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Lydia Serrano Porta
Correo electrónico
lydia.serranoupc.edu
Datos de contacto
Contenido docente
Trabajo final de grado
Rodríguez Claveria, Júlia
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Biel, Carme
Fecha de publicación: 2025
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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The BIO-UPRISE project aims to deepen the understanding of soil microbiology and promote the use of biofertilizers derived from organic matter, with the goal of reducing the use of mineral fertilizers while improving soil health and maintaining agricultural productivity. This study focuses on identifying a productive, sustainable, and organic cultivation practice designed to evaluate the effectiveness of two biofertilizers. These biofertilizers are composed of one made with compost and the other with digested cow manure enriched with Cladosporium puyae, which has the potential to be used as a growth-promoting agent for horticultural plants, combined with crop rotation. This work focused on a species that is part of the rotation, leek (Allium porrum), while also assessing the interaction with a mycorrhizal fungus, Rhizoglomus irregulare. First, enzymatic activity studies of the fungus were conducted for its characterization. To produce the biofertilizers, solid fractions of cow manure were enriched with our species of interest, Cladosporium puyae, and subjected to both composting and anaerobic digestion processes. These biofertilizers were then applied to the cultivation of Allium porrum, and different treatments were established, with or without the presence of Cladosporium sp. and with or without the presence of mycorrhizal inoculum. These were compared to a treatment that included a mineral fertilizer and another without any fertilizer. This study demonstrates that Cladosporium puyae exhibits high enzymatic activity, including laccase, chitinase, cellulase, and protease, indicating strong potential for the degradation of plant- derived organic compounds. The absence of catalase activity suggests limited resistance to oxidative stress. Treatments with compost and compost enriched with black fungus significantly increased foliar biomass and chlorophyll content in plants, offering a sustainable agronomic strategy. No significant differences in mycorrhizal colonization were observed, although some treatments showed a tendency toward higher colonization, indicating the need for a larger sample size to obtain statistically robust results.
El projecte BIO-UPRISE té com a objectiu aprofundir en el coneixement de la microbiologia del sòl i promoure l'ús de biofertilitzants derivats de matèria orgànica, amb la finalitat de reduir l'ús de fertilitzants minerals i, alhora, millorar la salut del sòl i mantenir la productivitat agrícola. Aquest estudi se centra a identificar una pràctica de cultiu productiva, sostenible i orgànica, dissenyada per avaluar l'efectivitat de dos biofertilitzants. Aquests biofertilitzants son, un compost i l'altre amb digestat de fem de vaca enriquits amb Cladosporium puyae, amb potencial per ser utilitzat com a agent promotor del creixement de plantes hortícoles, combinat amb una rotació de cultius. Aquest treball es va centrar en una espècie que forma part de la rotació, el porro (Allium porrum), mentre que també es va avaluar la interacció amb un fong micorízic, Rhizoglomus irregulare. En primer lloc, es van realitzar estudis d'activitat enzimàtica del fong per a la seva caracterització. Amb l'objectiu d'obtenir els productes biofertilitzants, es van enriquir amb la nostra espècie d'interès, Cladosporium puyae, fraccions sòlides de fem de vaca sotmeses tant a processos de compostatge com de digestió anaeròbica. A continuació, es van aplicar aquests biofertilitzants en el moment de la plantació d'Allium porrum, i es van establir diferents tractaments amb presència o absència de Cladosporium sp. i amb o sense la presència d'inòcul micorrízic. Es van comparar amb un tractament que incloïa un fertilitzant mineral i un altre sense fertilització. Aquest estudi demostra que Cladosporium puyae presenta una elevada capacitat enzimàtica, incloent lacasa, quitinasa, cel·lulasa i proteasa, fet que indica un alt potencial per a la degradació de compostos orgànics vegetals. L'absència d'activitat catalasa suggereix una resistència limitada a l'estrès oxidatiu. Els tractaments amb compost i compost enriquit amb fong negre van promoure un augment significatiu en la biomassa foliar i en el contingut de clorofil·la de les plantes, oferint una estratègia agronòmica sostenible. No es van observar diferències significatives en la colonització micorrízica, tot i que alguns tractaments van mostrar una tendència a una major colonització, fet que requereix una ampliació de la mostra per obtenir resultats estadísticament robustos.
El proyecto BIO-UPRISE tiene como objetivo profundizar en el conocimiento de la microbiología del suelo y promover el uso de biofertilizantes derivados de materia orgánica, con el fin de reducir el uso de fertilizantes minerales y, al mismo tiempo, mejorar la salud del suelo y mantener la productividad agrícola. Este estudio se centra en identificar una práctica de cultivo productiva, sostenible y orgánica, diseñada para evaluar la efectividad de dos biofertilizantes. Estos biofertilizantes están compuestos, uno con compost y el otro con digerido de estiércol de vaca enriquecido con Cladosporium puyae, con potencial para ser utilizado como agente promotor del crecimiento de plantas hortícolas, combinado con una rotación de cultivos. Este trabajo se centró en una especie que forma parte de la rotación, puerro (Allium porrum), al mismo tiempo que se evaluó la interacción con un hongo micorrízico, Rhizoglomus irregulare. En primer lugar, se realizaron estudios de actividad enzimática del hongo para su caracterización. Con el fin de obtener los productos biofertilizantes, se enriquecieron con nuestra especie de interés, Cladosporium puyae, fracciones sólidas de estiércol de vaca sometidas tanto a procesos de compostaje como de digestión anaeróbica. A continuación, se aplicaron estos biofertilizantes en la plantación de Allium porrum, y se establecieron diferentes tratamientos con presencia o ausencia de Cladosporium sp y con o sin la presencia de inóculo micorrízico. Se compararon con un tratamiento que incluyó un fertilizante mineral y otro sin fertilizante. Este estudio demuestra que Cladosporium puyae presenta una elevada capacidad enzimática, incluyendo lacasa, quitinasa, celulasa y proteasa, lo que indica un alto potencial para la degradación de compuestos orgánicos vegetales. La ausencia de actividad catalasa sugiere una resistencia limitada al estrés oxidativo. Los tratamientos con compost y compost enriquecido con hongo negro promovieron un aumento significativo en la biomasa foliar y en el contenido de clorofila de las plantas, ofreciendo una estrategia agronómica sostenible. No se observaron diferencias significativas en la colonización micorrícica, aunque algunos tratamientos mostraron una tendencia a una mayor colonización, lo que requiere una ampliación de la muestra para obtener resultados estadísticamente robustos.
Trabajo final de grado
Colque Pardo, Yhoselin Michel
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Gorchs Altarriba, Gil; Uggetti, Enrica
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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Water, a vital resource for ecosystems and human health, faces critical challenges due to scarcity and pollution. Implementing wastewater treatment systems is important, as they effectively remove present contaminants and ensure compliance with established quality standards before returning the water to nature. As a result of this process, by-products in the form of sludge are generated, which, after appropriate treatment, can be used as organic fertilizers in agriculture. To evaluate the feasibility of using sewage sludge in agriculture, detailed analyses of the sludge from the Wastewater Treatment Plants in the municipality of Vic, specifically from the La Guixa, and the munipality of Santa Eulalia de Riuprimer, have been conducted. These analyses focus on the physicochemical and microbiological characterization of the sludge from de wastewater treatment plants that was applied to the wetlands and the study of the phytotoxic potential of the sludge for application in crop fields. Such analyses are essential to ensure compliance with established regulations, such as Royal Decree 1310/1990, with the aim of preventing possible negative impacts on the environment and protecting the health of agricultural ecosystems, thus benefiting soil fertility and increasing crop productivity through the use of sludge. The analyses of the sludge from the La Guixa and Santa Eulalia de Riuprimer treatment plants indicate that pH values range between 4,5 and 7,5, and conductivity is below 4 dS/m. The presence of nutrients and heavy metals was detected, the latter not exceeding the limits established by Royal Decree 1310/1990. The nutrients, along with organic matter, are suitable for plant growth in agricultural applications. Although Salmonella was not found, E. coli, helminths and fecal coliforms were detected, requiring additional treatment to ensure complete inactivation. Germination and root growth tests showed results superior to the control, confirming the absence of toxicity in the sludge. These findings support that the sludge from the two treatment plants is stable and suitable for agricultural use and help contribute to sustainable management of organic waste, improving soil quality and reducing the need for chemical fertilizers. This promotes a safer and more sustainable food production.
