Viabilitat tècnica i econòmica del cànem industrial als secans frescals i semifrescals de Catalunya

Escola Superior d’Agricultura de Barcelona VIABILITAT TÈCNICA I ECONÒMICA DEL CÀNEM INDUSTRIAL ALS SECANS FRESCALS I SEMIFRESCALS DE CATALUNYA Gil Gorchs Altarriba Eduard Hernández Yáñez Jordi Comas Angelet Desembre de 2006 VIABILITAT TÈCNICA I ECONÒMICA DEL CÀNEM INDUSTRIAL ALS SECANS FRESCALS I SEMIFRESCALS DE CATALUNYA Estudi realitzat per: Gil Gorchs Altarriba Eduard Hernández Yáñez Jordi Comas Angelet Escola Superior d’Agricultura de Barcelona Universitat Politècnica de Catalunya Estudi encarregat per: Generalitat de Catalunya Departament d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural Desembre de 2006 Foto portada: Vista de l’assaig rotació cànem ― blat el 15 de juny de 1996 a Merlès (Gil Gorchs). Imprès en paper de cànem (canemuixa) lliure de clor SUMARI RESUM .............................................................................................................. 1 1. Aprofitament del cànem industrial................................................................. 3 1.1 Aprofitament de la fibra......................................................................... 3 1.2 Aprofitament del gra.............................................................................. 6 2. Evolució del cultiu a Europa.......................................................................... 7 2.1 Principals països europeus productors................................................. 7 2.2 Evolució del cultiu del cànem a la UE................................................... 8 3. Aplicacions energètiques del cànem........................................................... 10 3.1 Introducció ......................................................................................... 10 3.2 Tecnologies d’aprofitament de la biomassa........................................ 14 3.3 Característiques del recurs ................................................................ 15 3.4 Aplicacions del cànem com biocombustible ....................................... 15 3.4.1 Aplicacions elèctriques............................................................. 16 3.4.2 Aplicacions tèrmiques ............................................................. 23 4. El cultiu i l’aprofitament del cànem a la Catalunya central.......................... 27 5. Ecologia del cultiu....................................................................................... 30 5.1 Implantació. Creixement vegetatiu lent............................................... 30 5.2 Creixement actiu del cultiu.................................................................. 32 5.3 Collita.................................................................................................. 34 6. Resultats experimentals al Lluçanès........................................................... 36 6.1 Efecte de la dosi de sembra i de la fertilització nitrogenada sobre la densitat de plantes ............................................................... 36 6.2 Efecte de la dosi de sembra i de la fertilització nitrogenada sobre el diàmetre de la tija ................................................................. 38 6.3 Efecte de la dosi de sembra i de la fertilització nitrogenada sobre la qualitat de la fibra.................................................................. 40 6.4 Efecte de la dosi de sembra i de la fertilització nitrogenada sobre el rendiment en gra .................................................................. 42 7. Material vegetal disponible.......................................................................... 45 8. El cànem i el medi ambient......................................................................... 47 9. Possibilitats del cànem en els sistemes de cultiu dels secans frescals i semifrescals de Catalunya ....................................................................... 51 9.1 El cànem és un bon precedent per al blat .......................................... 52 9.2 Resultats experimentals al Lluçanès sobre l’efecte positiu del cànem en el blat ................................................................................. 53 9.3 Consideracions econòmiques sobre el cultiu del cànem .................... 58 9.3.1 Escenaris de producció possibles ........................................... 58 9.3.2 Marges bruts estimats per a diferents cultius a l’àrea de cultiu del cànem ....................................................................... 61 10. Conclusions ................................................................................................ 65 11. Referències bibliogràfiques......................................................................... 67 ANNEXOS........................................................................................................ 73 Annex 1: Unitats energètiques.................................................................... 75 Annex 2: Fulls de cultiu i marges bruts ....................................................... 77 Índex de figures Figura 1. Aprofitament del cànem a la UE-25, 2001 ....................................................... 3 Figura 2. Proporció de fibra cortical i fibra central (canemuixa)..................................... 4 Figura 3. Aprofitament de la fibra cortical del cànem a la UE-25, 2001......................... 5 Figura 4. Aprofitament de la fibra del cilindre central (canemuixa)................................. 6 Figura 5. Aprofitament del gra del cànem a la UE-25, 2001 .......................................... 6 Figura 6. Distribució de la superfície de cultiu del cànem industrial a la UE-25............. 7 Figura 7. Possibilitats d’aprofitament energètic de la biomassa ................................... 11 Figura 8. Tecnologies d’aprofitament biomassa (Kaltschmitt (2006) ............................ 14 Figura 9: Esquema generació electricitat a partir de palla (Acciona, Sangüesa) ......... 17 Figura 10. Esquema alimentació caldera co-combustió................................................ 19 Figura 11. Esquema sistema district heating................................................................ 24 Figura 12. Isohietes mitjanes anuals a Catalunya. Delimitació de zones segons règim de pluges (López i Serra, 1995)................................................................... 27 Figura 13.. Diagrama ombrotèrmic de Prats de Lluçanès............................................. 28 Figura 14.Camps de cànem a Sagàs ............................................................................ 28 Figura 15. Recol·lecció del gra a Olost.......................................................................... 35 Figura 16. Densitat de cultiu a naixença i a collita i mortalitat (%) en funció l’adobat nitrogenat (kg N ha-1) i la dosi de sembra (kg ha-1). ................................ 37 Figura 17. Diàmetre de la tija (mm) a la base (punt fosc) i a inici de la inflorescència.......................................................................................................... 39 Figura 18. Rendiment de fibra cortical, de fibra (de la fibra cortical) i de canemuixa a collita en funció de l’any, la dosi de nitrogen i la dosi de sembra.................................................................................................................... 41 Figura 19. Rendiment de gra a Collita 2 (maduració gra), segons l’adobat nitrogenat (kg N ha-1) i la dosi de sembra (kg ha-1) aplicada al cànem................. 43 Figura 20. Inflorescència de planta mascle, femella, i monoica.................................... 46 Figura 21. Detall del cultiu on es pot observar la fulla caiguda al sòl i l’absència de males herbes a l’interior de la parcel·la ............................................................ 47 Fig. 22. Comparació global sobre la benignitat sobre l’entorn en relació a els principals cultius seguint 26 criteris objectius........................................................ 49 Figura 23. Esquema de la rotació cànem—blat estudiada a Merlès............................. 53 Figura 24. Rendiment de gra (14% d’humitat) del blat en funció de la rotació............ 54 Figura 25. Densitat d’espigues i pes del gra segons la rotació.................................... 55 Figura 26. Diferència entre els agregats estables pretractats amb alcohol i els estables a l’aigua ................................................................................................... 56 Figura 27. Nitrogen nítric en el sòl a filloleig i després de collir el blat segons la rotació..................................................................................................................... 57 Índex de taules Taula 1. Objectius del Pla d’acció sobre la biomassa europeu .................................... 10 Taula 2. Objectius biomassa PER................................................................................ 10 Taula 3. Objectius biomassa ........................................................................................ 11 Taula 4. Criteris per l’avaluació dels efectes mediambientals del cànem ................... 12 Taula 5. Balanç i rendiment energètic conreus ............................................................ 13 Taula 6. Productivitat i balanç energètic del cànem ................................................... 13 Taula 7. Composició del cànem ................................................................................... 15 Taula 8. Contingut en cel·lulosa, hemicel·lulosa, lignina i poder calorífic..................... 15 Taula 9. Rendiments i tecnologies de combustió biomassa......................................... 16 Taula 10. Característiques dels combustibles.............................................................. 