E y altitud 85 m, Barcelona, España. La mayoría de los análisis fueron 
realizados en el mismo centro. 
3.2. Zona experimental del cultivo 
La zona en la que se instaló el experimento fue una parcela de experimentación “Quintana” del 
IRTA, equipada con cajas lisimétricas para la recogida de lixiviados (Narváez et al., 2012; Fare et al., 
1994; Cáceres et al., 2007); cada caja tiene capacidad para 4 contenedores (o macetas). La parcela 
también cuenta con una instalación de riego localizado. 
La parcela tiene capacidad para unos 14 contenedores por línea y en total serian aproximadamente 
600 contenedores de 4,5 L. 
3.3. Material vegetal 
Para ejecutar este experimento, se empleó como material vegetal la Lavándola angustifolia, 
obtenida de producción agroecológica. Se compraron unas 600 esquejes enraizados del vivero Riera 
Villagrasa que se encuentra en Premià de Dalt. Estos esquejes luego se seleccionarían para la 
plantación. 
3.4. Sustratos 
Los sustratos alternativos usados fueron compost producidos en la planta de compostaje del IRTA 
de Cabrils. 
Los subproductos compostados fueron estiércol de caballo (en inglés Horse Manure, HM) y restos 
de subproductos forestales, en este caso madera de pino triturada (en inglés Shredded Pine 
Biomass, SPB). Los compost producidos en la planta piloto de Cabrils, también en el marco del 
proyecto ORGANIC PLUS, fueron 3 y tenían una creciente proporción de estiércol. Para este ensayo 
se usaron sólo dos. Los porcentajes de biomasa y estiércol de cada sustrato son los siguientes: 
20 
 
- PO1 (SPB 77% - 23% HM) 
- PO3 (SPB42% - 58% HM) 
Los materiales obtenidos resultaron tener pH neutro y con niveles de salinidad bajos, con diferentes 
características físicas y de relación C/N. 
Como sustrato de referencia, se empleó un sustrato comercial con certificación para uso en cultivo 
ecológico a base de turba, ya que es el material que se busca sustituir. Se trata del producto 
- Bioverde Brill (BIOV): Compuesto por 50% de turba, 20% de fibra de madera, 15% de 
compost, 15% de cocoSol (cáscara de coco que se usa como un agregado en muchos 
sustratos), 2000 g/m3 de cuerno molido (0-1 mm), 2000 g/m3 cuerno molido (0-3.5 mm), 
200 g/m3 de kieserita (fertilizante mineral del grupo IV (sulfatos), se trata de un sulfato 
hidratado de magnesio) y microelementos. 
En las Tablas 3- 1 y 3-2 se muestra la composición y las características físicas de los sustratos: 
Sustratos Dap Dr PT AD AFD ADD AR CA 
 
mg·L-1 mg·L-1 mL·mL-1 
·100 
mL·mL-
1 ·100 
mL·mL-1 
·100 
mL·mL-1 
·100 
mL·mL-1 
·100 
mL·mL-1· 
100 
PO1 
0,17± 
0,01 1,57± 
0,02 
89,18± 
0,31 
17,45± 
3,54 
14,11± 
2,41 
32,35± 
0,41 
3,23± 
0,14 
39,49±3,26 
PO3 0,2± 
0,01 
1,77± 
0,02 
93,81± 
0,15 
27,83± 
2,04 
22,60± 
1,40 
39,43± 
5,40 
5,23± 
0,63 
26,56±7,44 
BIOV 0,15± 
0,03 
1,84± 
0,04 
99,03± 
0,1 
46,07± 
7,38 
38,66± 
6,58 
33,84± 
2,09 
7,41± 
0,83 
19,13±0,30 
Dap: Densidad aparente; Dr: Densidad real; PT: Porosidad total; AD: Agua disponible; AFD: Agua fácilmente 
disponible; ADD: agua difícilmente disponible; AR: agua de reserva; CA: Capacidad de aireación 
Tabla 3-1 Características físicas de los sustratos empleados en el cultivo de lavanda 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 21 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
SUSTRATOS DESCRIPCIÓN pH 
CE (dS·m-
1) 
MO (% 
sms) 
N-
NH4+ 
N-
NO3- 
N-Norg P K 
mg/L-sustrato 
PO1 
BSP 77% - 
23%HM 
6.63 ± 
0.12 
1.45 ± 
0.11 
94.28 ± 
0.73 
67.6 1.03 743.6 200.1 866.6 
PO3 
BSP 42% - 
58%HM 
7.09 ± 
0.02 
3.11 ± 
0.17 
76.24 ± 
0.8 
208.7 6.18 1930.1 587.7 2156.1 
BIOV 5.9 
0.25 - 
0.5 
 416.7 40 1566.8 310 675.1 
CE: Conductividad eléctrica; MO: Materia orgánica; N-NH4+: amonio; N-NO3: nitratos; P: fósforo; K: 
Potasio 
 