L'aigua, recurs vital per als ecosistemes i la salut humana, enfronta desafiaments crítics a causa de l'escassetat i la contaminació. Implementar sistemes de tractament d'aigües residuals és de vital importància, ja que permeten eliminar de manera efectiva els contaminants presents i assegurar el compliment dels estàndards de qualitat establerts abans de tornar-les a la natura. Com a resultat d'aquest procés, es generen subproductes en forma de fangs, els quals, després d'un tractament adequat, poden ser emprats com a fertilitzants orgànics en l'agricultura. Amb la finalitat d'avaluar la viabilitat de l'ús de fangs de depuradores en l'agricultura, s'han dut a terme anàlisis detallades dels fangs de les Estacions de Depuració d'Aigües Residuals del municipi de Vic, específicament de l'EDAR La Guixa, i del municipi de Santa Eulàlia de Riuprimer. Aquests anàlisis se centren en la caracterització fisicoquímica i microbiològica dels fangs provinents de les depuradores d'aigües residuals que van ser aplicats als aiguamolls i l'estudi del potencial fitotòxic dels fangs per a l'aplicació en els camps de cultiu. Aquests anàlisis són fonamentals per assegurar la conformitat amb les regulacions establertes, com el Reial Decret 1310/1990, amb l'objectiu de prevenir possibles impactes negatius en el medi ambient i protegir la salut dels ecosistemes agrícoles, obtenint com a benefici la millora de la fertilitat del sòl i l'augment de la productivitat dels cultius mitjançant l'ús dels fangs. Les anàlisis dels fangs de les estacions depuradores La Guixa i Santa Eulàlia de Riuprimer indiquen que els valors de pH varien entre 4,5 i 7,5, i la conductivitat és inferior a 4 dS/m. Es detecta la presència de nutrients i metalls pesants, aquests últims no superant els límits establerts per la normativa del Reial decret 1310/1990. Els nutrients, juntament amb la matèria orgànica, són adequats per al creixement de les plantes en aplicacions agrícoles. Encara que no es va trobar Salmonella, sí es van detectar E. coli, helmints i coliformes fecals, pel que seria necessari un tractament addicional per garantir la inactivitat completa. Les proves de germinació i creixement d'arrels van mostrar resultats superiors al control, confirmant l'absència de toxicitat en els fangs. Aquests descobriments recolzen que els fangs de les dues estacions depuradores són estables i aptes per a l'ús agrícola i ajuden a contribuir a la gestió sostenible dels residus orgànics, millorant la qualitat del sòl i reduint la necessitat de fertilitzants químics. Això promou una producció d'aliments més segura i sostenible.
El agua, recurso vital para los ecosistemas y la salud humana, enfrenta desafíos críticos debido a la escasez y la contaminación. Implementar sistemas de tratamiento de aguas residuales es de vital importancia, ya que permiten eliminar de manera efectiva los contaminantes presentes y asegura el cumplimiento de los estándares de calidad establecidos antes de devolverlas a la naturaleza. Como resultado de este proceso, se generan subproductos en forma de lodos, los cuales, tras un tratamiento adecuado, pueden ser empleados como fertilizantes orgánicos en la agricultura. Con el fin de evaluar la viabilidad del uso de lodos de depuradoras en la agricultura, se han llevado a cabo análisis detallados de los lodos de las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales del municipio de Vic, específicamente de la EDAR La Guixa, y del municipio de Santa Eulalia de Riuprimer. Estos análisis se centran en la caracterización fisicoquímica y microbiológica de los lodos provenientes de las depuradoras de aguas residuales que fueron aplicados en los humedales y el estudio del potencial fitotóxico de los lodos para la aplicación en los campos de cultivo. Dichos análisis son fundamentales para asegurar la conformidad con las regulaciones establecidas, como el Real Decreto 1310/1990, con el objetivo de prevenir posibles impactos negativos en el medio ambiente y proteger la salud de los ecosistemas agrícolas, obteniendo como beneficio la mejora de la fertilidad del suelo y el aumento de la productividad de los cultivos mediante el uso de los lodos. Los análisis de los lodos de las estaciones depuradoras La Guixa y Santa Eulalia de Riuprimer indican que los valores de pH varían entre 4,5 y 7,5, y la conductividad es inferior a 4 dS/cm. Se detecta la presencia de nutrientes y metales pesados, estos últimos no superando los límites establecidos por la normativa del Real Decreto 1310/1990. Los nutrientes, junto con la materia orgánica, son adecuados para el crecimiento de las plantas en aplicaciones agrícolas. Aunque no se encontró Salmonella, sí se detectaron E. coli, helmintos y coliformes fecales por lo que sería necesario un tratamiento adicional para garantizar la inactividad completa. Las pruebas de germinación y crecimiento de raíces mostraron resultados superiores al control, confirmando la ausencia de toxicidad en los lodos. Estos hallazgos respaldan que los lodos de las dos estaciones de depuradoras son estables y aptos para uso agrícola y ayudan a contribuir en la gestión sostenible de residuos orgánicos, mejorando la calidad del suelo y reduciendo la necesidad de fertilizantes químicos. Esto promueve una producción de alimentos más segura y sostenible.
Trabajo final de grado
Margarit González, Joan
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2024
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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In order to supply the world's growing population, and due to the current climatic situation, the need to improve crop yields and make them more resistant to stress has arisen, particularly, to water stress conditions. Since a few years ago, the use of stimulating substances from the biomass of microalgae and bacteria used in wastewater treatment, has been studied in different plants to increase their productivity. The main objective of this research, is to evaluate the effect of biostimulants from a physical and a chemical extraction of a freeze-dried microalgae biomass (composed majorly by Scenedesmus sp.), on the resistance to water stress of a lettuce (Lactuca sativa L.) plantation of the variety maravilla. As well as the effect of the presence or absence of irrigation in the culture. The plants were distributed in randomized blocks, separated according to irrigation regime (presence and absence of irrigation) and treatment (chemical extraction, physical extraction and control) with 10 replicates for each elemental treatment. The variables studied were chlorophyll content, photosynthetic efficiency, electron transfer rate, fresh weight, dry weight and relative water content. The experiment was divided into an initial phase, a water stress phase where irrigation was withdrawn from half of the plants, and a recovery phase where irrigation was restored. Measurements were taken for each of the variables mentioned above in each phase. Fresh weight and dry weight at harvest were also determined. In the initial phase no differences were detected except for chlorophyll content. In the water stress phase chlorophyll content was higher in plants without irrigation and with biostimulant treatment, photosynthetic efficiency and electron transfer rate were higher with chemical extraction treatment, fresh weight was higher in irrigated plants, dry weight of the chemical extraction group was higher than the control, and relative water content was higher in irrigated plants. In the recovery phase the electron transfer rate was higher in non-irrigated plants, fresh weight and relative water content were higher in irrigated lettuce. At harvest, the fresh weight was higher in irrigated plants. These results show that the use of biostimulants can be useful for crops with lower water availability.