18 Taula 11. Generació elèctrica amb conreus energètics ............................................... 19 Taula 12. Determinació retribució pagès (plantes de biomassa).................................. 20 Taula 13. Generació elèctrica amb co-combustió en central tèrmica de carbó............ 20 Taula 14. Producció d’energia a la Central Tèrmica de Cercs (FREE) ........................ 21 Taula 15. Determinació retribució al pagès (co-combustió) ......................................... 22 Taula 16. Determinació retribució al pagès en els nous escenaris .............................. 22 Taula 17. Exemple domèstic casa unifamiliar 150 m2 i 6 messos calefacció l’any....... 23 Taula 18. Xarxa de calor centralitzada ......................................................................... 25 Taula 19. Referències d’instal·lacions district heating.................................................. 25 Taula 20. Exportacions d’elements nutritius del cultiu del cànem ................................ 33 Taula 21. Efecte rotació del cànem en el rendiment de gra del blat............................. 55 Taula 22. Escenaris possibles de producció del cànem a Catalunya segons el tipus de varietat, la data de collita i l’objectiu de producció.................................. 59 Taula 23. Marges bruts estimats per a diferents cultius al Berguedà-Lluçanès. .......... 61 Taula 24. Variació del marge brut del cànem per a fibra o biomassa collit a floració (varietats de fibra) en funció del preu i del rendiment de palla................. 62 Taula 25. Variació del marge brut del cànem per a gra i fibra o biomassa collit a maduració del gra (varietats de fibra) en funció del preu del gra i de la palla. ..... 63 Taula 26. Variació del marge brut del cànem per a gra i fibra o biomassa collit a maduració del gra (varietats de gra) en funció del rendiment i del preu del gra i de la palla. .................................................................................................... 63 1 RESUM Actualment es considera que els cultius de fibra són els “nous” cultius a desenvolupar, de forma similar al que succeí amb els cultius oleaginosos durant la segona meitat del segle XX, perquè donen productes (fibra i cel·lulosa) dels quals la UE i els països desenvolupats en són deficitaris i són més benignes per al medi ambient que les alternatives ara utilitzades. Entre els cultius de fibra, el cànem (Cannabis sativa L.) desperta un gran interès, perquè és font de múltiples productes industrials renovables, també alimentaris, i té el perfil adequat per ajudar a establir sistemes agrícoles més sostenibles. El cànem és probablement el cultiu de fibra més ben adaptat a les condicions climàtiques dels secans frescals i semifrescals de la Catalunya Central, on ha esdevingut el cultiu idoni per conrear en rotació amb el blat. Malauradament, el trasllat de la planta de l’empresa que processava la palla (Agrofibra SL) a França ha provocat la desaparició del cultiu durant el 2006. Una de les opcions que actualment presenta molt interès és l’aprofitament energètic de la biomassa. Tanmateix, el cànem no té cap punt fort i no ha aconseguit ser imprescindible per a cap de les múltiples utilitzacions possibles. Per diverses raons, especialment perquè ha estat una planta foragitada de la investigació i actualment té diverses debilitats a resoldre. Alguns punts a estudiar són: • Els factors que limiten la producció del cànem, particularment algunes limitacions fisiològiques (pèrdua de plantes i fulles, cicle, etc.). • La tecnologia per la separació i el processat de la fibra. • La selecció i l’obtenció de noves varietats de gra i de fibra adaptades a les condicions de Catalunya, així com el valor nutritiu que presenten. • La viabilitat tècnica i la tecnologia òptima per utilitzar la biomassa per a l’obtenció d’energia elèctrica i tèrmica. • El valor del cànem per a la sostenibilitat i l’agricultura ecològica Els atots que reuneix el cànem justifiquen plenament que l’administració prengui un seguit de mesures per aprofitar les possibilitats de futur que ofereix aquest cultiu. Entre aquestes mesures es poden destacar les següents: • Crear les condicions que facin possible tornar a enllaçar el sector productiu i la indústria del cànem a Catalunya • Promoure l’eliminació de la normativa actual que obliga a sembrar un mínim de 40 kg llavor ha-1, o baixar-la a la meitat com a mínim. • Fer accessible per al cànem ajuts agroambientals per inclusió en la rotació de cultius o per l’eficàcia com a tallafocs. • Impulsar la investigació i el desenvolupament dels nous productes del cànem. Incentivar-ne les aplicacions industrials i estendre’n el coneixement. 1. Aprofitament 3 1. Aprofitament del cànem industrial El cànem industrial (Cannabis sativa L. ), espècie originària d’Àsia Central, és una de les plantes cultivades més antigues i versàtils conegudes per l’home. La seva utilització data del neolític (Abel, 1980, Dempsey, 1975). Tradicionalment, aquest cultiu s’ha aprofitat principalment per la seva fibra. També es pot aprofitar pel gra. Per al conjunt de la UE per a l’any 2001,producció d’unes 25.000 tones de fibra cortical, d’unes 40.000 tones de fibra del cilindre central, anomenada canemuixa,i d’unes 4.300 tones de gra (Karus, 2002). 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 Fibra cortical Fibra central (canemuixa) gra tones Figura 1. Aprofitament del cànem a la UE-25, 2001 (Karus, 2002) De la planta del cànem també es poden obtenir cannabinols que s’han utilitzat amb finalitats medicinals, rituals i recreatives. De tota manera, actualment a la Unió Europea només es permet el cultiu de culti-vars registrades que tinguin un nivell de THC (∆9 tetrahidrocannabinol) inferior al 0,2% sobre matèria seca (CE, 2000) 1.1 Aprofitament de la fibra Per a l’aprofitament de la tija del cànem cal separar la fibra cortical, també anomenada fibra del floema, dels teixits situats a l’interior del càmbium, és a dir del cilindre central o canemuixa (Ranalli, 1999). En general, la fibra cortical representa un 32% de la tija, mentre que la canemuixa un 68% (Gilabert, 1981; Meijer, 1994). El fet que aquestes dues fibres siguin, morfològica i químicament, molt diferents fa que s’hagin de considerar dues matèries primer distintes. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 10 3. Aplicacions energètiques del cànem 3.1 Introducció Entre la biomassa amb utilització energètica, son els conreus energètics els que presenten major potencial. Aquest fet queda palès en els diferents programes relacionats amb el foment de les energies renovables, tant a nivell europeu, estatal com autonòmic. Pla d’acció sobre la biomassa (2005) Taula 1. Objectius del Pla d’acció sobre la biomassa europeu Pla d’energies renovables (PER 2005) Taula 2. Objectius biomassa PER Projectes en explotació 1999-2004 Nombre projectes Energia primària (tep) Objectiu PER 2010 (tep) Residus forestals 149 9.671 450.000 Residus agrícoles llenyosos 0 0 350.000 Residus agrícoles herbacis 2 58.803 1.350.000 Residus d’indústries forestals 121 206.946 250.000 Residus d’indústries agrícoles 37 262.882 250.000 Conreus energètics 0 0 3.350.000 TOTAL 309 538.302 6.000.000 3. Aplicacions energètiques 11 Pla de l’energia de Catalunya (2006) Taula 3. Objectius biomassa Tipus biomassa 2003 2010 2015 Biomassa forestal i agrícola 93,9 180,9 278,6 Biogàs 22,7 162,6 205,6 Residus renovables 147,7 166,7 198,8 Biocarburants 25,3 377,7 844,1 TOTAL 289,6 887,9 1.527,1 En el Pla de l’energia de Catalunya els conreus energètics estan inclosos dins la biomassa agrícola tal com es mostra a la Figura següent. Figura 7. Possibilitats d’aprofitament energètic de la biomassa Una vegada vista la importància de la utilització energètica de la biomassa i els conreus energètics, així com les seves potencialitats, cal plantejar-se les possibilitats del cànem com a biocombustible. Segons Fernández (2003) les característiques ideals dels conreus extensius dedicats a la producció de biomassa son: 1. Alts nivells de productivitat en biomassa amb baixos costos de producció 2. Possibilitats de desenvolupar-se en terres marginals, o en terres de retirada de la producció d’aliments Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 12 3. Requeriments de maquinària agrícola convencional, que també s’utilitza en altres conreus propis de la zona 4. Balanç mediambiental positiu, superior a la terra sense conreu o amb conreu tradicional 5. Balanç energètic positiu, es a dir energia neta continguda en el biocombustible produït, superior a la consumida en el conreu i processos de transformació fins obtenció del biocombustible 6. Possibilitat de recuperar fàcilment les terres desprès d’utilització del conreu energètic, per tal de realitzar altres conreus si les condicions socioeconòmiques ho aconsellen L’opinió general dels cultivadors de cànem i dels tècnics d’arreu, és que el cànem és un cultiu millorant i bon precedent per al blat. Es diu que millora l’estructura del sòl, no necessita fitosanitaris, suprimeix les males herbes i alguns patògens importants del sòl i és més benigne per al medi ambient que altres grans cultius, ja que té un baix consum d’intrants i un baix impacte pel medi ambient (van der Werf 2004). En els secans frescals de Catalunya l’increment de rendiment del blat rere cànem respecte el blat en monocultiu seria d’uns 1400 kg/ha (Gorchs 2006). El cànem (hemp) es troba dins el conreus prioritzats en estudis desenvolupats per l’Agència Europea del Mediambient (EEA 2006), tal com es recull en el quadre que s’adjunta. Taula 4. Criteris per l’avaluació dels efectes mediambientals del cànem (EEA 2006) Resultats obtinguts a casa nostra per Gorchs (2006), situen el rendiment entre 4.800 i 5.600 kgs M.S./ha, segons sigui varietat per a gra o per biomassa. Aquests rendiments equivalen a 19.500 i 22.000 Mcal/ha. Segons dades proporcionades per Acciona Energía (2006), el cànem s’inclou dins els conreus amb potencialitat energètica i balanç energètic positiu (taula 4.3). 