La información que nos proporcionan las tablas 3-1 y 3-2 dan una idea del comportamiento que 
pueden tener los sustratos a lo largo del cultivo. En el caso del BioVerde, resulta ser un sustrato con 
composición muy variada, en la que se incluye fertilizante orgánico, compost y fibra de coco. Al ver 
que la conductividad eléctrica (CE) es más baja que los otros dos sustratos de ensayo, se podría 
deducir que la riqueza nutritiva es baja. En cuanto al pH, es más ácido que los otros dos, pero está 
dentro de lo estándar de lo que una planta como la lavanda puede tolerar, ya que sabemos que en 
medios de pH 5.5 – 8 puede crecer bien, aunque su rango óptimo es de 7, en el que muestra mejores 
rendimientos (Drogomir et al., 2015; Kotsiris et al., 2012). 
En la Tabla 3-2 se describen las características físicas. Se observa que el sustrato de referencia tiene 
una mayor proporción volumétrica de agua disponible (AD), el PO3 presenta unos valores medios 
y los más bajos los presenta el sustrato PO1, que es el que posee un mayor porcentaje de restos de 
biomasa forestal triturada. Por el contrario, la capacidad de aireación (CA) es más elevada en el 
PO1. Con estos resultados iniciales se pueden plantear las necesidades de riego que pueda tener 
cada cultivo. 
Taula 3-2 Composición fisicoquímica y química de los sustratos empleados 
22 
 
3.5. Fertilizantes 
Dado que, a parte del sustrato, la adecuada fertilización es crucial para el crecimiento vegetal, se 
optó por introducir la fuente de variación “estrategia de fertilización”. Los niveles de dicha fuente 
de variación fueron: 
a) aplicación de un producto comercial aceptado para aplicación en agricultura ecológica (DCM 
ECOMIX 4). DCM es una empresa (De Ceuster Meststoffen NV) que se encarga de la produccion de 
fertilizantes organicos y organo-minerales. Este producto en concreto es un fertilizante orgánico, a 
base de ingredientes de origen animal y vegetales que utilizan horticultores de producción 
ecológica del Maresme. 
 b) aplicación de estruvita (tratamiento experimental que todavía no cuenta con la aprobación para 
su comercialización en el ámbito europeo), aunque ya es aceptado en algunos países dentro de la 
Unión Europea. Se trata de un producto que se puede obtener en el tratamiento de aguas 
residuales urbanas en depuradoras, y que es rico en fósforo, elemento que es esencial para todos 
los organismos (Magrí et al., 2020). 
c) estrategia de no aplicación de fertilizantes (para comprobar si la fertilidad propia de los sustratos 
empleados es suficiente). 
3.5.1. Estruvita como fertilizante 
Se ha usado la estruvita como fertilizante dado que este trabajo está dentro del marco del proyecto 
Organic-Plus, y va de la mano con otro proyecto llamadoLIFE-ENRICH que también ha ejecutado el 
IRTA, el cual prueba la eficiencia de la estruvita como fertilizante, usándola en fertiirrigación para la 
producción de hortícolas en invernadero (Carreras-Sempere et al., 2021). El proyecto demuestra 
que la estruvita y el nitrato de amonio, ambos obtenidos a través de tratamientos aplicados en 
aguas residuales, funcionan de forma efectiva como fertilizantes en comparación con los productos 
convencionales comercializados (Carreras-Sempere et al., 2021). Por esto, en este proyecto se quiso 
probar la efectividad de la estruvita aplicada como fertilizante de lenta liberación, mezclándola con 
el sustrato (abonado de fondo) después de ser triturada. 
La estruvita, como mineral fosfatado recuperado de la línea de tratamiento de aguas residuales, 
favorece la horticultura circular. Tiene un alto potencial para ser comercializada ya que cuenta con 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 23 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
una pureza relativamente alta y con alto contenido de fósforo. Los experimentos llevados a cabo 
hasta ahora han demostrado que puede ayudar a reducir la dependencia de la roca fosfórica, un 
mineral escaso y que no se encuentra en todas partes del mundo (Magrí et al., 2020). 
3.5.2. Caracterización de los fertilizantes 
Los fertilizantes se caracterizaron antes de ser utilizados, antes de su dosificación. 
 DCM ECOMIX 4 (7-7-10) (DCM) – fertilizante orgánico comercial 
Tiene la composición teórica (etiquetado) es de 7% N, 1.5% P, 4.1% K (7% N, 7% P2O5, 
10% K2O). Pero, además, se analizó una muestra del producto comercial en un 
laboratorio acreditado (Eurofins): 92.4% (sobre materia fresca) de materia seca, 7.84% 
N-total sobre materia seca (sms) (6.91% Norg + 0.93% N-NH4+), 3.6% P sms y 7.71% K+ 
sms. Hemos utilizado los valores de Eurofins para el ensayo. 
 