Per tal d'abastar a la població mundial que va en augment, i a causa de la situació climàtica actual, ha sorgit la necessitat de millorar el rendiment dels cultius i de fer-los més resistents a les condiciones d'estrès. Des de fa uns anys, s'estudia l'ús de substàncies estimulants procedents de la biomassa de microalgues i bactèries utilitzades pels tractaments d'aigües residuals, en diferents plantes per incrementar la productivitat. Aquest estudi té com a objectiu principal avaluar l'efecte dels bioestimulants procedents d'una extracció física, i una altra de química, de biomassa liofilitzada de microalgues (predominada per Scenedesmus sp.), en la resistència a l'estrès hídric d'un cultiu d'enciams (Lactuca sativa L.) de la varietat maravilla. Així com l'efecte de la presència o absència de reg en el cultiu. Les plantes de l'assaig es van distribuir en blocs a l'atzar, separades segons règim de reg (presència i absència de reg) i tractament (extracció química, extracció física i control), amb 10 rèpliques per cada tractament elemental. Les variables mesurades van ser el contingut de clorofil·la, l'eficiència fotosintètica, la taxa de transport d'electrons, el pes fresc, el pes sec, i el contingut relatiu d'aigua. L'experiment va quedar dividit en una fase inicial, una fase d'estrès hídric on es va retirar el reg a la meitat de les plantes, i una fase de recuperació on se'ls va retornar. Es van prendre mesures de les variables esmentades en cadascuna de les fases i es determinà el pes fresc i pes sec al moment de la collita. A la fase inicial no es van detectar diferències excepte en el contingut de clorofil·la. A la fase d'estrès hídric el contingut de clorofil·la va ser major en plantes sense reg i amb tractament de bioestimulants, l'eficiència fotosintètica i la taxa de transport d'electrons van ser majors al aplicar el tractament d'extracció química, el pes fresc va ser major en plantes amb reg, el pes sec del grup amb tractament d'extracció química va ser més gran que el control, i el contingut relatiu d'aigua va ser major en les plantes amb reg. A la fase de recuperació la taxa de transport d'electrons va ser major en plantes sense reg, el pes fresc i el contingut relatiu d'aigua en canvi van ser majors en enciams amb reg. Al moment de la collita el pes fresc va ser major en plantes amb reg. Aquests resultats mostren que la utilització de bioestimulants podria ser útil per cultius amb una menor disponibilitat d'aigua.
Para abastecer a la población mundial que va en aumento, y debido a la situación climática actual, ha surgido la necesidad de mejorar el rendimiento de los cultivos y hacerlos más resistentes a las condiciones de estrés. Des de hace unos años, se estudia el uso de sustancias estimulantes procedentes de biomasa de microalgas y bacterias, utilizadas en tratamientos de aguas residuales, en diferentes plantas para incrementar su productividad. Este estudio tiene como objetivo principal evaluar el efecto de los bioestimulantes procedentes de una extracción física, y otra química, de biomasa liofilizada de microalgas (predominada por Scenedesmus sp.), en la resistencia al estrés hídrico de una plantación de lechugas (Lactuca sativa L.) de la variedad maravilla. Así como el efecto de la presencia o ausencia de riego en el cultivo. Las plantas del ensayo se distribuyeron en bloques al azar, separadas según el régimen de riego (presencia y ausencia de riego) y tratamiento (extracción química, extracción física y control), con 10 réplicas por cada tratamiento elemental. Las variables estudiadas fueron el contenido de clorofila, la eficiencia fotosintética, la tasa de transporte de electrones, el peso fresco, el peso seco, y el contenido relativo de agua. El experimento se dividió en una fase inicial, otra de estrés hídrico donde se retiró el riego a la mitad de las plantas, y una fase de recuperación donde se les devolvió. Se tomaron medidas de las variables mencionadas anteriormente en cada fase, y se determinó el peso fresco y el peso seco en el momento de la cosecha. En la fase inicial no se detectaron diferencias excepto en el contenido de clorofila. En la fase de estrés hídrico el contenido de clorofila fue mayor en plantas sin riego y con tratamiento de bioestimulantes, la eficiencia fotosintética y la tasa de transporte de electrones fueron mayores al aplicar el tratamiento de extracción química, el peso fresco fue mayor en plantas regadas, el peso seco del grupo de extracción química fue más grande que el control, y el contenido relativo de agua fue mayor en las plantas regadas. En la fase de recuperación la tasa de transporte de electrones fue mayor en plantas sin riego, el peso fresco y el contenido relativo de agua en cambio fueron mayores en lechugas regadas. Al momento de la cosecha el peso fresco fue mayor en plantas con riego. Estos resultados muestran que la utilización de bioestimulantes puede ser útil para cultivos con una menor disponibilidad de agua.
Trabajo final de grado
López Solana, Joel
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2022
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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The use of wastewater as a culture medium for algae and its subsequent use as a biofertilizer is a promising alternative to mineral fertilizers. The present study has been conducted in order to evaluate the efficiency of microalgae as fertilizer. The biofertilizer produced, composed mainly of Scenedesmus sp, has the following composition: 12% dry matter, 7.6% nitrogen, 1.6% phosphorus and 0.9% potassium. The effects of three different fertilizing treatments (100% mineral fertilization, 50% mineral fertilization + 50% biofertilizer and 100% biofertilizer) were studied in a basil crop (Ocimum basilicum L.). Chlorophyll levels have been determined with a CCM sensor and both macro and micronutrients through foliar analysis, in addition to growth parameters such as No. of stems and leaves, both fresh and dry weight of stems and leaves and the in-leaf chlorophyll content in a basil crop. The biofertilizer has produced significantly positive or equal effects compared to the control treatment on both the fresh and dry weights of stems and leaves. When applying the treatment that mixes both fertilizers (T-2), chlorophyll levels showed to be statistically equal to those of the mineral fertilizer. To conclude, this study suggests that the treatment that combines microalgae with inorganic fertilizer is a promising alternative for the growth of basil.
El uso de aguas residuales como medio de cultivo para algas y su posterior uso como biofertilizante es una alternativa prometedora a los abonos minerales. Con el objetivo de evaluar la eficiencia de las microalgas como fertilizante se ha llevado a cabo el presente estudio. El biofertilizante producido, compuesto principalmente por Scenedesmus sp, presenta la composición siguiente: 12% materia seca, 7,6% nitrógeno, 1,6% fósforo y 0,9% potasio. Se han evaluado los efectos de tres tratamientos fertilizantes (100% fertilización mineral, 50% fertilización mineral + 50% biofertilizante y 100% biofertilizante) en un cultivo de albahaca (Ocimum basilicum L.). Se han determinado los niveles de clorofila con un sensor CCM y tanto macro como micronutrientes mediante un análisis foliar, además de parámetros de crecimiento como N.º de tallos y hojas, pesos frescos y secos de tallos y hojas y el contenido de clorofila en hoja de un cultivo de albahaca. El biofertilizante ha producido efectos significativamente positivos o iguales al control en los pesos frescos y secos de tallos y hojas. El contenido de clorofila en hoja en el tratamiento que mezcla ambos fertilizantes (T-2) es estadísticamente igual a las plantas tratadas con abono mineral. En conclusión, este estudio sugiere que el tratamiento que combina la microalga con el fertilizante inorgánico es una alternativa prometedora para el crecimiento de la albahaca.