3. Aplicacions energètiques 13 Taula 5. Balanç i rendiment energètic conreus Balanç energètic (Mcal/ha) Rendiment energètic Blat 12.445 4 Sorgo 158.128 28 Cànem 43.977 8 Gira-sol 41.016 8 En l’estudi de la Fundació Abertis (2005) sobre l’aprofitament de la biomassa com a font de matèries primeres i d’energia, es contemplen com a conreus energètics el cànem, gira-sol i colza. Estudis realitzats a Alemanya (Scholz 2005) durant vuit anys, amb 10 conreus energètics indiquen que el cànem (Cannabis sativa) va ser el més productiu (8,9-11,2 t M.S/ha) i de major eficiència energètica entre els diferents conreus (dactil, pollancre (Populus spp), salzes (Salix spp), sègol, triticale, topinambur (Helianthus tuberosus). També Khokhotva (2004) aporta més informació relativa a la productivitat i balanç energètic del cànem i altres conreus. Com es pot apreciar pel cànem el ratio sortida/entrada del balanç energètic oscil·la entre 5 i 20. Taula 6. Productivitat i balanç energètic del cànem (Khokhotva , 2004) Finalment cal fer referència als treballs de N. El Bassam (1998, 2004) del Centre Internacional d’Investigació d’Energies Renovables (IFEED) a Alemanya. S’han indentificat més de 200 espècies de plantes en diferents regions per ser utilitzades com a biocombustibles. Pel que fà al cànem considera que tota la planta es pot utilitzar com a combustible sólid. Permet la obtenció d’altres biocombustibles gràcies a un ampli ventall de tecnologies de conversió. L’oli de cànem pot utilitzar-se com a biodiesel, a nivells de producció 600 l/ha. Tot el que s’ha exposat confirma les possibilitat d’utilització del cànem com a biomassa per producció energètica. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 14 3.2 Tecnologies d’aprofitament de la biomassa En la figura 6 es proporciona una visió general de les tecnologies energètiques d’aprofitament de la biomassa. Figura 8. Tecnologies d’aprofitament biomassa (Kaltschmitt (2006) Tots aquests processos de valorització es poden dividir en tres grups en funció del tipus de tractament: fisicoquímics, termoquímics i bioquímics Les tecnologies termoquímiques utilitzades son: la combustió; la gasificació; la piròlisi. La combustió directa o incineració es una oxidació total que es fa a forns, calderes i generadors de vapor de la que s’obtenen gasos calents, dels que s’aprofita la calor sensible. La gasificació consisteix en una oxidació parcial del residu. Es treballa entre el 25 i 30% de l’oxigen necessari estequiomètricament. El producte es una barreja de CO, hidrogen i metà que encara pot ser cremat per obtenir mes energia. En els processos convencionals, el poder calorífic d’aquest gas està al voltant de 4 MJ/Nm3. Qualsevol sòlid amb un alt contingut de carboni és gasificable. La piròlisi és la descomposició tèrmica del residu en absència d’oxidants, a temperatures d’entre 400 i 900ºC. Com a resultat s’obté una mescla que és en part sòlida (principalment carbó), en part líquida i en part gasosa. Els líquids i els gasos són hidrocarburs i compostos alifàtics. Aquests productes poden ser utilitzats com a combustibles i matèries primeres. Les conversions físico-químiques estan destinades a l’obtenció de biocarburants. Els cultius energètics poden anar orientats a obtenir biocombustibles sòlids per a generar calor o energia elèctrica i de biocarburants líquids (alcohols i olis o els seus derivats) 3. Aplicacions energètiques 15 Els processos bioquímics estan relacionats amb la descomposició bacteriana de la matèria orgànica. Entre ells es poden esmentar la fermentació alcohòlica i la digestió anaeròbia. La fermentació alcohòlica s’utilitza principalment per a les plantes de conreus sucrers o amilacis per obtenir alcohols (bioalcohols) que es poden utilitzar directament o barrejat amb gasolina en els motors d’explosió. Pel que fa a la digestió anaeròbia és un procés que s’utilitza pels residus biodegradables a fi de reduir la càrrega contaminant. En absència d’oxigen determinats bacteris degraden la matèria orgànica, i s’obté d’una banda gas (biogàs) i una fracció sòlida rica en minerals. El biogàs conté una elevada proporció de metà i pot utilitzar-se com a combustible. 3.3 Característiques del recurs A falta de realitzar una analítica completa, així com la determinació del poder calorífic de les varietats produïdes a casa nostra, s’adjunten alguns valors obtinguts de treballs realitzats sobre el tema. Taula 7. Composició del cànem Anàlisi elemental (% en pes, matèria seca) C (%) H (%) O (%) N (%) S (%) K (%) Cl (mg/kg) Volàtils (%) Cendres (%) Fibra de cànem (a) 41,2 6,5 52,2 <0,2 <0,2 1,6 Palla de cànem (b) 45,1 5,7 40,1 0,6 0,10 300 74,3 2,5 Palla de cànem (c) 46,1 5,9 39,2 0,74 0,10 1,5 81,4 4,8(2,0-9,0) Taula 8. Contingut en cel·lulosa, hemicel·lulosa, lignina i poder calorífic Cel·lulosa Hemicel·lulosa Lignina Poder calorífic CV (MJ/kg) Fibra de cànem(a) 67 16,1 3,3 16,4 Palla de cànem (b) 57-60 8-10 18,6 Palla de cànem(c) 17 Fibra de cànem (d) 57-77 14-17 9-13 Fibra de cànem (e) 60-75 12-18 1-4 Fibra de cànem(f) 67 16 8 Cànem(g) 16,93 Fibra cortical(h) 67 13 4 Canemuixa(h) 38 31 18 (a): Reed (2004), (b): El Seaidy (2004), (c): FNR Guide (2000), (d): Vallejos (2006) , (e): Van Gelder et altres (1993), (f): López Sánchez (2004) , (g): Fundació Abertis (2005), (h): Gorchs (2006) 3.4. Aplicacions del cànem com biocombustible Tenint en compte les diferents tecnologies existents, el seu grau de desenvolupament, la potencialitat de desenvolupament de la biomassa dins les polítiques energètiques, així com les característiques del recurs estudiat (cànem) s’han identificat les següents aplicacions. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 16 3.4.1 Aplicacions elèctriques En les aplicacions elèctriques s’han considerat dos tipus de planta: - planta de generació d’energia elèctrica a partir de biomassa exclusivament - plantes de generació d’energia elèctrica a partir de co-combustió de biomassa en plantes tèrmiques convencionals Aspectes tècnics. Generació d’electricitat a partir de biomassa (plantes de biomassa). Es tracta de la combustió de la biomassa per produir vapor en una caldera. Aquest vapor acciona una turbina que genera energia elèctrica seguint el cicle de Rankine. La eficiència del cicle de Rankine es pot millorar utilitzant vapor a alta pressió sobreescalfat, combinat amb sistemes de generació més complexes, rescalfament i regeneració. En plantes de mida petita aquesta complexitat addicional implica un cost important i per tant els cicles de vapor que s’utilitzen son més senzills i alhora menys eficients. Els rendiments varien segons tecnologia i la mida de la planta. Taula 9. Rendiments i tecnologies de combustió biomassa (Khokhotva 2004) Mida Rendiment Tecnologia 1-10 MW 20-30 % Graella ≥ 50 MW 35-40 % Llit fluiditzat Estudis realitzats a Estats Units (EERE 1997) en plantes de biomassa estableixen uns rendiments del 23 % per plantes de 50 MW. A l’any 2000 el rendiment arriba al 27,7 % , amb tendència a incrementar la mida de planta fins 100 MW en el 2005. Finalment es preveu que per plantes de fins 180 MW es podrien assolir a l’any 2020 rendiments del 33,9 %. Les instal·lacions específiques de biomassa requereixen sistemes complexes que permetin la combustió de tots el components de la biomassa, inclosos els volàtils. Això obliga a dissenyar calderes amb una mida de llar més gran, que juntament als consums energètics associats al tractament i transport de la biomassa dins la planta, es tradueixen en rendiments de generació elèctrica inferiors als obtinguts en centrals convencionals. Els costos d’inversió estan al voltant dels 1.800 €/kW. El rendiment també va lligat a la mida de la planta, de manera que a menor mida, rendiment més baix. Ara bé el disseny d’instal·lacions de major potència implica una major demanda de biomassa, que s’ha de portar de més lluny i per tant s’incrementen els costos de transport. Com exemple d’aquests tipus d’instal·lació es pot fer referència a la planta de producció d’energia elèctrica a partir de palla, de la empresa Acciona, situada a Sangüesa (Navarra). 3. Aplicacions energètiques 17 Figura 9. Esquema generació electricitat a partir de palla (Acciona, Sangüesa) Pel que fa als aspectes de disseny dels equips de combustió típics (calderes de graella), els paràmetres més importants de la biomassa que cal tenir en compte per evitar o reduir els dipòsits i les corrosions son: - contingut de potassi < 7 % sobre cendres - contingut sofre < 0,1 % matèria seca - contingut clor < 0,1 % matèria seca - òxids alcalins (K2O + Na2O) < 0,17 kg/GJ Si es preveu que qualsevol d’aquests components pugui ser problemàtic caldrà fer dissenys especials. Amb les dades analítiques disponibles actualment podrien derivar-se problemes pel contingut de potassi en les cendres. Aprofitament de la biomassa lignocelul·lósica mitjançant la co-combustió. Una alternativa interessant per la generació d’energia elèctrica a partir de biomassa es la co-combustió en centrals tèrmiques de carbó convencionals en funcionament. Es tracta d’una tecnologia relativament recent i que consisteix en la substitució de part del carbó utilitzat en la central (entre 5-20%) per biomassa. Malgrat tractar-se d’un percentatge petit, degut a la gran mida de les centrals, el resultat final es una producció important d’electricitat a partir de combustibles renovables. Apart de la biomassa residual seca (residus forestals, agrícoles, etc.