 Estruvita (STR) – extraída de plantas de depuración de aguas municipales 
Tiene la composición teórica de 7% N-NH4+, 12% P, 0% K + 9% Mg2+. La estruvita tiene 
alguna limitación de K+, por lo que se decide aplicar sulfato de potasio ecológico para 
ajustar los niveles de K+. 
En las Tablas 3-3 y 3-4 se detalla la composición química de los macronutrientes principales (NPK) y 
la cantidad de fertilizante a aportar por contenedor: 
COMPOSICIÓN FERTILIZANTES N P K N-NH4+ N-NO3- N-org 
STR %smf 7 12 0 7 0 0 
DCM %smf 7,2 3,3 7,1 0,86 0,0037 6,38 
N: nitrógeno; P: fósforo; K: potasio; N-NH4+: amoniaco; N-NO3-: nitratos; N-org: Nitrógeno orgánico 
FERTILIZANTES g/L-sustrato 
mg-N/L-
sustrato 
mg-P/L-
sustrato 
mg-K/L-
sustrato 
1Ajustado a 100 
mg-N/L-
sustrato 
STR 1,43 100 171 0 
DCM 1,39 101 46 99 
STR: estruvita; DCM: DCM ECOMIX 4 (7-7-10) 
 
Tabla 3-3 Composición nutritiva de los fertilizantes 
Tabla 3-4 Cantidad de fertilizantes a aportar por contenedor 
24 
 
3.5.3. Dosis de fertilización por tratamiento 
Según la composición de los fertilizantes en N, P y K, se puede calcular la aportación inicial en la 
plantación. Se ajustó la dosis de la estruvita i el DCM para alcanzar el valor de 100 mg-N/L-sustrato, 
siguiendo las recomendaciones de Robles-Aguilar et al. (2020), En el caso del tratamiento con 
estruvita, se aportó además una dosis de sulfato potásico (0,2 g/L-sustrato), para poder compensar 
la falta de potasio (Tabla 3.4) y que así las aportaciones tanto de DCM como en los de STR fueran 
equilibradas en cuanto a este elemento. 
Dos meses después de del inicio del cultivo (27/04/2021) se tuvo que añadir una segunda dosis de 
fertilizante a los sustratos alternativos (PO1 y PO3), ya que se podía observar un menor crecimiento 
de las plantas respecto al sustrato de referencia. En la Tabla 3-5 se puede comprobar la dosis de la 
segunda aplicación. 
Lógicamente, esta segunda aportación no se aplicó mezclándola en el sustrato ya que el sistema 
radicular ya había explorado el sustrato, sino practicando un pequeño hoyo cerca de la raíz en forma 
de medialuna, en el lado contrario del gotero, como se puede ver en la imagen 3-1. 
 
 
 
Tabla 3-5 Aportación de segunda dosis de fertilizantes. Ajuste a 200 mg N/L 
FEERTILIZANTE 
g/L-
sustrato 
mg-P/L-
sustrato 
K/L-sustrato N-NH4 N-NO3 N-org 
Ajustado a 
200 mg-
N/L-
sustrato 
STR 2,86 343 0 200 0 0 
DCM 2,76 92 196 24 0 176 
N: nitrógeno; P: fósforo; K: potasio; N-NH4+: amoniaco; N-NO3-: nitratos; N-org: Nitrógeno orgánico; STR: estruvita; 
DCM: DCM ECOMIX 4 (7-7-10) 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 25 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
 
 
 
 
 
 
3.6. Diseño del experimento 
3.6.1. Planteamiento 
Se trata de una plantación fuera suelo y al aire libre para plantas aromáticas, en contenedores de 
4.5 L y el riego por goteo con goteros de 3L/h (50ml/min). 
Para poder valorar el comportamiento de los sustratos se consideraron dos fuentes de variación, el 
sustrato y la estrategia de fertilización. En el caso de los sustratos tenemos los tratamientos (niveles 
de la fuente de variación SUSTRATO) 
 PO1 
 PO3 
 BIOV 
Siendo los dos primeros los sustratos con los que se busca sustituir la turba y tercero el de 
referencia, un sustrato comercial a base de turba. En cuanto a los fertilizantes, tenemos los 
siguientes tratamientos (niveles de la fuente de variación ESTRATEGIA DE FERTILIZACIÓN) 
 Estruvita (STR) 
 DCM ECOMIX (DCM) 
 CONTROL: NO FERTILIZADO (NO) 
Se considera una variante sin fertilización para poder ver el comportamiento del sustrato por sí solo 
y determinar el valor de sustitución de los fertilizantes. Por lo tanto, cruzando ambas fuentes de 
variación, con tres niveles en cada una de ellas, tendremos 9 tratamientos en total (Tabla 8): 
Imagen 3-1 Fotografía la aplicación de la segunda dosis de fertilizante 
26 
 
SUSTRATO TRATAMIENTO DENOMINACIÓN 
PO1 
ESTRUVITA (STR) PO1-STR 
DCM ECOMIX (DCM) PO1-DCM 
NO FERTILIZADO (NO) PO1-NO 
PO3 
ESTRUVITA (STR) PO3-STR 
DCM ECOMIX (DCM) PO3-DCM 
NO FERTILIZADO (NO) PO3-NO 
BIOV 
ESTRUVITA (STR) BIOV-STR 
DCM ECOMIX (DCM) BIOV-DCM 
NO FERTILIZADO (NO) BIOV-NO 
3.6.2. Composición final de cada tratamiento (sustrato y abono) 
En el Gráfico 3-1, 3-2 y 3-3 se observa el contenido de nitrógeno, fósforo y potasio de cada 
tratamiento, teniendo en cuenta la segunda aportación de fertilizante. 
 