L'ús d'aigües residuals com a mitjà de cultiu per a algues i el seu ús posterior com a biofertilitzant és una alternativa prometedora als adobs minerals. Amb l'objectiu d'avaluar l'eficiència de les microalgues com a fertilitzant s'ha dut a terme aquest estudi. El biofertilitzant produït, compost principalment per Scenedesmus sp, presenta la composició següent: 12% matèria seca, 7,6% nitrogen, 1,6% fòsfor i 0,9% potassi. S'han avaluat els efectes de tres tractaments fertilitzants (100% fertilització mineral, 50% fertilització mineral + 50% biofertilitzant i 100% biofertilitzant) en un cultiu d'alfàbrega (Ocimum basilicum L.). S'han determinat els nivells de clorofil·la amb un sensor CCM i tant macro com micronutrients mitjançant una anàlisi foliar, a més de paràmetres de creixement com Núm. de tiges i fulles, pesos tant frescs com secs de tiges i fulles i el contingut de clorofil·la en fulla d'un cultiu d'alfàbrega. El biofertilitzant ha produït efectes significativament positius o iguals al control en els pesos frescos i secs de tiges i fulles. El contingut de clorofil·la en fulla en el tractament que barreja ambdós fertilitzants (T-2) és estadísticament igual a les plantes tractades amb adob mineral. En conclusió, aquest estudi suggereix que el tractament que combina la microalga amb el fertilitzant inorgànic és una alternativa prometedora pel creixement de l'alfàbrega.
Trabajo final de grado
Planas Carbonell, Anna
Tutor/a - Director/a: Gorchs Altarriba, Gil; Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2022
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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One of the sectors most vulnerable to climate change is agriculture, since its effects have a direct and negative impact on crops. At the same time, the problem is aggravated by the growing world population. In order to promote efficient and sustainable agricultural practices, a transition must be made towards the use of biostimulants, as opposed to phytosanitary products and chemical fertilizers, such a way to preserve and reestablish the balance in the environment. The biostimulant effects of cyanobacteria have recently been discovered. However, their production has a high cost and in order to reduce them, low-cost resources are exploited, such as the use of wastewater to grow cyanobacteria, thus promoting a circular economy. The objective of this study is to select the most favorable strain of cyanobacteria for the production of biostimulants at pilot scale. For this purpose, the adaptability of Synechococcus sp., Synechocystis sp, and Phormidium sp. strains to wastewater is evaluated, focusing on their growth and nutrient removal capacity. The project integrates 5 experiments carried out in 2.5 L photobioreactors (FBR) and fed with the secondary effluent of a laboratory-scale activated sludge treatment plant. The parameters that have been experimented are the mode of operation of the FBR, passing through batch and semi-continuous, the hydraulic retention time of 6 to 8 days, as well as the nutrient supply in the medium. The results obtained show evidence of the ability of cyanobacterial strains to live in wastewater. The high productivity and nutrient removal rate of Synechocystis sp. compared to Phormidium sp. is noteworthy. Likewise, Synechocystis sp. is less susceptible to biological contamination than Phormidium sp., a fact that highlights its suitability for use on a pilot scale. This project is a firm commitment to the Sustainable Development Goals (SDGs), taking biostimulants to another dimension as a challenge to be met for agricultural sustainability, thus responding to SDGs 6, 11, 13, 14 and 15.
Uno de los sectores más vulnerables al cambio climático es el de la agricultura, ya que sus efectos repercuten directa y negativamente sobre los cultivos. Concatenadamente la problemática se agrava debido al abastecimiento de una población mundial en continuo crecimiento. Con el fin de fomentar prácticas agrícolas eficientes y sostenibles se debe hacer la transición hacía el uso de bioestimulantes, frente productos fitosanitarios y fertilizantes químicos, para así poder preservar y reestablecer el equilibrio en el medio. Recientemente se ha descubierto los efectos bioestimulantes que tienen las cianobacterias. No obstante, su producción tiene un elevado coste y con la finalidad de reducirlos, se explotan recursos de bajo coste, como es el uso de aguas residuales para crecer las cianobacterias, fomentando así una economía circular. El objetivo del presente estudio persigue seleccionar la cepa de cianobacterias más favorable para la producción de bioestimulantes a escala piloto. Para eso, se avalúa la capacidad de adaptación de las cepas de Synechococcus sp, Synechocystis sp, i Phormidium sp. a las aguas residuales, focalizándose en su crecimiento y capacidad de eliminación de nutrientes. El proyecto integra 5 experimentos que se desarrollan en fotobiorreactores (FBR) de 2,5 L y se alimentan con el efluente secundario de una planta depuradora de lodos activados a escala laboratorio. Los parámetros que se han experimentado son el modo de operación de los FBR, pasando por batch y semi-contínuo, el tiempo de retención hidráulica de 6 a 8 días, así como el aporte de nutrientes en el medio. Los resultados obtenidos muestran evidencias sobre la capacidad de las cepas de cianobacterias para vivir en aguas residuales. Cabe destacar la alta tasa de productividad y eliminación de nutrientes de Synechocystis sp. frente el Phormidium sp.. Así mismo, Synechocystis sp. resulta ser menos susceptible a contaminaciones biológicas respecto al Phormidium sp., hecho que remarca su idoneidad para el uso a escala piloto. Este proyecto es un compromiso firme en relación a los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), trasladando a otra dimensión los bioestimulantes como reto a alcanzar para la sostenibilidad agrícola, así pues, responde a los ODS 6, 11, 13, 14 y 15.
Un dels sectors més vulnerables al canvi climàtic és el de l'agricultura, ja que els seus efectes repercuteixen directa i negativament sobre els cultius. Concatenadament la problemàtica s'agreuja degut a l'abastiment d'una població mundial en continuo creixement. Per tal de fomentar pràctiques agrícoles eficients i sostenibles cal fer la transició cap a l'ús de bioestimulants, enfront de productes fitosanitaris i fertilitzants químics, per així poder preservar i restablir l'equilibri en el medi. Recentment s'ha descobert els efectes bioestimulants que tenen els cianobacteris. No obstant, la seva producció té uns elevats costos i amb la finalitat de reduir-los, s'exploren recursos de baix cost, com és l'ús d'aigües residuals, tot fomentant una economia circular. L'objectiu del present projecte persegueix seleccionar la soca de cianobacteris més òptima per a la producció de bioestimulants a escala pilot. Per això, s'ha avaluat la capacitat d'adaptació de les soques de Synechococcus sp, Synechocystis sp, i Phormidium sp. a les aigües residuals, focalitzant-se en el seu creixement i la capacitat de remoció de nutrients. El projecte consta de 5 experiments que es desenvolupen en fotobiorreactors (FBR) de 2,5 L i s'alimenten a partir de l'efluent secundari d'una planta depuradora de fangs activats a escala laboratori. Els paràmetres que s'han variat són el mode d'operació dels FBR, passant per batch i semi-continu, el Temps de Retenció Hidràulic (TRH) de 6 a 8 dies, així com també, l'optimització de la producció aportant nutrients al medi. Els resultats obtinguts evidencien la capacitat de les soques de cianobacteris per viure en aigües residuals. Cal destacar l'alta taxa de productivitat i de remoció de nutrients del Synechocystis sp, envers el Phormidium sp.. Tanmateix, Synechocystis sp. resulta ser menys susceptible a contaminacions biològiques enfront el Phormidium sp., fet que remarca la seva idoneïtat per emprar-la a escala pilot. Aquest treball esdevé un compromís en ferm envers els objectius de desenvolupament sostenible (ODS), traslladant a una altre dimensió els bioestimulants com a repte assolir per a la sostenibilitat agrícola, així doncs, respon als ODS 6, 11, 13, 14 i 15.