…), aquesta tecnologia s’adapta força bé als conreus energètics. Davant les plantes de biomassa per producció d’energia elèctrica, presenta algunes avantatges (Canalís 2005) : - Inversió inferior per unitat de potència - Generació d’electricitat amb rendiments superiors - Més flexibilitat d’operació. Fàcil adaptació a la disponibilitat de biomassa en cada moment. - Reducció emissions de NOx. Depend de cada planta També cal esmentar alguns inconvenients: Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 18 - Absència de primes a la producció d’energía elèctrica - Cert grau d’incertessa respecte al comportament de la caldera enfront la barreja de combustibles - Costos d’operació. En general els pretractaments de la biomassa per a cocombustió son més elevats, tenint en compte que majoritàriament s’utilitzarà en centrals de carbó pulveritzat. En part es pot compensar pel fet que el personal ja està especialitzat, i l’increment del cost de mà d’obra serà reduït. Els aspectes tècnics més importants a considerar son: - Tot i que aquesta tècnica es pot aplicar a qualsevol tipus de central tèrmica, les possibilitats reals es centren a les centrals amb calderes de carbó polvoritzat, per tractar-se de la tecnologia més estesa. Aquesta característica determina uns requeriments similars per la biomassa: humitat entre 10-20 % i granulometría no superior a 3-4 mm. Això implica el secatge (natural o forçat) així com la molturació de la biomassa. - Resulta especialment interessant en centrals que utilitzen carbó de baix rang, pel fet que son les més freqüents a Espanya. Els carbons de baix rang tenen una densitat energètica molt semblant als principals tipus de biomassa (taula) Taula 10. Característiques dels combustibles Poder calorífic (MJ/kg) Carbó d’alt rang 26 Carbó de baix rang (lignit negre) 16,3 Biomassa forestal 17,2 Cànem 17 En qualsevol cas per l’adaptació d’una central tèrmica a un sistema de cocombustió, caldria un estudi específic per decidir la tecnologia òptima a utilitzar en funció del tipus de caldera, carbó i biomassa. Les principals modificacions a realitzar afecten principalment a la línia d’alimentació de la caldera. Hi ha diferents experiències de substitució: • Central Tèrmica de Studstrup en Dinamarca (150 MWe), amb substitucions de fins el 10 % amb palla de cereal, que opera a ple rendiment des de el 2002. Amb substitucions fins el 20 % es va observar un increment dels índexs de corrosió. • Central Tèrmica de Escucha (Terol) planta de 160 MWe, amb substitució de fins el 5 % amb residus forestals (Pinus sylvestris i Pinus nigra) Es pot considerar que la opció més viable consisteix en la co-combustió de biomassa, on la biomassa s’introdueix a la caldera de forma independent del carbó, utilitzant els mateixos cremadors de carbó (veure esquema). Els límits d’utilització de biomassa son: - biomassa fins a un 20 % de la energia generada - biomassa de tipus herbaci fins 10 % energia generada 3. Aplicacions energètiques 19 Figura 10. Esquema alimentació caldera co-combustió (Quijano 2006) Aspectes econòmics Generació d’electricitat a partir de biomassa (plantes de biomassa). El principal component de les despeses d’explotació es sempre el cost de la biomassa utilitzada. Degut a la gran demanda de biomassa en aquestes instal·lacions l’àrea de subministrament pot ser molt gran, fet que encareix el transport. Els principals paràmetres que defineixen una instal·lació tipus d’aprofitament elèctric a partir de conreus energètics son els següents (PER 2005): Taula 11. Planta tipus de generació elèctrica amb conreus energètics Potència elèctrica 5 MW Rendiment global 21,6 % Vida útil 20 anys Quantitat de biomassa consumida 53.500 t/any biomassa poder calorific 11,7 MJ/kg Despeses de combustible 0,061753 €/kWh 2.315.737 €/any Despeses d’operació i funcionament 0,009306 €/kWh 348.975 €/any Inversió 1.803 €/kW 9.015.200 € Producció elèctrica 37.500 Mwhe/any En el cas del cànem amb conreu de producció de biomassa o sigui per altres produccions, es considera assimilable als conreus energètics. Amb produccions de l’ordre de 5.600 kgs M.S./ha i poder calorífic 17 MJ/kg, la superfície necessària de conreu per la producció de 37.500 Mwhe/any i amb rendiment global de 21,6% de la instal·lació tipus, seria: 5.600 kgs/ha any · 17 MJ/kg = 95.200 MJ/ha any = 26.440 kWh/ha any (37.500.000 kWhe/any) / (26.440 kWh/ha any) • 0,216 = 6.570 ha Per producció de gra i amb rendiments de 4.770 kgs M.S./ha i poder calorífic 17 MJ/kg, la superfície de conreu per aquesta instal·lació tipus serien de l’ordre 7.700 ha. Els ingressos de la instal·lació corresponen a la venda d’electricitat. Aquest tipus d’instal·lació està acollida al règim especial de producció elèctrica, segons el R.D. 436/2004 de 12 de març. Amb preus actuals, la venda d’energia elèctrica a tarifa fixa resulta a 0,065974 €/kWh, que no supera les despeses de combustible, operació i funcionament de la instal·lació tipus de la taula 11. Per tant actualment aquests tipus d’instal·lació son econòmicament inviables. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 26 Preu de retribució al pagès A falta de dades més concretes es pren com a cost de biomassa els 224 €/tep de la instal·lació tipus (PER 2005), que equivalen a 0,0192 €/kWht. La conversió d’energia tèrmica (kWht) a kgs de biomassa de cànem amb rendiments del 76,4%, és el següent: 1 kWht / 0,764 = 1,31 kWh biomassa 1,31 kWh biomassa / 4,72 kWh/kg cànem = 0,277 kgs cànem (0,0192 €/kWht) / (0,277 kgs cànem/kWht) = 0,0693 €/kgs cànem Si en trèiem les despesses de transport (radi màxim 50 km) que representen 0,018 €/kg, resulta un preu de retribució al pagès de 0,0513 €/kg cànem. 4. Cultiu i aprofitament a Catalunya 27 4. El cultiu i l’aprofitament del cànem a la Catalunya central Zona de cultiu A Espanya el cultiu del cànem s’ha centrat a les àrees de secà frescal del Prepirineu central de Catalunya que van de Girona al nord de Lleida. Aquestes zones agroclimàtiques es caracteritzen per presentar una altitud que oscil·la entre els 500 i els 700 m, i una pluviometria d’uns 600 mm en els secans semifrescals i de 700 en els secans frescals (López i Serra, 1995). Figura 12. Isohietes mitjanes anuals a Catalunya. Delimitació de zones segons règim de pluges (López i Serra, 1995). Així seguint aquest criteri, de forma aproximada es pot considerar que els secans frescals i semifrescals correspondrien a terres de conreu situades a la Catalunya central, a les comarques següents: l’Alt Urgell, l’Alta Ribagorça, el Berguedà, la Cerdanya, el Pallars Sobirà, el Ripollès, la Val d’Aran, el Pallars Jussà, el Solsonès, la Garrotxa i Osona. El que de forma aproximada correspondria a les zones 2 i 3 de la Figura 12. Aquesta àrea es caracteritza per presentar un clima Mediterrani temperat amb hiverns freds i estius suaus. La pluviometria és més important a la primavera que a inicis de tardor. El període més sec es dóna a l’hivern, mentre que a l’estiu la pluviometria és més variable, alternant estius humits amb altres de secs. A tall d’exemple, la Figura 13 ens mostra del diagrama ombrotèrmic de Prats de Lluçanès. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 28 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Gen Feb Mar Abr Maig Jun Jul Ago Set Oct Nov Dec Pluviometria (mm) b -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Temperatura ( 0C) Pluviometria (mm) T. Màxima T. Míníma. T= 10,8 P= 708 Figura 13. Diagrama ombrotèrmic de Prats de Lluçanès (observatori P-114, a 5 km de Merlès i a 185 m per sobre la Vall de Merlès). Temperatura (T) i pluviometria (P) mitjanes de l’any mig (1940-1981) (Gorchs, 2006) En la Catalunya central, el cultiu del cànem en rotació amb el blat ha mostratat una excel·lent adaptació (Gorchs i Lloveras, 1998b, 2003). Figura 14.Camps de cànem a Sagàs (esquerra; 12 juny 1995) i a Merlès (dreta; 2 agost 1999) (Gorchs, 2006) El rendiment en palla als secans frescals del Prepirineu sol variar entre 4 i 12 t ha-1 segons les condicions climàtiques de l’any, però el rendiment mitjà es situa entre 5 i 6 tones ha-1. El rendiment mitjà de gra es d’uns 500 kg ha-1, si bé pot variar entre 400 i 1.500 kg ha-1 (Gorchs i Lloveras, 2003). 4. Cultiu i aprofitament a Catalunya 29 Aprofitament del cànem A Espanya, tal com veurem de forma més extensa més endavant, cultivar el cànem només per a fibra sembla ser menys interessant que el cultiu per al doble ús de fibra i gra, ja que: • La utilització predominant de la fibra a Espanya per a pasta de paper permet collir a maduració del gra sense una pèrdua significativa de producció i de qualitat de la fibra cortical • La climatologia en nostres condicions en el moment de la collita del gra permet l’assecat de la palla al camp. A diferència del que passa en el conjunt de la UE-25, a Espanya, la fibra cortical s’utilitza gairebé en exclusiu per a la producció de pasta per a papers especials i tècnics (paper bíblia, moneda, paper de fumar, filtres, etc. (Gilabert, 1981; J. Castells de Semillas Castells, com. personal). Per a tèxtil, la tecnologia actualment disponible no permet obtenir fibra de qualitat suficient. La fibra, el fil o bé la tela s’importa de països que encara processen la tija de forma manual (Dreyer et al., 2002). Cal superar dos problemes tècnics per poder produir fibra de qualitat per a tèxtil o bé compòsits d’alta tecnologia als països desenvolupats: l’amarat (“enriado” en castellà) i la separació de la fibra (Ranalli, 1999). Els processos actuals donen lloc a fibres utilitzables per productes que no exigeixen fibra d’alta qualitat (farciment, compòsits, geotèxtils, etc.) (Keller et al., 2001). La creació d’Agrofibra L’any 1996, els cultivadors de cànem de les comarques d’Osona, el Berguedà, el Bages i el Solsonès van crear Agrofibra S.L a Puig-reig. Aquesta empresa tenia com a objectiu processar la tija de manera que es pogués separar la fibra cortical de la canemuixa. Malauradament, després de menys de 10 anys d’activitat, el gener de 2004, un incendi deixà a la empresa inactiva. I quan encara no han passat dos anys de la represa d’activitats de l’empresa, resulta preocupant la decisió de la direcció d’Agrofibra SL de traslladar la seva activitat al sud-est de França l’any 2007. Les instal·lacions de Puig-reig seran desmuntades i traslladades al departament francès de l'Alta Garona. El trasllat d'Agrofibra a França comportarà una inversió aproximada d'1,2 milions d'euros. Segons la direcció, la instal·lació de l'empresa ja té el ple suport de les autoritats regionals franceses i dels productors locals de cànem. Cal esmentar que, Agrofibra havia valorat altres possibles localitzacions a Aragó, Andalusia i la Rioja. De fet, la direcció d'Agrofibra va plantejar el trasllat de l'empresa el maig de 2006 en una assemblea extraordinària de socis que va aprovar la decisió, malgrat el desacord d'una part dels assistents. Malgrat això, la direcció de l'empresa assegura que a hores d'ara no hi ha constància que cap soci hagi venut les seves participacions. Segons la direcció de l’empresa, la instal·lació de l’empresa a l'Alta Garona resoldrà el problema de la falta de matèries primeres, que va portar a la paralització de l'activitat en els primers mesos d'enguany. També, segons la direcció de l'empresa, la producció de cànem disponible al departament francès permetrà saturar la producció de la nova fàbrica, amb una capacitat de transformació de 30.000 tones anuals. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 30 5. Ecologia del cultiu La zona natural de cultiu del cànem es troba entre els paral·lels 25 i 55. L’òptim de vegetació es troba entre 19 i 25 ºC. El zero de vegetació d’aquest cultiu es situa entre 1 i 2 ºC. És una planta sensible a les gelades (-5ºC). El cànem se sembra a la primavera i que es cull a l’agost, si es cultiva per fibra, i a finals d’estiu si es cultiva per a doble ús fibra i gra (Gorchs, 2006). En les condicions de cultiu de l’Europa Occidental, el cicle de cultiu te una durada de 80 dies, per les culti-vars més precoces i de mes de 150 dies, les culti-vars més tardanes (Gorchs, 2006). Des d’un punt de vista pràctic en el cicle de desenvolupament del cànem industrial poden distingir les fases de desenvolupament següents: • Implantació. Creixement vegetatiu lent • Creixement actiu del cultiu • Collita Tot seguit es descriuen de forma resumida cada una d’aquetes fases, i s’extreuen les principals conseqüències agronòmiques . 5.1 Implantació. Creixement vegetatiu lent En els primers estadis de desenvolupament del cultiu del cànem podem distingir les fases següents: • L’establiment del cultiu que te lloc entre la sembra i l’emergència de les plàntules • I la fase de creixement vegetatiu lent. Aquesta fase té lloc entre l’emergència i el cobriment del sol. Establiment del cultiu La data de sembra del cultiu del cànem ve condicionada per la temperatura del sòl que per anar bé ha de situar-se entre 8 i 10 ºC. D’aquesta manera es pot assegurar una bona arrancada del cultiu i per tant una lluita eficaç contra les males herbes durant els primers estadis de desenvolupament. La naixença del cultiu necessita de 80 a 100 ºC, el que ve a representar de 4 a 10 dies segons la temperatura del sòl. 5. Ecologia del cultiu 31 Fase de creixement vegetatiu lent Es una fase de creixement lent, que va des de l’emergència fins arribar a tres parells de fulles i a una alçada d’uns 30-60 cm. Per acomplir aquesta fase son necessaris uns 250 ºC dia, és a dir uns 21 dies. Consideracions agronòmiques L’establiment del cultiu del cànem és delicat ja que és molt sensible a un llit de sembra mal preparat i a la manca d’aigua durant els primers estadis de creixement del cultiu (Gorchs, 2006). Tanmateix les plàntules són sensibles a l’encrostament superficial. Per tant, s’ha d’anar en compte en sols argilosos humits quan es passa el corró. En els primers estadis de desenvolupament la planta és sensible a l’entollament. En les nostres condicions la sembra s’efectua entre finals abril i principis de maig. Es bo realitzar la sembra després d’una pluja per assegurar una bona saó. La profunditat de sembra aconsellada es de 2 a 3 centímetres. La sembra es pot fer amb una sembradora de cereals. Encara que tal com veurem posteriorment, es difícil preveure la densitat de plantes en el moment de la collita. Valors orientatius del nombre de llavors viables per m2, serien les següents (Gauca et al.,1986): • 250 a 450 per a la producció de fibra, el que representaria de 45 a 80 kg ha-1 • 100 a 250 per a la producció doble de fibra i gra, el que vindria a representar de 15 a 45 kg ha-1 • 25 a 100 per a la producció de gra, el que representa de 4 a 15 ka ha-1. Efecte de la densitat de plantes sobre la qualitat de la collita La densitat de plantes afecta de forma molt notable la morfologia de les plantes. Una menor densitat de plantes fa que les plantes siguin més gruixudes, cosa que fa augmentar la proporció de canemuixa a la tija i disminueix la qualitat de la fibra cortical. Aquests tema el tractarem de forma més detallada quan comentem els resultats experimentals obtinguts a Santa Maria Merlès de 1995 a 1997. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 32 5.2 Creixement actiu del cultiu La fase de creixement actiu del cultiu s’inicia amb la diferenciació dels primordis florals i acaba amb la fecundació de les darreres flors femenines. De fet, la fi de la diferenciació floral porta cap a l’aturada del creixement del cultiu. Aquesta fase comença amb un creixement molt actiu que poc a poc es va alentint quan s’arriba cap al final. Aquesta fase és important perquè quan es produeix tota la fibra. Es la fase en la que la planta necessita més aigua i elements nutritius. Durant aquesta fase hi ha dos factors claus que condicionen la qualitat i la quantitat de fibra produïda: • La resposta del cànem al fotoperíode • La competència entre plantes que porta cap el que s’anomena autoaclarida El cànem és una planta de dia curt El cànem és una planta de dia curt. Això vol dir que a mesura que la durada del dia s’escurça s’alenteix la diferenciació floral i en conseqüència s’alenteix el vigor del creixement de la planta. El creixement de la planta s’atura completament quan les darreres flors femenines han estat fecundades. Aquest fenomen té lloc uns 7 dies després de l’aparició de les darreres flors femenines. Si totes les necessitats estan cobertes, durant la fase de creixement actiu a planta pot produir 1 tona de matèria seca cada 1600 ºC dia, es a dir una tona per setmana. L’autoaclarida L’anomenada autoaclarida és un fenomen característic del cultiu del cànem que es produeix com a conseqüència de la competència entre plantes. Les plantes més competitives competeixen amb les plantes més endarrerides cosa que porta cap a una disminució del nombre final de plantes. Son molts els factors que desencadenen el fenomen de l’autoaclarida. En podem destacar la competència pels nutrients, per la llum, etc. Tal com veurem més endavant quan comentem els resultats experimentals obtinguts a Santa Maria de Merlès durant tres anys, a les nostres condicions la sequera limita el creixement de les plantes i per tant la competència entre plantes cosa que es manifesta en una menor autoaclarida. 5. Ecologia del cultiu 33 En el cultiu del cànem per a obtenir una bona qualitat de fibra cortical cal que s’aconsegueixi un nombre mínim de plantes per unitat de superfície. En cas contrari disminueix molt la proporció de fibra cortical en relació a la fibra del cilindre central o canemuixa. Per a la producció de fibra, , diversos autors suggereixen que la densitat óptima de cultiu en el moment de la collita estaria al voltant de 100 plantes m-2 (Dempsey, 1975; Meijer et al., 1995; van der Werf et al. 1995a; Venturi i Amaducci, 1997; Cromack, 1998; Lisson i Mendham, 2000), si be alguns autors recomanen densitats de cultiu força més altes de 250 (Mathieu, 1982) . Contràriament per a la producció de gra són preferibles densitats més baixes de 5 a 30 plantes m2 (Hennink et al., 1994; Bocsa i Karus, 1998; van der Werf, 2002). Consideracions agronòmiques En relació a la producció del centre d’Europa, als secans frescals i semifrescals de la Catalunya central, tenim dos trets drets que limiten la durada de la fase vegetativa i el nombre de plantes final: • La menor durada del dia en comparació amb el centre d’Europa. Cosa que fa que la durada de la fase de la prefloració sigui més curta. • La incidència de la manca d’aigua que en major o menor intensitat es dona gairebé tots els anys (Gorchs, 2006) cosa que fa que l’autoaclarida es manisfesti amb menys intensitat que al centre d’Europa (s’estima que les necessitats d’aigua van de 30 a 50 mm per tona de matèria seca produïda). Fertilització S’estima que per a cada tona de matèria seca produïda, els elements nutritius que s’exporten amb la collita son els que s’indiquen a la taula següent: Taula 20. Exportacions d’elements nutritius del cultiu del cànem (Desanlis, 2006) Element nutritiu Exportacions per tona de matèria seca Nitrogen (kg N) Fòsfor (kg P2O5) Potassi (kg K2O) Calci (kg CaO) Magnesi (kg MgO) 9 a 12 6 a 8 12 a 19 20 a 25 2 a 4 Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 34 En general, el rendiment de biomassa, i el particular el de fibra, augmenta amb la dosi de nitrogen. Però cal anar amb compte perquè un increment de nitrogen, fa augmentar la competència entre les plantes, el que com dèiem anteriorment, disminueix el nombre de plantes i en conseqüència les plantes que queden al camp, tenen menys fibra cortical (van der Werf et al., 1995; Struik et al., 2000). Aquests fenomen el tractarem amb més detall quan comentem els resultats experimentals obtinguts a Santa Maria de Merlès durant tres anys d’experimentació 5.3 Collita La collita del cànem es pot realitzar durant la floració, si el que es pretén es obtenir únicament