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
NO STR DCM NO STR DCM NO STR DCM
PO1 PO3 BIOV
m
g/
L-
su
b
st
ra
te
N-total N-org N-NH4 N-NO3
Tabla 3-6 Tratamientos del ensayo a evaluar con los nombres correspondientes 
Gráfico 3-1 Contenido de Nitrógeno total (N-total), Nitrógeno orgánico (N-org), Amonio (N-NH4) y 
Nitrato (N-NO3) 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 27 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
El Gráfico 3-1 muestra que los tratamientos que aportan más nitrógeno son los correspondientes a 
los sustratos PO3 y BIOV, mientras que el PO1 se encuentra por debajo, prácticamente a la mitad, 
en general. Con el amonio ocurre lo mismo, aunque el que al inicio del cultivo muestra una mayor 
concentración de amonio es el BIOV, en los 3 tratamientos, siendo el más alto el que lleva estruvita 
como fertilizante. Esto significa que el sustrato BIOV, en primera instancia, y el PO3, en segunda 
instancia, presentaban un alto potencial de nitrificación por elevado contenido de N en forma 
amoniacal que presentaban. 
Gráfico 3-2 Contenido de fósforo (P-total) en función del tratamiento aplicado. 
Gráfico 3-3 Contenido de potasio (K-total) en función del tratamiento aplicado. 
0
200
400
600
800
1000
1200NO STR DCM NO STR DCM NO STR DCM
PO1 PO3 BIOV
m
g/
L-
su
b
st
ra
te
P-total
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
NO SRT DCM NO SRT DCM NO SRT DCM
PO1 PO3 BIOV
m
g/
L-
su
b
st
ra
te
K-total
28 
 
En el Gráfico 3-2 vemos la concentración de fósforo y lo que destaca en este caso son los 
tratamientos PO3, siendo el de mayor concentración el que lleva estruvita. 
El Gráfico 3-3 muestra la concentración del potasio, otra vez el que destaca es el sustrato PO3. 
3.6.3. Distribución 
Según el terreno dispuesto para la implantación del experimento, se tienen disponibles 9 secciones 
de riego, para los 9 tratamientos, cada sección dispone de 4 líneas con goteros para 14 
contenedores, con el siguiente cálculo tenemos la cantidad de contenedores que se utilizaron en el 
experimento (3-1): 
 
9 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 × 4
𝑙í𝑛𝑒𝑎𝑠
𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
× 14
𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑒𝑑𝑜𝑟
𝑙í𝑛𝑒𝑎
= 504 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑒𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 (3-1) 
Con estos datos se diseña la distribución de los tratamientos, tal y como se muestra en la Figura 3-
1: 
 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 29 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
La Figura 3-1 nos muestra la distribución definitiva, óptima de cara a las necesidades de riego de la 
planta según el sustrato en el que se encuentran ya que, como hemos visto en el apartado de 
descripción de sustratos, son distintos en cuanto al agua disponible. 
3.6.4. Agua de riego 
Para regar se usó el sistema de goteo con goteros autocompensantes con estaca, que permiten 
regular mejor el caudal de riego y también son ideales para cultivos en maceta. 
 
Figura 3-1 Esquema de distribución de la plantación, en función de los sustratos 
14 - - - - o o o o I I I I I I I I o o o o - - - - o o o o - - - - I I I I
13 13
12 12
11 11
10 10
9 9
8 8
7 7
6 6
5 5
4 4
3 3
2 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
valvula 12 valvula 11 valvula 10 valvula 9
grup 8 grup 7 grup 6
Agua - depósito 1
BIOV - amarillo PO3 - azul PO1 - blanco
CARRETERA
8 92 3 4 5 6 7
CASETA 
RIEGO
1
PO1
PO3
BIOV
14 Nº plantas por línea
56 Nº plantas por tratamiento
504 Total
Tractaments
PO1-STR O blanco
PO1-DCM _ blanco
PO1-NO I blanco
PO3-STR O azul
PO3-DCM _ azul
PO3-NO I azul
BIOV-STR O amarillo
BIOV-DCM _ amarillo
BIOV-NO I amarillo
30 
 
El agua de riego proviene de un pozo en las instalaciones, las características se pueden ver en la 
Tabla 3-7: 
La frecuencia del riego era automatizada, controlada por ordenador (MCU Ferti-Multi Computer 
Unit, FEMCO, Damazan, Francia), en este caso se basa en la radiación acumulada controlada por 
estaciones meteorológicas, la radiación captada por el sensor y en función de lo que tenga 
programado, activa el riego. Para cada tratamiento se programó la frecuencia y duración de los 
riegos según las necesidades de la planta (como ya se ha visto en el Esquema 3-1) el fertilizante 
aplicado y las características del sustrato, intentando conseguir un porcentaje de drenaje (%DR) 
entre el 20-40%. 
El sistema de riego consistía, como se puede ver en la FIgura 3-2, de una caseta de riego, con el 
riego automatizado, las válvulas de al inicio de las líneas de cada grupo de riego (3 líneas por 3 
grupos de riego y tratamiento), y para poder tener un control de que los riegos se ejecutaban 
correctamente y se podía intentar mantener el %DR, se disponía de: 
 Un bidón de agua de 6L que recogía el agua que salía de 1 de los goteros (1 bidón por 
grupo) 
 Bandejas lisimétricas (Imagen 3-2) para la recogida del agua drenada de 4 macetas por 
línea (3 bandejas por grupo de riego y tratamiento) 
 Un bidón de 10-15L al final de cada línea de riego (3 bidones por riego y tratamiento) 
 