Projecte Final de Màster Oficial
Ros I Benet, Anna
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Gorchs Altarriba, Gil
Fecha de publicación: 2022
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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Estimating the wheat grain yield can be of great help for farmers and institutions. This is especially relevant in the European Union, within the framework of the Common Agricultural Policy (CAP). At regional level, it allows identification of the most suitable places for growing wheat and analysing special factors that affect the yield of the crop. At farm level, it helps to improve agricultural management by managing crop inputs in a more timely manner, also assisting to plan crop prices and stock management. The Sentinel-2 (S2) satellite, with a five-day revisit period, high spatial resolution and 13-band spectral resolution, enables more exhaustive monitoring of phenology and physiological attributes throughout the crop cycle at field scale. The objective of this work is to evaluate the suitability of several vegetation indices calculated from data obtained from Sentinel-2 images for the estimation of wheat yield at plot level. For this reason, information has been extracted from a set of images obtained during the crop cycle and the yield at the end of the crop for the 2020-2021 agricultural campaign. It has been determined in 10 wheat plots located in the following counties of Catalonia; Bages, Osona, Selva and Moianès. The relation between various vegetation indices related to biomass, chlorophyll content, and crop water content and yield have been studied. The results show that the vegetation indices obtained in the phenological stage of pasty grain (end of the crop cycle) are more suitable for estimating yield. The vegetation index that provides the best estimates of yield is that of water content, with a determination coefficient of 0,78 in the phenological stage of pasty grain.
Estimar el rendiment del gra de blat pot ser una gran ajuda per agricultors i institucions. Això és especialment rellevant a la Unió Europea, en el marc de la Política Agrària Comuna (PAC). A nivell regional permet identificar els lloc més adequats per al cultiu de blat i analitzar factors espacials que afecten al rendiment del cultiu. A nivell d'explotació ajuda a millorar el maneig agrícola i administrar de manera més oportuna els inputs del cultiu, també ajuda a planificar preus de les collites i gestió d'estocs. El satèl·lit Sentinel-2 (S2), amb un període de revisita de cinc dies, una alta resolució espacial i una resolució espectral de 13 bandes , possibilita un seguiment més exhaustiu de la fenologia i dels atributs fisiològics al llarg del cicle del cultiu a escala de camp. L'objectiu d'aquest treball és avaluar l'aptitud de diversos índexs de vegetació calculats a partir de dades obtingudes d'imatges Sentinel-2 per a l'estimació del rendiment de blat a nivell de parcel·la. Per això s'ha extret informació d'un conjunt d'imatges obtingudes durant el cicle de cultiu i s'ha determinat el rendiment a final de cultiu per a la campanya agrícola de 2020-2021 en 10 parcel·les de blat situades a Catalunya, a les comarques del Bages, Osona, la Selva i el Moianès. S'han estudiat les relacions entre diversos índex de vegetació relacionats amb la biomassa, el contingut de clorofil·la i el contingut d'aigua del cultiu i el rendiment. Els resultats mostren que els índexs de vegetació obtinguts a l'estadi fenològic de gra pastós (final del cicle de cultiu) són més aptes per a estimar el rendiment. L'índex de vegetació que proporciona millors estimacions del rendiment és el de contingut d'aigua, amb un coeficient de determinació de 0,78 a l'estadi fenològic de gra pastós.
Estimar el rendimiento del grano de trigo puede ser una gran ayuda para agricultores e Instituciones. Esto es especialmente relevante en la Unión Europea, en el marco de la Política Agraria Común (PAC). A nivel regional permite identificar los lugares más adecuados para el cultivo de trigo y analizar factores especiales que afectan al rendimiento del cultivo. A nivel de explotación ayuda a mejorar el manejo agrícola y administrar de forma más oportuna los inputs del cultivo, también ayuda a planificar precios de las cosechas y gestión de stocks. El satélite Sentinel-2 (S2), con un período de revisita de cinco días, una alta resolución espacial y una resolución espectral de 13 bandas, posibilita un seguimiento más exhaustivo de la fenología y de los atributos fisiológicos a lo largo del ciclo del cultivo a escala de campo. El objetivo de este trabajo es evaluar la aptitud de varios índices de vegetación calculados a partir de datos obtenidos de imágenes Sentinel-2 para la estimación del rendimiento de trigo a nivel de parcela. Para eso se ha extraído información de un conjunto de imágenes obtenidas durante el ciclo de cultivo y se ha determinado el rendimiento a final de cultivo para la campaña agrícola de 2020-2021 en 10 parcelas de trigo situadas en Cataluña, en las comarcas del Bages, Osona, la Selva y el Moianès. Se han estudiado las relaciones entre varios índices de vegetación relacionados con la biomasa, el contenido de clorofila y el contenido de agua del cultivo y el rendimiento. Los resultados muestran que los índices de vegetación obtenidos en el estadio fenológico de grano pastoso (final del ciclo de cultivo) son más aptos para estimar el rendimiento. El índice de vegetación que proporciona mejor estimación del rendimiento es el de contenido de agua, con un coeficiente de determinación de 0,78 en el estadio fenológico de grano pastoso
Trabajo final de grado
Delgado Cáceres, Maria Del Mar
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Gorchs Altarriba, Gil
Fecha de publicación: 2022
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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Industrial hemp (Cannabis sativa L.) can be used in numerous agroindustrial fields such as agriculture, textiles, biocomposites, paper manufacturing, construction, biofuels, functional foods, pharmaceutical applications, personal care and cosmetics. It is considered a high-yielding crop that needs little input as it does not require the use of pesticides for crop protection, is environmentally benign and could provide an alternative to the use of petrochemical derivatives as a renewable source. This study intends to evaluate the impact of cultivation technology on the production of industrial hemp (Cannabis sativa L.) cultivated in Irrigated lands in EI Baix Llobregat (typical Mediterranea area) and in particular to determine the effect of the plantation date, the varietal selection and the pruning on plant vigour, the biomass and inflorescence production, and the cannabinoid content. Two selected clones of the commercial varieties Carmagnola, named Carmagnola Sweet Green (Sg) and Carmagnola Moose (Mo), were studied and the influence of planting date and pruning type were analysed At harvest, the yield of fresh biomass, the dry biomass and inflorescence at ambient temperature and humidity and in the oven were determined, as well as the height and surface area occupied by the plant, among other parameters. The concentration of cannabinoids in the inflorescence was determined by high performance liquid chromatography (HPLC). The results obtained in this TFG indicate that the planting date and the selection of the mother plant to obtain the seedling are the variables that had the greatest effect on the vigour of the plant and in the production of biomass and inflorescences of industrial hemp (Cannabis sativa L.) in irrigated lands in Baix Llobregat. As for the levels of cannabinoids, it is necessary to carry out a greater number of analyses to obtain conclusive result.
El cáñamo industrial (Cannabis sativa L.) se puede utilizar en numerosos campos agroindustriales como la agricultura, los textiles, los biocompuestos, la fabricación de papel, la construcción, los biocombustibles, los alimentos funcionales, aplicaciones farmacéuticas, el cuidado personal y la cosmética. Se considera un cultivo de alto rendimiento que necesita pocos insumos ya que no requiere el uso de fitosanitarios para la protección del cultivo, es benigno para el medioambiente y podría suponer una alternativa al uso de los derivados petroquímicos como fuente renovable. Con este trabajo se pretende evaluar el efecto de la tecnología de cultivo en la producción del cáñamo industrial (Cannabis sativa L.) en regadío en El Baix Llobregat (área mediterránea típica), y en particular determinar el efecto de la fecha de plantación, la selección varietal y la poda en el vigor de la planta, la producción de biomasa y de inflorescencias, y el contenido de cannabinoides. Se estudiaron dos clones seleccionados de la variedad comercial Carmagnola, denominadas Carmagnola Sweet Green (en adelante Sg) y Carmagnola Moose (en adelante Mo), en los que se analizaron la influencia de fecha de plantación y el tipo de poda. En la cosecha se determinó el rendimiento de biomasa fresca y biomasa e inflorescencia seca a temperatura y humedad ambiental, y en estufa, además de la altura y superficie ocupada por la planta, entre otros parámetros. La concentración de cannabinoides en la inflorescencia se determinó por cromatografía líquida de alta precisión (HPLC). Los resultados obtenidos en este TFG indican que la fecha de plantación, y la selección de la planta madre para la obtención del plantel, son las variables que tuvieron un mayor efecto sobre el vigor de la planta y la producción de biomasa e inflorescencias de cáñamo industrial (Cannabis sativa L.) en regadío en el Baix Llobregat. En cuanto a los niveles de cannabinoides es necesario realizar un mayor número de análisis que nos permita sacar algún resultado concluyente.