fibra o bé al final de la maduració del gra si el vol aprofitar el gra i la fibra. Aprofitament de fibra verus aprofitament doble fibra i gra A Europa central és adequada per a la producció de fibra (Stutterheim et al. 1999). Mentre que a les nostres condicions cultivar el cànem només per a fibra és menys interessat que el seu cultiu per al doble ús fibra i gra. L’ús predominat de la fibra per a pasta de paper permet arribar a maduració del gra, sense pèrdua significativa de la fibra cortical En les secans frescals de Catalunya, el rendiment de biomassa a nivell experimental, unes 9.750 kg ha-1 (Gorchs, 2006), un rendiment clarament inferior als 15.000 kg que s’obté en el centre d’Europa amb una pluja més ben distribuïda i temperatures més suaus (van der Werf et al. 1995a Struik et al. 2000) Consideracions agronòmiques Aprofitament per a de fibra Per a a producció de fibra la màxima qualitat es dona en el pic de floració (Bocsa i Karus, 1998; Mediavilla et al. 2001). Posteriorment el rendiment de fibra cortical disminueix lleugerament, mentre que augmenta que augmenta a proporció de fibra secundaria i lignina. De tota manera a l’inici de la maduració del gra, la separació mecànica de la fibra de la fibra cortical sense amarar es més fàcil (Keller et al. 2001) En les nostres condicions, si es cultiva només per a fibra, es dalla a mig agost, al final de la floració amb una condicionadota. La palla es deixa de 2 a 3 setmanes en el camp per permetre l’amarat ja sigui amb la pluja o la rosada. Cal assenyalar que aquest procés es deficient perquè depèn d’una meteorologia molt variable. De manera que podem tenir un amarat excessiu en anys plujosos o escàs en anys secs. Posteriorment s’embala amb una sembradora de bales rodones. 5. Ecologia del cultiu 35 Aprofitament de fibra i gra Si es cultiva per a gra i fibra, la collita del cànem es realitza quan les llavors de la base de la inflorescència ja son madures i estan a punt de caure. Això es produeix a mig setembre. La maduració dels grans necessita uns 40 dies des del final de la floració Figura 15. Recol·lecció del gra a Olost (esquerra; setembre 1999) i embalat de la palla de cànem a Merlès (dreta; 14 setembre 2002) (Gorchs, 2006) Primer es dalla la planta i després s’afilera. Es recull i es bat amb una recol·lectora equipada amb un capçal pick-up. Posteriorment s’embala la palla. L’alt preu de gra ha incentivat el cultiu doble per a gra i fibra tot i que es segueixen utilitzant les culti-vars orientades a la producció de fibra (Gorchs i LLoveras, 2003). De tota manera els nivells productius són clarament inferiors als que s’obtenen al centre i al nord d’Europa, de tota manera en aquests indrets l’assecat de la palla es molt més dificultós (Meijer et al. 1995; van der Werf et al. 1995b; Mediavilla et al. 2001) Cal assenyalar que si la collita es retarda fins a l’octubre, ja no es pot sembrar el blat d’hivern i el cànem perd interès (Hobson et al. 2001), cosa que no sol ocórrer en els nostres condicions de cultiu (Gorchs i Lloveras, 2003) Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 42 Rendiment de canemuixa La mitjana, per al conjunt dels anys de la proporció, de canemuixa a la tija va ser del 66 % a ambdues collites. Tal com hem comentat anteriorment, la canemuixa és la part complementària a la fibra cortical a la tija (34%) . A nivell industrial el rendiment en canemuixa és inferior (51%; Brunet, 2000) perquè durant l’embalat, transport i processat es generen pèrdues, que poden ser importants quan es cull el gra. Malgrat que la fibra cortical segueix sent més valuosa, cal remarcar que la canemuixa avui s’utilitza en nombroses aplicacions, tal com reflexa el preu creixent d’aquest producte. Per tant, la fibra cortical ja no és l’únic objectiu de producció, sinó que cal valorar què convé més, en funció del preu de cada part, i té sentit interessar-se pel rendiment de canemuixa. La mitjana del rendiment de canemuixa va ser 4957 i 4464 kg ha-1 a la fi de la floració masculina (C1) i a la fi de la maduració del gra (C2), respectivament. Efecte de la fertilització nitrogenada i de la dosi de sembra El rendiment de canemuixa va augmentar significativament amb la dosi de nitrogen i va disminuir amb la dosi de sembra (tendència lineal). El rendiment de canemuixa disminueix amb la dosi de sembra perquè tant el rendiment de tija com la proporció de canemuixa a la tija (invers a fibra cortical) disminueixen amb la dosi de sembra, i viceversa per a la dosi de N. 6.4 Efecte de la dosi de sembra i de la fertilització nitrogenada sobre el rendiment en gra A la Figura 19 es presenta el rendiment en gra en funció de l’adobat nitrogenat i de la dosi de sembra corresponent a dos anys d’experimentació a Santa Maria de Merlès. La mitjana del rendiment de gra va ser 1352 kg ha-1 (matèria seca). Tant la dosi de nitrogen com la dosi de sembra van influir significativament sobre el rendiment de gra. Les mitjanes del rendiments de gra obtingudes són clarament superiors als que reporten una gran majoria d’autors, generalment per a àrees més humides i temperades, a diferència del que succeïa amb la biomassa i la tija senyalades per altres autors a Holanda (Meijer et al., 1995), a França ( Mathieu, 1982), FNPC, 1995), Esnault i Le Texier, 1997; Béhérec, 2000) i a Romania (Gauca et al., 1986). 6. Resultats experimentals al Lluçanès 43 Figura 19. Rendiment de gra a Collita 2 (maduració gra), segons l’adobat nitrogenat (kg N ha-1) i la dosi de sembra (kg ha-1) aplicada al cànem (cv. Futura 77). Barres verticals indiquen LSD per P<0,05 per cada any, si es detecten diferències significatives Les úniques referències consultades que reporten rendiment de gra lleugerament superiors a la mitjana del present estudi són les de Callaway (2004) a Finlandia i Girouard et al. (2004) a Canadà amb 1700 kg ha-1 per la cv. Finola. En conjunt, aquests resultats refermen el suggeriment d’Stutterheim et al. (1999), segons els quals el sud d’Europa seria una àrea privilegiada per a la producció de gra de cànem, mentre que l’Europa central ho seria per a la producció de fibra. Més encara si es té en compte que en les condicions del nord-est d’Espanya, a nivell d’agricultor, el gra s’asseca naturalment al camp i habitualment es pot emmagatzemar sense passar per l’assecador, quan en altres àrees es cull amb humitats superiors al 20%, i a vegades la climatologia fa impossible la collita (Laakkonen i Callaway, 1998; Bocsa i Karus, 1998). Efecte de la fertilització El rendiment de gra va variar de forma lineal amb la dosi de N La mitjana del rendiment de gra va ser 1041, 1279, 1572 i 1516 kg ha-1 per a 0, 50, 100 i 200 kg N ha-1, respectivament. És a dir, el màxim rendiment de gra es va obtenir per a 100 kg N ha-1, amb un pic de 1733 kg ha-1 a l’any 1995. Per a la producció de gra, els resultats obtinguts suggereixen que uns 100 kg N ha-1 serien adequats. Aquests resultats són superiors als de Mediavilla et al. (1998b), el qual conclou que 50-85 kg N ha-1 serien suficients per a la producció de gra, tot i que el rendiment de gra segueix incrementant a dosis superiors, però també el risc de tombat. En canvi, serien properes a les de Tabara (1984), el qual conclou que la dosi òptima de nitrogen estaria entre 100 i 150 kg ha-1. Efecte de la dosi de sembra La dosi de sembra va influir negativament el rendiment de gra, ja que va decréixer de forma lineal a l’augmentar la dosi de sembra. El màxim rendiment de gra es va obtenir l’any 1995 per a 30 kg llavor ha-1 amb 1814 kg ha-1. Aquest rendiment de gra és similar als màxims rendiments de gra que s’ha trobat en les referències consultades (Girouard et al., 2004; Callaway, 2004). 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 50 100 150 200 250 kg N ha -1 Rendiment de gra (kg ha -1 ) 1995 1997 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 30 60 90 120 150 kg Llavor ha -1 1995 1997 Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 44 Aquests resultats estan d’acord amb el que descriuen la majoria d’autors per a l’Europa central i de l’est. Fins i tot, alguns autors proposen dosis de sembra inferiors, de 2,5 kg ha-1 (Bocsa i Karus, 1998) a 15-25 kg ha-1 (Tabara, 1985; Gauca et al., 1986 i 1990). Mediavilla et al. (1998b) obtenen el màxim rendiment de gra amb 10 kg llavor ha-1, però proposa 30 kg llavor ha-1. A dosis de sembra tant baixes el cultiu és sensible a les males herbes, i la mida i la ramificació de les plantes pot dificultar la collita mecànica (Bocsa i Karus, 1998). Els resultats obtinguts permeten qüestionar l’obligació d’haver de sembrar 40 kg ha-1 com a mínim per accedir a l’ajut de la UE a determinats cultius herbacis (DARP, 2003). Per al cànem cultivat per a gra i fibra redueix el rendiment de gra i augmenten les despeses en llavor. 