 
 
 
 
Tabla 3-7 Composición del agua de riego 
Agua de Riego Resultados Valores paramétricos 
pH 8.03 6 – 8.5 
CE (25º C) 1.23 dS/m 0 – 3 dS/m 
Sales totales disueltas (STD) 0.84 g/L 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 31 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
De esta forma se calculaba el %DR, con la fórmula que se muestra a continuación (3-2): 
3.7. Gestión del experimento 
Una vez mostrado el planteamiento del experimento y el diseño, se fijaron los parámetros para 
monitorizar el experimento. 
3.7.1. Planteamiento de las actividades 
En el planteamiento el experimento se consideró los siguientes parámetros a medir y así 
evaluar el cultivo: 
Imagen 3-2 Fotografía de la Caja Lisimétrica para la 
recogida de lixiviados 
 
%𝐷𝑅 = (
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑎𝑗𝑒
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 × 4
) × 100 (3-2) 
Figura 3-2 Diagrama simple de sistema de riego del cultivo 
32 
 
 Semanalmente 
- Volumen de agua: entrada y salida, % de drenaje y volumen. 
- Análisis de lixiviados (pH, CE, N-NH4+, N-NO3-, N-total y P) 
 Parámetros medidos en continuo (cada día), con sensores in situ GS3 y tensiómetros, 
todos dentro de la maceta. 
- Humedad volumétrica 
- Potencial matricial (electrotensiómetros) 
 Parámetros medidos puntualmente: 
- Altura de la planta (al inicio, a mitad y al final del cultivo) 
- N.º de tallos florales (al inicio de la floración y al final) 
- Concentración de nutrientes en las hojas (al final del cultivo) 
- Biomasa seca (al final del cultivo) 
- Fotos cenitales (final del cultivo) 
 
3.7.2. Gestión i medición de parámetros a lo largo del cultivo 
- Lixiviados 
Como se ha explicado en el apartado 3.6.4, para la recogida de lixiviados se usaron bandejas 
lisimétricas (Imagen 3-2), de la cual se recogía el agua lixiviada de 4 macetas y el agua de 
lluvia (Narváez et al., 2013). Tanto el agua lixiviada por las macetas como el agua de lluvia 
iban destinadas a 2 bidones separados. Entonces se mide el volumen de los bidones de 
lixiviados, con lo que también se aprovecha para recoger muestras y llevarlas al laboratorio 
a analizar. 
En el laboratorio se midieron: 
 El pH con medidor de pH (THERMO ORION Scientific Dual Star pH/ISE) y Conductividad 
eléctrica (conductímetro: CRISON GLP 31) 
 Análisis de los nitratos con Nitracheck 404 
Figura 3-3 Recogida y determinaciones químicas de los lixiviados 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 33 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
Realiza la medida del NO3- por lectura óptica. El método que usa es la reflectometría. 
Permite la lectura de tiras reactivas específicas de nitrato, se leen con una escala 
colorimétrica, cuanto más púrpura, más NO3- hay en la solución. 
 Análisis de amonio y fosfatos por medio de prueba (test) colorimétrica que después con un 
espectrómetro (MERCK SPECTROQUANT nova 60) se medía la absorbancia. En el Anejo C 
se muestra un ejemplo de la medida de amonio con el correspondiente kit. 
Si la muestra era muy concentrada y el color que se veía era muy oscuro, en lugar de 
coger 0.20 ml de muestra (lixiviado) se hacía con 0.10 ml, en el Anejo C se muestran las 
instrucciones según el rango de medida. 
Para poder hacer la comparación se tenían preparados patrones de concentraciones de 
amonio con el reactivo: 
 
- 5 ug/ml 
- 10 ug/ml 
- 50 ug/ml 
- 100 ug/ml 
- Y el blanco (agua destilada 0.2ml o 0.1ml) 
 
Imagen 3-3 Fotografía de medidor de Nitratos (Nitracheck 
404) portátil 
34 
 
Una vez teníamos las muestras con el reactivo, las pasábamos por el espectrómetro para 
medir la absorbancia, esta nos daba una serie de número que luego usaríamos para 
sacar la concentración real del amonio, en este caso. 
Para ello se dispone de una tabla de Excel (Anejo C) en la que, sabiendo los valoresresultantes de los patrones y el blanco, obteníamos una recta de calibración, que 
después, junto a los resultados de las muestras en el espectrómetro nos daría la 
concentración del NH4. En cuanto al fósforo, el método es parecido, se hace la reacción 
con vanadato-molibdato y los pasos a seguir son los mismos que con el amonio. Estos 
datos se iban recopilando cada semana en una hoja de cálculo con lo que 
posteriormente se haría el análisis estadístico para ver a evolución de estos nutrientes 
durante el cultivo. 
 