El cànem industrial (Cànnabis sativa L.) es pot utilitzar en nombrosos camps agroindustrials com
l'agricultura, tèxtil, biocompostos, fabricació de paper, construcció, biocombustibles, aliments
funcionals, aplicacions farmacèutiques, la cura personal i la cosmètica. Es considera un cultiu d'alt
rendiment que necessita pocs insums ja que no requereix l'ús de fitosanitaris per a la protecció del
cultiu, és benigne per al medi ambient i podria suposar una alternativa a l'ús dels derivats
petroquímics com a font renovable.
Amb aquest treball es pretén avaluar l'efecte de la tecnologia de cultiu en la producció del cànem
industrial (Cannabis sativa L.) en regadiu al Baix Llobregat (àrea mediterrània típica), i en particular
determinar l'efecte de la data de plantació, selecció varietal i la poda al vigor de la planta, la
producció de biomassa i d'inflorescències, i el contingut de cannabinoides.
Es van estudiar dos clons seleccionats de la varietat comercial Carmagnola, anomenades
Carmagnola Sweet Green (d'ara endavant Sg) i Carmagnola Moose (d'ara endavant Mo), en què
es van analitzar la influència de data de plantació i el tipus de poda. A la collita es va determinar
el rendiment de biomassa fresca i biomassa i inflorescència seca a temperatura i humitat ambiental
i en estufa, a més de l'alçada i superfície ocupada per la planta, entre altres paràmetres. La
concentració de cannabinoides a la inflorescència es va determinar per cromatografia líquida d'alta
precisió (HPLC).
Els resultats obtinguts en aquest TFG indiquen que la data de plantació, i la selecció de la planta
mare per a l'obtenció del planter, són les variables que van tenir un efecte més gran sobre el vigor
de la planta i la producció de biomassa i inflorescències de cànem industrial (Cannabis sativa L.)
en regadiu al Baix Llobregat.
Pel que fa als nivells de cannabinoides cal fer un major nombre d'anàlisi que ens permeti treure'n
algun resultat concloent.
Projecte Final de Màster Oficial
Figuigui, Karima
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Gorchs Altarriba, Gil
Fecha de publicación: 2020
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Trabajo final de grado
Carrion Ramos, Sara
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2020
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Trabajo final de grado
Castillejo Bermejo, Alfred
Tutor/a - Director/a: Gorchs Altarriba, Gil; Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2020
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Trabajo final de grado
Gironés Carranza, Sonia
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2020
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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The identification of variability in biophysical parameters on a plot is a key aspect to make a good management of it and obtain the maximum yield. Remote sensing techniques allow identifying this variability, either with sensors located on satellites, aircraft, drones, etc. Once the plot is characterized, it is advisable to act according the variability observed in each area, this technique is named precision agriculture. In this work it has been done a study focused on the vine. The objective of the main work is validate the spectral indices extracted from the images of a plot of Vitis vinifera of Macabeu variety, which have been captured from the air with a multispectral camera mounted on a drone, to determine vigor and chlorosis. Vigor indicates the yield of the vineyard and the potential quality of the grape. Chlorosis indicates iron deficiency in the vineyard and has a strong impact on photosynthetic capacity. To characterize vigor, the intercepted photosynthetically active radiation fraction was measured using a ceptometer and the exposed leaf area was determined with the help of the VITUR sheet proposed by the University of La Rioja. On the other hand, to detect the presence of chlorosis an optical instrument has been used to determine the chlorophyll content of the leaf. Field measurements have been contrasted with spectral indices and the results show that the CI red edge and DATT indices derived from the red edge region are valid for detecting chlorosis, while the NDVI and SAVI indices derived from the red and near infrared band are valid for determining vigor.
La identificación de la variabilidad de los parámetros biofísicos en el cultivo de una parcela es un aspecto clave para hacer una buena gestión de esta y obtener el máximo rendimiento. Las técnicas de teledetección permiten identificar esta variabilidad, ya sea con sensores ubicados en satélites, aviones, drones, etc. Una vez caracterizada la parcela, es aconsejable actuar en cada zona conforme la variabilidad observada, a esto se le llama agricultura de precisión. En este trabajo se ha hecho un estudio que se centra en la vid. El objetivo es validar los índices espectrales extraídos de las imágenes de una parcela de Vitis vinífera de la variedad Macabeo, que han sido capturadas desde el aire con una cámara multiespectral montada en un dron, para determinar vigor y clorosis. El vigor indica el rendimiento de la viña i, potencialmente, la calidad de la uva. La clorosis indica deficiencia de hierro de la vid y repercute en la capacidad fotosintética. Para caracterizar el vigor se ha medido la fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (fIPAR) mediante un ceptómetro y se ha determinado la superficie foliar expuesta (SFE) con la ayuda de la ficha VITUR propuesta por la Universidad de La Rioja. Por otro lado, para detectar presencia de clorosis se ha utilizado un instrumento óptico que permite determinar el contenido en clorofila de las hojas. Se han contrastado las medidas de campo con los índices espectrales y los resultados muestran que los índices CI red edge y DATT derivados de la región del red edge son válidos para detectar clorosis, mientras que los índices NDVI y SAVI derivados de las bandas del rojo y del infrarrojo próximo son válidos para determinar vigor.
La identificació de la variabilitat dels paràmetres biofísics en el cultiu d'una parcel·la és un aspecte clau per fer una bona gestió d'aquesta i obtenir el màxim rendiment. Les tècniques de teledetecció permeten identificar aquesta variabilitat, ja sigui amb sensors ubicats en satèl·lits, avions, drons, etc. Un cop caracteritzada la parcel·la, és aconsellable actuar a cada zona d'acord amb la variabilitat observada, el que s'anomena agricultura de precisió. En aquest treball s'ha fet un estudi que es centra en la vinya. L'objectiu és validar els índexs espectrals extrets de les imatges d'una parcel·la de Vitis vinífera de la varietat Macabeu, que han estat capturades des de l'aire amb una càmera multiespectral muntada en un dron, per tal d'estimar vigor i clorosi. El vigor indica el rendiment de la vinya i, potencialment, la qualitat del raïm. La clorosi indica deficiència de ferro de la vinya i té una repercussió en la capacitat fotosintètica. Per caracteritzar el vigor s'ha mesurat la fracció de radiació fotosintèticament activa interceptada (fIPAR) mitjançant un ceptòmetre i s'ha determinat la superfície foliar exposada (SFE) amb l'ajuda de la fitxa VITUR proposada per la Universitat de La Rioja. D'altra banda, per detectar presència de clorosi s'ha utilitzat un instrument òptic que permet determinar el contingut en clorofil·la de les fulles. S'han contrastat les mesures de camp amb els índexs espectrals i els resultats mostren que els índexs CI red edge i DATT derivats de la regió del red edge són vàlids per detectar clorosi, mentre que els índexs NDVI i SAVI derivats de les bandes del roig i de l'infraroig proper són vàlids per estimar vigor.