7. Material vegetal disponible 45 7. Material vegetal disponible Tal com hem comentat anteriorment, l’elecció de la culti-var és un punt crític del cultiu del cànem, ja que tal com s’ha comentat anteriorment, el cànem és una planta molt sensible al fotoperiode. Originàriament el cànem és una planta dioica. Es presenta en poblacions en les que troben individus mascles i individus femella. Els individus mascles tenen un cicle de desenvolupament més curt que el de les femelles. La inflorescència masculina és ramificada, amb poques o gens de fulles; la inflorescència de les plantes femella presenta fulles abundants, és robusta i no ramificada (Figura 20). Les plantes mascles són més altes i moren després de florir. Les plantes femelles viuen 3-5 setmanes més, fins que la llavor madura. Poblacions predominantment monoiques De tota manera la millora genètica ha portat cap a l’obtenció de poblacions en les que predominen els individus monoics, que tenen major interès agronòmic - fibra de més qualitat, producció de gra. Mascles un 15-30%. Les varietats monoiques es van obtenir primerament a Rússia, per augmentar la producció de gra i la homogeneïtat de la fibra del cànem collit a maduració del gra. Les plantes mascles a part de no portar gra, després de florir es moren i trenquen amb la qual cosa es perd la meitat del cultiu (Bocsa, 1999) Els objectiu de la millora genètica s’han centrat en incrementar el contingut de fibra cortical i reduir-ne el de cannabinols en particular el Delta..) Després de segles de millora genètica no s’ha arribat mai a la comercialització de línies pures, les culti-vars que es comercialitzen son poblacions heterogènies en quan a la resistència de patògens. Així, sempre hi poden haver individus sensibles a malalties con la Botrytis vcinerea, o la Scleronia sclerotium que ponen afectar alguns peus. En general es una espècie molt poc afectada per les pagues. Culti-vars disponibles a Espanya A Espanya, des de 1972, s’utilitzen culti-vars monoiques obtingudes a França. Les cultivars més utilitzades han estat: Futura 77, Felina i Fibrimon. A partir de 1997, es va generalitzar l’ús de les culti-vars monoiques registrades per CELESA Delta Llosa i Deltra 405, obtingudes a Espanya. A diferència de les culti-vars franceses, àmpliament conegudes (Meijer, 1995; Bocsa, 1999), es disposa de molt poca informació sobre les culti-vars espanyoles. Teòricament haurien de ser culti-vars de cicle més llarg de que franceses i produir més gra. De tota manera, Incrementar el rendiment en gra no havia estat mai un objectiu de la millora genètica (Rumyantseva i Lemeshev, 1994). Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 46 Figura 20. Inflorescència de planta mascle (dalt esquerra), femella (dalt dreta), i monoica (baix esquerra) el 22 de juny de 1997, i de planta monoica (baix dreta) el 4 d’agost de 1996 8. Cànem i medi ambient 47 8 Cànem i medi ambient Situats a començaments del segle XXI cada cop s’obren més interrogants sobre l’efecte que l’agricultura industrial pugui tenir sobre l’entorn. Es clar que l’agricultura que es va desenvolupar a partir dels anys seixanta del segle XX, ha permès augmentar molt la capacitat de càrrega dels sistemes agraris fins arribar a nodrir a una població de més de 6.000 milions de persones. De tota manera cal introduir modificacions per a aconseguir que els nostres sistemes agrícoles siguin menys agressius amb l’entorn. Els estudis que es van iniciar a finals dels anys 1990 posen de manifest que el cànem presenta un interès particular pel que fa a al la preservació de medi ambient (FNPC, 2002). De forma resumida podem assenyalar els següents: • En condicions correctes de cultiu, desprès de l’emergència del cultiu, el cànem es un cultiu que cobreix ràpidament el sòl, cosa que el fa molt competitiu davant de les males herbes. Per tant no és necessari utilitzar herbicides. Figura 21. Detall del cultiu on es pot observar la fulla caiguda al sòl i l’absència de males herbes a l’interior de la parcel·la (Merlès, 20 juliol 1995) • El cànem té un sistema radical molt dens i força profund i eficient, cosa que permet una capacitat d’aprofitament dels elements nutritius del sòl i del subsòl. Això es especialment rellevant pel cas del nitrogen. Recordem que un 30% de la superfície cultivada a Catalunya es troba en zones vulnerables, és a dir zones on el contingut de nitrats de les aigües subterrànies es superior a 50 mg L-1. El cànem pot recuperar els nitrats que es troben en el subsòl (més de 30 cm de profunditat) que podrien ser fàcilment lixiviats. Presenten una arrel pivotant que pot arribar als 2 metres de profunditat. Les arrels secundaries, que constitueixen la major part de la massa radical es troben entre els 10 i 60 cm. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 48 • El cànem és un cultiu rústic pel que fa a l’atac de plagues i malalties. A l’Europa Occidental no s’ha descrit cap malaltia que arribi a causar pèrdues de rendiment significatives. Tot plegat es tradueix en què no es necessari fer tractaments fitosanitaris (FNPC, 2002). Això es especialment cert quan el cànem es cultiva al sud d’Europa. Les condicions ambientals fan que la pressió de fitòfags i malalties sigui encara menor. • A Europa, el cànem es cultiva casi exclusivament en secà. En els secans frescals i semifrescals de la Catalunya central, les pluges d’estiu permeten una producció de matèria seca acceptable sense haver de recórrer a un reg de recolzament. El fet que el cànem sigui un cultiu força resistent a la secada el fa força plàstic pel que fa a la irregularitat de les pluges estivals. • En el paisatge de la Catalunya interior de muntanya els camps de cànem representen una biomassa verda, carregada d’humitat que s’ha manifestat com un excel·lent talla foc en una país on malauradament els incendis forestals son habituals cada estiu. Cultivar cànem es una manera de prevenir la propagació en foc en masses forestals. En aquest sentit recorden els incendis forestals de 1994, que en la zona del Lluçanès els camps de cànem van contribuir a aturar. • Es conegut que el cànem contribueix de forma molt remarcable a estructurar el sòl. Tenir un sòl ben estructurat es bàsic per a prevenir l’erosió del sòl degut a l’escolament superficial de l’aigua de pluja, ja que en un sòl ben estructurat la infiltració d’aigua de pluja es molt superior. En aquest sentit, recordem que el 26 de setembre d’enguany, la Unió va decidir desenvolupar, després de més de sis anys de consultes, una directiva per protegir els sols europeus dintre del marc del sisè programa d’Acció Comú del medi ambient. Aquesta directiva establirà el principis comuns, objectius i accions. Es demanarà al Estats membres que identifiquin els sols danyats i que posin en marxa iniciatives per aturar aquest procés. Així per exemple, després d’una pluja intensa, els sols despullats del sud d’Europa poden perdre fàcilment unes 20 tones de sòl per ha. Per tant, el cultiu del cànem pot ajudar a protegir els sòls del paisatge de Catalunya contra l’erosió • Tal com hem assenyalat anteriorment, el cultiu del cànem és un magnifific precedent per al cultiu del blat. El blat que es produeix després del cànem pot incrementar de forma significativa el seu rendiment, sense augmentar els inputs de producció (FNPC, 2002). Aquests fet també ha estat observat a casa nostre, on el blat cultivat desprñes del cànem ha arribar a augmentar en un 45% el seu rendiment. Els agricultors del secans frescals del Prepirineu cultiven el cànem en rotació amb el blat des de l’inici dels anys setanta (Gorchs, 2006) • Quan el cànem es cultiva per a la producció de fibra la MS el cànem contribueix a capturar i emmagatzemar a llarg termini carboni procedent de la atmosfera (C-CO2). La fibra de cànem conté un 58% de Carboni. • De forma global el cànem es pot considerar un cultiu benigne pel que fa al seu possible impacte sobre l’entorn. A la Figura 22 es mostra la posició relativa del cànem en relació als principals cultius tenint en compte 26 criteris objectius (Montford i Small, 1999). 8. Cànem i medi ambient 49 Un dels atots del cànem pel que fa al seu impacte sobre l’entorn és que els cultius de fibra, i en particular el cànem, representen una alternativa a l’ús de masses forestals per a la fabricació de paper, cosa que representa una pèrdua important del patrimoni natural i per tant una disminució de la biodiversitat. Un altre aspecte a tenir en compte és que els cultius anuals de fibra son quatre vegades més productius que les masses forestals i per tant, són més idonis per a la producció de fibres, i d’aquesta manera reservar l’explotació de les masses forestals per a la producció de fusta que pot tenir altres usos (Small i Marcus, 2002) Figura 22. Comparació global sobre la benignitat sobre l’entorn en relació a els principals cultius seguint 26 criteris objectius (Montford i Small 1999) Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 50 Estudi HEMP-SYS sobre l’Impacte ambiental del cultiu del cànem L’any 2002, un estudi finançat per la Unió Europea titulat HEMP-SYS que tenia com a objectiu la promoció del desenvolupament competitiu, innovador i sostenible de la indústria de producció de teixits de cànem d’alta qualitat, va estudiar l’impacte mediambiental del cànem per a la producció de fibra, cultivat a França, en comparació amb 7 cultius, concretament: El gira-sol, la colza, el pèsol, el blat de moro, la patata i la remolatxa, també cultivats al país veí. Suposant sempre que els cultius es desenvolupen seguint el Codi de Bones Pràctiques Agrícoles (Amaducci, 2003, Van der Werf, 2004). Malgrat que no disposem de dades equivalents a casa nostra, es interessat destacat alguns dels resultats obtinguts: • El cànem i el gira-sol foren els cultius que presentaren un menor impacte en nitrogen i del fòsfor. Aquest valor fou de 20,5 kg equivalents de PO4 per ha-1. • El possible impacte de les emissions de CO2 sobre l’entorn, i per trant sobre el canvi climàtic, fou de 2.330 kg equivalents de CO2 per ha-1. Cànem, gira-sol, colza son els cultius que presenten el valor més baix. • Pel que fa a l’alliberament de substàncies potencialment acidificables, el cànem i el pèsol son els cultius que presenten els valors més baixos. 8,3 i 9,8 kg equivalents de SO2 per ha-1, per a pèsol i cànem, respectivament. • En relació a la possible ecotoxicitat terrestre del cultiu, expressat com a kg equivalents de 1,4-diclorobenzè (DCB), encara que en aquest cas es tractava de metalls pesants, el cànem ocupa el tercer lloc darrera del pèsol, i el gira-sol. Els valors obtinguts són de 0,1, 1,8 i 2,3 kg equivalents de 1,4-DCB ha-1, respectivament. • Cal destacar que el cànem és el cultiu que presenta una menor utilització de recursos energètics no renovables, 11.400 MJ. • Finalment, pel que fa a l’ocupació de superfície hi ha poques diferències entre cultius. 