- Percolados provocados 
Los percolados provocados es un método para el diagnóstico de la fertilidad del sustrato 
que consiste en desplazar la solución que rodea a las raíces (rizosfera) a través de la 
aplicación de unos 100-200 mL de agua en la zona de influencia del gotero. A través de los 
agujeros del contenedor, se recoge la solución desplazada para su posterior análisis 
(Cáceres y Marfà, 2013). 
Como ya hemos dicho no todos los sustratos tenían el mismo comportamiento en cuanto 
al drenaje, así que la cantidad de agua aplicada para realizar la recogida de muestras de los 
mencionados percolados según el sustrato era: 
 
Imagen 3-4 Muestras con la prueba de 
amonio (verdes delante) 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 35 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
 PO1: 100 mL 
 PO3: 150 mL 
 BIOV: 200 mL 
Se realizaron 3 muestreos de percolados provocados en tres macetas de cada tratamiento, 
por lo que al final se obtenían 27 muestras por cada día de muestreo. El proceso de recogida 
era el siguiente: 
 
 La maceta de la cual quería cogerse la muestra se apartaba y se ponía sobre una bandeja, 
luego se aplicaba la cantidad de agua correspondiente y se esperaba durante 
aproximadamente 1min. Pasado ese tiempo se podía recoger el agua en un recipiente. 
A continuación, en el laboratorio el proceso de análisis era el mismo que en el de lixiviados, 
sólo que en este caso debíamos procurar tener más de 20ml de muestra para poder hacer 
todos los análisis pertinentes. 
 
- Altura 
Para determinar la altura, al inicio del cultivo se escogieron 8 plantas de cada tratamiento 
que serían las de referencia, se medía con una regla desde la base hasta donde llegaba la 
hoja que estuviera más alta. En la fase inicial del cultivo, cuando se tomaron las primeras 
medidas, se hacía más cerca del tallo principal y a medida que iban teniendo más 
frondosidad se utilizaba un cartabón y una regla para poder tener una mejor precisión de 
la medida. De los datos recogidos se realizó el análisis estadístico al finalizar el cultivo. 
 
- Varas florales 
El conteo de las varas florales se hizo en el momento que ya empezaba a haber brotes, lo 
cual se produce cerca del inicio del verano, aproximadamente a finales de junio. En esta 
etapa ya se podían notar las diferencias entre los distintos grupos y tratamientos. Igual que 
en el parámetro anterior (altura), se hacía el conteo de estas 8 plantas de referencia y los 
datos recogidos servían para realizar el análisis estadístico al finalizar el cultivo. 
 
- Fotos cenitales y de perfil 
En el momento que ya se empezaba a ver una cobertura vegetal importante se hicieron 
fotos cenitales para que haya una comparación más visual del resultado; con estas fotos se 
podía distinguir los efectos sobre la planta según el medio (sustrato) y tratamiento aplicado. 
También se hicieron fotos de perfil, ya al final del cultivo, comparando sustratos y el 
tratamiento dentro del mismo grupo de sustratos para visualizar las diferencias. Para las 
36 
 
fotos cenitales como las de perfil, se escogieron de 3 plantas por tratamiento, que 
coincidían con las que se había medido la altura. 
 
3.7.3. Medición de parámetros al final del cultivo 
- SPAD – Medidor de clorofila 
Soil Plant Analysis Development o SPAD, es un instrumento que mide la clorofila ‘in vivo’; 
al proyectar luz sobre la hoja, el instrumento proporciona un valor numérico, ‘valor SPAD’ 
relacionado con la cantidad de clorofila presente en la hoja. Se usa para comprobar el 
estado nutricional de la planta y no requiere el envío de muestras al laboratorio, ya que se 
puede hacer in situ y, además, no es destructivo. Se escogieron algunas hojas de lavanda 
que estuviesen en el mismo estadio de crecimiento, lo suficientemente maduras y cerca de 
la base de la planta. Las plantas de las cuales se escogían las hojas eran las mismas de las 
que se medía la altura a lo largo del cultivo, sólo que, en lugar de 8 plantas se estimó que 5 
serían suficientes. 
 
Imagen 3-5 Medidor de clorofila, minolta SPAD 
 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 37 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
- Área foliar 
En el apartado anterior (SPAD) para medir la clorofila se usaron hojas que estuvieran en el 
mismo estadio de crecimiento para poder hacer la comparación entre los tratamientos, 
estas mismas hojas se usaron para determinar el área foliar con un escáner con el que se 
puede tener el área en mm2, dando una medida precisa (Imagen 3-9). 
- Peso específico 
De las mismas hojas usadas para medir el área foliar se determinó el peso específico. Este 
paso debía ser el último, ya que para obtener el peso fresco, peso seco y el contenido de 
agua se hizo con el método de discos. 
Se trataba de cortar discos pequeños de la parte central de la hoja, entre unos 8 y 10 discos 
dependiendo del grosor de la hoja. Estos discos eran de 4mm de diámetro. (Imagen 3-10). 
Imagen 3-7 Cortador de diámetro 4mm y el proceso de corte de discos 
Imagen 3-6 fotografía del dispositivo de cálculo de superficies de hojas. Opti-
Science Inc. AM350 
38 
 
 
- Biomasa 
Las mediciones de biomasa aérea y radicular se hicieron por separado: 
 Peso fresco: se cogieron 5 plantas de las que se había estado midiendo la altura, dada 
la homogeneidad de los tratamientos. Se separó la parte aérea de la parte radicular, se 
quitó el sustrato de las raíces y ambas fracciones (parte aérea y raíces) fueron pesadas 
y se dispusieron en bolsas de papel para ser llevadas posteriormente a secar. 
 Peso seco: la parte aérea y radicular de las plantas dispuestas en las bolsas de papel 
clasificadas por sustrato y tratamiento descritas fueron desecadas de la siguiente forma: 
previamente a la introducción en estufa, se dejaron secar en un invernadero- de secado, 
el cual en verano puede alcanzar temperaturas bastante elevadas, aunque lo normal 
suele ser de 40 – 45º C; finalmente se las llevaba a una estufa (60º C) para acabar el 
secado. 
 Contenido de agua: Relacionando el peso fresco y peso seco para determinar el 
contenido hídrico de la planta a partir de la ecuación (3-3). 
 