Projecte Final de Màster Oficial
Murillo Ramos, Dídac
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2019
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Projecte Final de Màster Oficial
Alvarado Arias, Viviana Lorena
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2019
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Projecte Final de Màster Oficial
Flores Echavarri, Víctor
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Gorchs Altarriba, Gil
Fecha de publicación: 2019
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Trabajo final de grado
Llorens Pol, Jan
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2019
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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Vertical gardens are supposed to be a new way of introducing green spaces in those cities, towns and / or infrastructures where, due to space issues, it is not possible to do it horizontally. In addition, some of these gardens are pieces of art and serve as much as to reduce greenhouse gases by introducing vegetation, as well as decorating and embellishing buildings or interior spaces. To facilitate the study of the real utility of vertical gardens, this work has been proposed to estimate the net primary production of vertical gardens by using a commercial camera to calculate different vegetation estimation rates such as the NDVI, the GNDVI among others that they can be extracted by combining the information received from the R, G and / or B channels of an image taken horizontally. These indices could later be extrapolated to biomass and thereby calculate the net primary production. This study consists of two tests. Each of these essays consists of an ivy panel created to which every time a photo is taken with the modified commercial camera, a certain amount of the vegetation present is removed. From these images taken, an analysis of their digital levels (DN) is made to obtain the information necessary to calculate the vegetation estimation indices as described above. Therefore, it provides a protocol to perform an analysis in a simple way and without involving a large economic cost of vegetation in an upright position, such as a vertical garden or an ivy wall, present in an image. Although the NDVI did not prove to be a good estimation index for the present study, and the protocol modifications have not been useful either to improve the results obtained, other indexes such as GB and SAVIg have been found that could serve for the same purpose.
Els jardins verticals estan suposant una nova manera d'introduir espais verds en aquelles ciutats, poblacions i/o infraestructures on per qüestions d'espai no és possible fer-ho de la forma tradicional, més horitzontal. A més a més algun d'aquests jardins son obres d'art i serveixen tant com per reduir els gasos d'efecte hivernacle al introduir vegetació, com per a guarnir i embellir edificis o espais interiors. Per tal de facilitar l'estudi de la utilitat real dels jardins verticals aquest treball s'ha proposat estimar la producció primària neta de jardins verticals mitjançant l'ús d'una càmera comercial per calcular diferents índexs d'estimació de vegetació com l'NDVI, el GNDVI entre d'altres que poden ser extrets combinant la informació rebuda dels canals R, G i/o B d'una imatge presa en horitzontal. Aquest índexs posteriorment podrien extrapolar-se a biomassa i de tal manera calcular la producció primària neta. Aquest estudi consisteix en la realització de dos assaigs. Cadascun d'aquests assaigs consta d'un panell d'heura creat al qual cada cop que és pren una foto amb la càmera comercial modificada es fa una retirada de certa quantitat de la vegetació present. A partir d'aquestes imatges preses, es fa un anàlisi dels seus nivells digitals (DN) per a obtenir la informació necessària per a calcular els índexs d'estimació de vegetació tal i com s'ha exposat anteriorment. Per tant, proporciona un protocol per a realitzar un anàlisi de forma senzilla i sense que suposi una gran despesa econòmica de la vegetació en posició vertical, com podria ser un jardí vertical o be una paret d'heura, present en una imatge . Tot i que l'NDVI no ha resultat ser un bon índex d'estimació pel present estudi, i les modificacions del protocol no han resultat tampoc útils per a millorar els resultats obtinguts, s'han trobat d'altres índexs com el GB i SAVIg que podrien servir per al mateix propòsit.
Los jardines verticales están suponiendo una nueva manera de introducir espacios verdes en aquellas ciudades, poblaciones y/o infraestructuras donde por cuestiones de espacio no es posible hacerlo de forma horizontal. Además alguno de estos jardines son obras de arte y sirven tanto para reducir los gases de efecto invernadero al introducir vegetación, como para adornar y embellecer edificios o espacios interiores. Para facilitar el estudio de la utilidad real de los jardines verticales este trabajo se ha propuesto estimar la producción primaria neta de jardines verticales mediante el uso de una cámara comercial para calcular diferentes índices de estimación de vegetación como el NDVI , el GNDVI entre otros que pueden ser extraídos combinando la información recibida de los canales R, G y / o B de una imagen tomada en horizontal. Este índices posteriormente podrían extrapolarse a biomasa y de tal manera calcular la producción primaria neta. Este estudio consiste en la realización de dos ensayos. Cada uno de estos ensayos consta de un panel de hiedra creado al que cada vez que se toma una foto con la cámara comercial modificada se hace una retirada de cierta cantidad de la vegetación presente. A partir de estas imágenes tomadas, se hace un análisis de sus niveles digitales (DN) para obtener la información necesaria para calcular los índices de estimación de vegetación tal y como se ha expuesto anteriormente. Por lo tanto, proporciona un protocolo para realizar un análisis de forma sencilla y sin que suponga un gran gasto económico de la vegetación en posición vertical, como podría ser un jardín vertical o bien una pared de hiedra, presente en una imagen. Aunque el NDVI no ha resultado ser un buen índice de estimación de la vegetación para el presente estudio, y las modificaciones del protocolo no han resultado tampoco útiles para mejorar los resultados obtenidos, se han encontrado otros índices como el GB y SAVIg que podrían servir para el mismo propósito.
Trabajo final de grado
Cartes Gimeno, Nuria
Tutor/a - Director/a: Gorchs Altarriba, Gil; Serrano Porta, Lydia; Fernández Murcia, Enric
Fecha de publicación: 2018
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Trabajo final de grado
De Moragas Serra, Gerard
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Gorchs Altarriba, Gil; Fernández Murcia, Enric
Fecha de publicación: 2018
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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In order to improve the management of nitrogen fertilization and yields of wheat crops, four treatments of nitrogen fertilization (0, 60, 120 and 180 kg N / ha) were applied in different plots. Nitrogen content and biomass were estimated using optical methods. First, several photographs were taken using a camera of the shelf (COST) three different filters (visible, infrared and near infrared) and several spectral indices were calculated. Then the levels of chlorophyll with optical instrumentation (CCM) and intercepted photosynthetically active radiation fraction (fIPAR) were determined and the relationships between these variables and the indices were studied. Finally, the crop yield was calculated and also the relationships between yield and nitrogen content. The results show that conventional low cost cameras can provide useful information to estimate the nitrogen content in wheat.
Per tal de millorar el maneig de la fertilització nitrogenada i el rendiments dels cultius de blat, es van aplicar quatre tractaments de fertilització nitrogenada (0, 60, 120 i 180 kg N/ ha) a diferents parcel·les i es va determinar mitjançant diversos mètodes òptics el contingut de nitrogen i biomassa. Primerament s'han realitzat diverses fotografies amb una càmera convencional amb tres filtres diferents (Visible, Infraroig i Infraroig proper) i se n'han calculat diversos índexs espectrals. A continuació s'han determinat els nivells de clorofil·la amb instrumentació òptica (CCM) i la fracció de radiació fotosintèticament activa interceptada pel cultiu (fIPAR) i s'han estudiat les relacions entre aquestes variables i els índexs espectrals. Finalment s'ha determinat el rendiment del cultiu i s'han estudiat les relacions entre el rendiment i el contingut de nitrogen. Els resultats mostren que les càmeres convencionals de baix cost poden proporcionar informació útil per estimar el contingut de nitrogen en blat.
Para mejorar el manejo de la fertilización nitrogenada i los rendimientos de los cultivos de trigo, se aplicaron cuatro tratamientos de fertilización nitrogenada (0, 60, 120 i 180 kg N/ha) en diferentes parcelas i mediante métodos ópticos se determinaron el contenido de nitrógeno y biomasa. En primer lugar se realizaron varias fotografías usando una cámara convencional con tres filtros diferentes (visible, infrarrojo y el infrarrojo cercano) i se calcularon varios índices espectrales. Luego se determinaron los niveles de clorofila con instrumentación óptica (CCM) y la fracción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (fIPAR) i se estudiaron las relaciones entre estas variables i los índices. Finalmente se determinó el rendimiento del cultivo y se estudiaron las relaciones entre el rendimiento y el contenido en nitrógeno. Los resultados muestran que las cámaras convencionales de bajo coste pueden proporcionar información útil para hacer una estimación del contenido de nitrógeno en el trigo.