% 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑔𝑢𝑎 =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑟𝑒𝑠𝑐𝑜 (𝑔) − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑔)
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑟𝑒𝑠𝑐𝑜 (𝑔)
× 100 (3-3) 
- Análisis foliar y del sustrato 
a) Análisis foliar 
Para conocer el estado nutricional de la planta, y saber el efecto de los tratamientos y 
del sustrato en el cultivo, el análisis foliar es un análisis químico que ayuda a ver el efecto 
en el cultivo de los factores que intervienen en el crecimiento de la planta, el estadio de 
crecimiento, las condiciones climáticas, la disponibilidad de nutrientes en el suelo, la 
distribución y actividad de las raíces. 
En este caso se cogieron muestras de 3 plantas por tratamiento y se dispusieron en 
sobres de papel para secarlas en la estufa, una vez secas se trituraron y se dispusieron 
en tubos de muestra de 50ml para enviarlos a un laboratorio externo (Eurofins). 
Los nutrientes que analizar son calcio, fósforo, potasio, magnesio, azufre (por extracto 
ácido), y nitrógeno y nitrógeno amoniacal (métodoKjeldhal). 
 
b) Análisis del sustrato 
Al principio del cultivo se hizo el muestreo del sustrato para caracterizarlo, como vimos 
en el apartado de sustratos. Para el muestreo final se cogieron tres muestras de sustrato 
por tratamiento para ser analizadas. En el laboratorio del IRTA se midieron los siguientes 
parámetros: 
 
 Cálculo de Humedad gravimétrica 
Se trata de medir la humedad del suelo por gravimetría, por lo que se cogieron 
muestras de las que se habían almacenado para poder obtener el peso fresco y 
seco. Las muestras de sustrato estaban en bandejas de aluminio y se hizo el cálculo 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 39 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
teniendo en cuenta el peso de estas, como vemos en la ecuación (3-4). Una vez 
calculada la Humedad gravimétrica se pasa a triturar las muestras de sustrato para 
enviarlas a analizar a los laboratorios Eurofins, como en el caso del análisis foliar. 
 
%𝐻 𝑔𝑟𝑎𝑣 =
(𝑡𝑏𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝑃𝐹) − (𝑡𝑏𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝑃𝑆)
(𝑡𝑏𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎 + 𝑃𝐹) − 𝑡𝑏𝑎𝑛𝑑𝑒𝑗𝑎
× 100 (3-4) 
 
Donde: 
%H grav Porcentaje de humedad gravimétrica 
tbandeja Tara bandeja 
PF Peso fresco 
PS Peso seco 
 
 Composición de los sustratos solubles 
Para poder obtener las muestras del extracto del sustrato, se tiene que hacer con 
un volumen conocido y saturarlo de agua para después filtrarlo. 
El método consiste en medir el volumen de sustrato en un cilindro de capacidad de 
500 ml, quitando (a presión) los espacios de aire que pueda haber. Este volumen se 
pone después en un tarro y se llena de aproximadamente 200ml de agua. A 
continuación, las muestras se agitan en una incubadora con agitación (Imagen 3-
12) durante una hora. Finalmente se procede al filtrado para obtener las muestras 
del extracto de saturación (Imagen 3-13). 
Imagen 3-8 Muestras trituradas de sustratos 
40 
 
Imagen 3-9 Incubadora con agitación Imagen 3-10 Filtrado de sustrato para composición 
de los sustratos solubles 
 
Una vez obtenidas las respectivas muestras, se enviaron al laboratorio Eurofins para su análisis y la 
obtención de resultados de: pH, CE, N-NH4+, N-NO3-, P-PO43-, %MO, C/N y %N-org. 
Determinar estos valores nos ayudan a tener una idea del estado del sustrato al empezar el cultivo 
y al finalizarlo para así saber lo que aporta a nivel nutricional, según los tratamiento aplicados o sin 
ellos. 
3.8. Estudio estadístico 
Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) con el programa SAS Enterprise, a fin de hacer la 
comparación de los resultados obtenidos con las diferencias significativas según el sustrato, el 
tratamiento aplicado y la combinación de ambos. El nivel de significancia en este caso es del 5%. 
Cuando se detectan diferencias significativas (p ≤ 0.05) se hace la prueba post hoc de Tukey para 
comparar las medias entre tratamientos 
Los parámetros estudiados fueron: 
- pH, CE, nitrógeno (N-NO3, N-NH4, N-total), fósforo y potasio en los lixiviados 
- Parámetros agronómicos (biomasa, peso específico, SPAD, área foliar y altura) 
- Análisis foliar (lab eurofins) 
- Análisis sustrato (lab eurofins) 
Así se puede comparar la eficacia de estos sustratos y sus tratamientos frente a uno comercial. 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 41 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
4. Resultados y discusión 
4.1. Riego y drenaje. Características físicas del sustrato 
Los sectores de riego se organizaron en función del tipo de sustrato y dentro de estos grupos, según 
el tratamiento, tal y como se ve en la Figura 3-1 (apartado 3.6.3. Distribución). Comprobamos a 
continuación que el sustrato con más capacidad de retención de agua resulta ser el BIOV ya que 
según el porcentaje de drenaje (%DR), el cual se calcula con la fórmula 3-2 (apartado 3.6.4. 
Sustratos), es más elevado en el sustrato PO1 sin fertilización (Gráfico 4-2). 
En la Tabla 4-1 vemos el promedio y la desviación estándar del porcentaje de drenaje. 
 BIOV PO3 PO1 
 DCM STR NO DCM STR NO DCM STR NO 
promedio desde 
27/04 
32,98 28,87 38,0 40,76 39,02 53,22 48,54 40,00 66,59 
desvest desde 
27/04 
36,37 36,1 38,5 41,12 41,70 39,2 46,04 47,27 33,78 
Sustratos: BioVerde (BIOV), Organic Plus 3 (PO3) y Organic Plus 1 (PO1) – Fertilizantes: DCM Ecomix (DCM), Estruvita 
(STR), Sin aplicar fertilizante (NO). 
El 27/04/2021 e añade la segunda dosis de fertilizante. 
Tabla 4-1 Promedio y desviación estándar para el cálculo del porcentaje de drenaje (%) – desde 27/04/2021 
DCM STR NO DCM STR NO DCM STR NO
BIOV PO3 PO1
Series1 32.98 28.87 38.01 40.76 39.02 53.22 48.54 40.00 66.59
0
20
40
60
80
100
%
Porcentaje de drenaje
Gráfico 4-1 Comparación del porcentaje de drenaje por sustratos y tratamientos 
42 
 
El gráfico 4-1 que compara los porcentajes de drenaje de los sustratos, vemos que el PO1-NO tiene 
mayor porcentaje de drenaje, ya que como vemos en la tabla 3-1 de caracterización de los sustratos, 
tiene una porosidad total un poco más baja que los otros dos sustratos, el agua disponible es mucho 
menor a comparación y pasa lo mismo con el agua fácilmente disponible. Como se explica en el 
artículo de Zapata et al., 2005, un sustrato puede tener baja capacidad de retención de agua 
fácilmente disponible debido a su baja porosidad o porque sus poros son grandes y la mayor parte 
del agua se pierde por gravedad, o por una combinación de las situaciones anteriores, esto provoca 
que los riegos tengan que ser más cortos y frecuentes para dar oportunidad a que retenga el agua. 
 
A lo largo del cultivo, se observó que la planta no se desarrollaba en el PO1-NO, por lo que se decidió 
que los riegos serian de duración más corta, ya que si se dejaba mucho tiempo el sustrato no retenía 
lo suficiente y no se aprovechaba. En los otros dos tratamientos (PO1-DCM y PO1-STR) vimos que 
este método funcionaba. 
En el Gráfico 4-2 se ve la evolución del drenaje en los distintos tratamientos. En general se observa 
que siguen la misma evolución, aunque unos sean más elevados que otros y como se ha visto antes, 
en la fase final del cultivo, el PO1-NO tiene un drenaje más elevado. 
A lo largo del cultivo se mantuvo el criterio de riego de intentar mantener un %DR entre el 20-40% 
que es lo recomendable para que no haya una acumulación de sales (Bunt, 1971; Bernstein, 2006). 
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
LL
U
V
IA
 (m
L)
%
 
Evolución del drenaje (%DR)
1_BIOV-DCM
2_BIOV-STR
3_BIOV-NO
4_PO3-NO
5_PO3-STR
6_PO3-DCM
7_PO1-STR
8_PO1-DCM
9_PO1-NO
Gráfico 4-2 Evolución del drenaje a lo largo del cultivo 
Sustratos Alternativos a la Turba para Cultivo Ecológico en Contenedor de Lavandula angustifolia 43 
Escola d’Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona 
UPC - BarcelonaTech 
 
El Gráfico 4-3 muestra la evolución de la humedad de los sustratos a lo largo del cultivo, relacionada 
con la capacidad de retención de agua de cada sustrato. Se puede ver que el que tiene menos 
capacidad de retención es el PO1, por otro lado, BIOV y PO3 tienen una etapa en la que hay una 
bajada notable; ésta coincidió con las subidas de temperatura ambiental de junio y con el desarrollo 
de las primeras varas florales aun sin brotar, esto puede ser porque la temperatura ambiental 
influye en el desarrollo de los procesos biológicos de la planta, un aumento de temperatura 
ambiental favorece la absorción de nutrientes de plantas (Narváez et al., 2012). 
En el caso de las propiedades físicas de los sustratos, tenemos grandes diferencias que podemos 
ver en el seguimiento de los riegos y del %DR. Esto es algo muy importante a nivel comercial