Trabajo final de grado
Iranzo Ribera, Eva
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2017
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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In order to measure the nitrogen content of the wheat crop, several non-destructive optical methods have been studied, both at field level and at laboratory level. A field test has been performed in one of the plots of the Escola Superior d'Agricultura de Barcelona, at the Castelldefels campus of the UPC, and also an experimental part, in one of the laboratories of the same school. Four treatments of nitrogen fertilization (0, 60, 120 and 180 kg N/ ha) have been applied, with three repetitions, arranged in the various blocks. Chlorophyll levels have been determined with the CCM sensor and the photosynthetically active (PAR) radiation with the ceptometer, in order to characterize the state of the crop. In the laboratory, the amount of chlorophyll was measured by using a CCM sensor. The photosynthetic activity has also been estimated with the fluorimeter, with which several fluorescence parameters (Y_II, Y_NPQ, Y_NO) have been determined. Finally, chlorophyll extraction and absorbance readings of the leaf samples were carried out with the spectrophotometer, and the chlorophyll content was correlated with the mentioned optical parameters. According to the results obtained, it has been observed how the measurements made with the CCM sensor, the photosynthetic pigment content (chlorophyll) and the photosynthetic activity, are highly correlated, obtaining an R2 very close to 1.
Amb l'objectiu de mesurar el contingut de nitrogen del cultiu de blat s'han estudiat diversos mètodes òptics no destructius, tant a nivell de camp com a nivell de laboratori. S'ha establert un assaig de camp a una de les parcel·les de l'Escola Superior d'Agricultura de Barcelona, al campus de Castelldefels de la UPC, i també una part experimental a un dels laboratoris de la mateixa escola. S'han aplicat quatre tractaments de fertilització nitrogenada (0, 60, 120 i 180 kg N/ha), amb tres repeticions, disposades en els diversos blocs. S'han determinat els nivells de clorofil·la amb el sensor CCM i la radiació fotosintèticament activa (PAR) amb el ceptòmetre, a fi de poder caracteritzar l'estat del cultiu. Al laboratori, s'ha estimat la quantitat de clorofil·la mitjançant el sensor CCM. També s'ha estimat l'activitat fotosintètica amb el fluorímetre, amb el qual s'han determinat diversos paràmetres de fluorescència (Y_II,Y_NPQ,Y_NO). Finalment, s'ha prosseguit a realitzar l'extracció de clorofil·la i les lectures d'absorbància de les mostres de fulla amb l'espectrofotòmetre, i s'ha relacionat el contingut de clorofil·la amb els paràmetres òptics esmentats. D'acord amb els resultats obtinguts s'ha pogut observar com les mesures realitzades amb el sensor CCM, el contingut de pigments fotosintètics (clorofil·la), i l'activitat fotosintètica estan altament correlacionats, ja que la R2 és molt propera a la unitat.
Con el objetivo de medir el contenido de nitrógeno del cultivo de trigo se han estudiado varios métodos ópticos no destructivos, tanto a nivel de campo como a nivel de laboratorio. Se ha establecido un ensayo de campo en una de las parcelas de la Escuela Superior de Agricultura de Barcelona, en el campus de Castelldefels de la UPC, y también una parte experimental en uno de los laboratorios de la misma escuela. Se han aplicado cuatro tratamientos de fertilización nitrogenada (0, 60, 120 y 180 kg N / ha), con tres repeticiones, dispuestas en los distintos bloques. Se han determinado los niveles de clorofila con el sensor CCM y la radiación fotosintéticamente activa (PAR) con el ceptómetro, a fin de poder caracterizar el estado del cultivo. En el laboratorio se ha estimado la cantidad de clorofila mediante el sensor CCM. También se ha estimado con el fluorímetro la actividad fotosintética, con el cual se han determinado varios parámetros de fluorescencia (Y_II,Y_NPQ,Y_NO). Finalmente se ha proseguido a realizar la extracción de clorofila y las lecturas de absorbancia de las muestras de hoja con el espectrofotómetro, y se ha relacionado el contenido de clorofila con los parámetros ópticos mencionados. De acuerdo con los resultados obtenidos se ha podido observar cómo las medidas realizadas con el sensor CCM, el contenido de pigmentos fotosintéticos (clorofila) y la actividad fotosintética, están altamente correlacionados, ya que la R2 es muy cercana a la unidad.
Trabajo final de grado
Pellicer De La Torre, Yolanda
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia; Cuevas González, María
Fecha de publicación: 2017
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
Proyecto/Trabajo final de carrera
Catasús Colomé, Roser; Fernández Gotzens, Carles
Tutor/a - Director/a: Serrano Porta, Lydia
Fecha de publicación: 2008
Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)
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En l'àmbit de la viticultura de precisió, disposar d'indicadors del rendiment i la qualitat del raïm és de molta importància. L'objectiu del treball és desenvolupar índex remots (de reflectància hiperespectral i termometria d'infraroig) que permetin seleccionar el moment òptim de recol·lecció
per cada parcel·la i que permetin així obtenir el màxim potencial durant la vinificació. En el present estudi s'ha treballat amb plantes de Vitis vinifera cv. Chardonnay, situades en parcel·les de les comarques Alt Penedès i Anoia (Barcelona). S'han utilitzat eines basades en la
teledetecció (reflectància espectral i termometria d'infraroig) i també les considerades habituals en la viticultura com la fitxa VITUR i l'anàlisi dels paràmetres de qualitat del raïm (pes, grau i acidesa).
Els índexs remots (espectrals i termomètrics) així com diversos paràmetres estructurals i funcionals de la vinya (estructura de la coberta, estat hídric, fracció de PAR interceptat) es varen determinar en l'estadi de verol. Posteriorment, en el moment de la collita, es determinà el rendiment i la qualitat.
Els resultats mostren que, en les condicions de l'estudi, el desenvolupament vegetatiu està condicionat per la disponibilitat d'aigua, tal com queda reflectit en l'estreta relació entre l'índex de vegetació de diferència normalitzada (NDVI) i el potencial hídric a la matinada (Ψa) (R2 = 0,64; p<0,01). A més a més, s'ha trobat que l'índex d'aigua (WI) ha estat un bon indicador de l'estat hídric de la planta. La relació entre l'índex d'aigua (WI) i la temperatura d'infraroig al migdia és
altament significativa (r=0,52; p<0,01).
Pel que fa referència a indicadors de rendiment, s'ha trobat una relació altament significativa entre la fracció de PAR interceptat (fIPAR) i el rendiment (Kg/cep) (R2=0,51; p<0,01). D'igual manera, els
resultats mostren que l'índex d'aigua (WI) també pot ser un bon indicador del rendiment (Kg/cep),
tot i que la seva relació amb el rendiment és marginalment significativa (R2= 0,30; p<0,05).
En termes de qualitat s'ha trobat que hi ha una relació altament significativa (R2=0,74; p<0,01) entre l'índex d'aigua (WI) i l'acidesa total tartàrica (ATT).
Per acabar, el darrer indicador de qualitat ha estat la temperatura d'infraroig a la matinada que relacionada amb el grau alcohòlic probable (GAP), ha mostrat una relació altament significativa (R2=0,75; p<0,01).
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Áreas temáticasInformació
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Objetivos de desarollo sostenibleInformació
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Marco académico
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Centro DocenteInformació
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