9. Possibilitats del cànem als secans frescals i semifrescals 51 9. Possibilitats del cànem en els sistemes de cultiu dels secans frescals i semifrescals de Catalunya Un nou context de producció de conreus herbacis a la UE A la UE s’ha assistit a la caiguda del preu dels producte de molts cultius (Orson, 1996; MAPA, 2000) i al increment dels preus dels agroquímics, alhora que els ajuts als cultius alimentaris s’han reduït amb l'objectiu de limitar la forta gravitació que representen sobre les finances comunitàries (CE, 2003). En aquest context, l’optimització de la producció agrària passa per una reducció dels costos. Paral·lelament, les rotacions de cultius s'han simplificat, limitant-se a pocs cultius (cereals bàsicament), i la proporció de monocultiu s’ha incrementat. Aquest fet augmenta el risc d’incidència de malalties, (patògens del sòl particularment) (Arnon, 1992) i la problemàtica de males herbes (Liebman i Jank, 1990), possibilitant el desenvolupament de resistència als herbicides (Taberner, 1995). S’accepta que es tracta d’un desenvolupament erroni. Els sistemes agrícoles han d’esdevenir més sostenibles, emprar menys fitosanitaris (Wibberley, 1996) i s’ha de passar a produir d’acord amb la sensibilitat dels consumidors. Aquests són alguns dels principis que inspiren la revisió de la Política Agrària Comuna (PAC) (CE, 2003). Els “nous” cultius a introduir a les rotacions, a més de mitigar els problemes descrits, han de complir, preferentment, els següents requisits: tenir interès per al mercat no alimentari; necessitar pocs o gens fitosanitaris; i disminuir la incidència dels patògens en els cultius més habituals (van der Werf et al., 1995c). El cànem compleix aquests requeriments perquè dóna productes de necessitats creixents, té un rendiment elevat, es reconegut com a cultiu millorant i té el perfil adequat per contribuir a augmentar la sostenibilitat de l’agricultura. (van der Werf, 2004). Efectes positius de les rotacions sobre la producció i la qualitat del sòl Els efectes positius de les rotacions de cultius estan ben documentats (Bullock, 1992; Pierce i Rice, 1998; Karlem et al. 1994). Es citen diversos factors responsables de l’increment de rendiment dels cultius en rotació: millora de la disponibilitat de l’aigua i dels nutrients, particularment el nitrogen que prové de les lleguminoses; faciliten el control de males herbes, malalties i diferents plagues; i milloren l’estructura del sòl. Les rotacions de cultius afecten les característiques del sòl, bàsicament a través de l’efecte que tenen sobre el contingut i l’evolució de la matèria orgànica en el sòl, segons els residus que hi queden (Havlin et al., 1990; Unger, 2001). Aquesta matèria orgànica condiciona la formació i l’estabilitat dels agregats del sòl i els afectes que se’n deriven, com son la porositat, la taxa d’infiltració de l’aigua, la capacitat de retenció d’aigua i la ventilació del sòl. En conjunt, les rotacions de cultius han mostrat ser una eina eficaç per reduir l’ús d’agroquímics (Riedell et al., 1998), l’impacte ambiental de la producció agrària i produir d’acord amb la sensibilitat dels consumidors (Cook, 1993). Però les rotacions també interessen des del punt de vista econòmic, ja que permeten reduir costos de producció i al diversificar els cultius es redueix el risc econòmic davant les fluctuacions de preus i de rendiments (Viaux, 2000). Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 58 9.3. Consideracions econòmiques sobre el cultiu del cànem Les rotacions de cultius també interessen des del punt de vista econòmic. Permeten reduir costos de producció i al diversificar els cultius es redueix el risc econòmic davant les fluctuacions de preus i de rendiments (Viaux, 2000). Més encara en un context de reducció del treball del sòl, on els rendiments es poden sostenir millor amb rotacions de cultius (Hammel, 1995). En el cas del cànem, l’increment de rendiment que ocasiona en el següent cultiu de blat (o efecte rotació) és una referència tècnica imprescindible alhora de dissenyar i optimitzar l’alternativa de cultius a nivell d’explotació. Ara bé, els agricultors només s’interessaran pel cànem si genera un marge brut proper al que generen els cultius alternatius al del cereal (marquen el llindar de marge brut), tenint present que els cereals seran els cultius predominats a les explotacions. Després, els atots agronòmics del cànem faran decidir l’agricultor per aquest cultiu davant d’altres com el gira-sol i la colza, els més utilitzats a la Catalunya central. 9.3.1. Escenaris de producció possibles Donat que el cànem és font de productes que poden donar lloc a utilitzacions molt diverses, per poder calcular el marge brut, primer cal definir els escenaris de producció possibles a Catalunya. A grans trets, es poden distingir tres escenaris diferents segons el tipus de varietats utilitzades i l’objectiu de producció: 1. Varietats de fibra. Generalment monoiques, d’origen francés o espanyol, però també poden tenir altres orígens, l’objectiu de producció pot ser: 1.1. Fibra (requereix la separació de la tija en fibra cortical i canemuixa) o biomassa. La collita és realitza a finals de floració masculina (mig agost) 1.2. Gra i fibra (requereix separació tija) o biomassa. La collita es realitza quan el gra és madur (mig—final setembre). L’índex de collita per al gra es situa entre 8 i el 12%, generalment (Girouard et al., 2004; Gorchs, 2006). 2. Varietats de gra. Més baixes i amb un rendiment de gra superior al de les varietats de fibra (i viceversa per al rendiment de palla). Hi ha poques varietats disponibles i estan seleccionades per a àrees situades més al nord de Catalunya (Finlàndia, Canadà, etc.). 2.1. El gra és l’objectiu principal de producció, la palla passa a ser un subproducte, que pot tenir aprofitaments similars als donats a la palla de les varietats per a fibra, si bé té una qualitat inferior i no és útil per a determinats usos (p. ex. tèxtil). L’índex de collita per al gra és un 42% (Girouard et al., 2004). A la Taula 22 es presenten detalladament els diferents escenaris possibles de producció de cànem a Catalunya, juntament amb els usos principals i el punts forts i febles que pot tenir cada cas. 9. Possibilitats del cànem als secans frescals i semifrescals 59 Taula 22. Escenaris possibles de producció del cànem a Catalunya segons el tipus de varietat, la data de collita i l’objectiu de producció. Objectiu de Ús producció principal Atots Debilitats Nota Paper Paperera important a Catalunya Només falta planta extractora fibra 1 Fibra Tèxtil Preu fibra alt Falta tecnologia Qualitat fibra difícil d’assolir en secà Compòsits Substituts plàstic Oportunitat en sector automòbil Manca planta extractora fibra i indústria especialitzada 2 Aïllants Indústria el pot incorporar fàcilment Preu baix Llit animals Mercat creixent Preu alt Falta extractora fibra Construcció Fàcil comercialitzar Habitatge confortable Falta extractora fibra Ús ampli? Preu? Canemuixa (subproducte de l’extracció de la fibra) Pèl·lets Sector desenvolupat i en creixement falta extractora fibra Preu? 3 En. elèctrica Pla per incentivar ús biocombustible Ajut cultius energètics (45 € ha-1) Preu palla suficient per l’agricultor? 4 Biomassa En. tèrmica Més econòmic que combustible fòssil Instal·lació específica i logística 5 1.1. Final floració masculina (mig agost) Pèl·lets Sector desenvolupat i en creixement Es disposa de la tecnologia per fer pèl·let? 3 Fibra o biomassa Usos similars als descrits per la fibra o biomassa Llavor Bones condicions a Catalunya 2 varietats registrades 1 Empresa de llavors Preu alt Imprescindible valoritzar la palla 6 Gra Grana ocells Fàcil comercialitzar i exportar Mercat poc específic Imprescindible valoritzar la palla Al. humana (gra o oli i coca) Alt valor nutritiu Utilització creixent Preu alt Fàcil exportar Manca d’indústria Imprescindible valoritzar la palla 7 Varietats de fibra (generalment monoiques, obtingudes a Espanya o a França) 1.2. Gra madur (mig—finals setembre) Bellesa-higiene corporal (oli) Utilització creixent Preu alt Fàcil exportar Manca d’indústria Imprescindible valoritzar la palla 8 2. Varietats de gra (collides a gra madur) Similar a var. fibra collit a gra madur, però ús gra predomina Rendiment gra alt Fàcil comercialitzar i exportar Poques var. disponibles Adaptació i nivell productiu a Catalunya? Manca indústria 9 Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 60 Notes en relació a la Taula 22: 1. El trasllat de la planta d’Agrofibra a França no permet extraure la fibra de la tija. El trencament d’aquest anella no permet produir cànem per els usos en què la fibra cortical n’és la matèria primera, en particular la producció de pasta per a paper. Aquest havia estat l’objectiu principal de producció del cànem durant els 30 últims anys a Catalunya, gràcies a tenir una destacada indústria a nivell mundial de pasta per a paper especial i tècnic (Celesa). Per tant, en primer lloc es tractaria de mirar de refer aquesta anella. 2. Els compòsits han d’anar guanyant importància a mesura que la legislació ambiental obligui a emprar materials reciclables. A Catalunya la indústria de l’automòbil i de l’aeronàutica té un gran pes en el PIB, i no hauria de quedar-se’n al marge. 3. Avui la logística per utilitzar biomassa compactada en forma de pèl·lets com a combustible per a l’obtenció de calor està tècnicament resolta, i és una opció més, tal com ho poden ser el gas o el gas-oil. Per poder utilitzar la palla de cànem sense haver-ne extret la fibra es pot haver de resoldre un aspecte tècnic: disposar d’un molí per moldre la palla, per poder fer pèl·lets. 4. L’ús de la palla de cànem per a l’obtenció d’energia elèctrica en plantes específiques com la situada a Sangüesa, o bé en centrals tèrmiques, és una nova via amb molt de potencial que fa pocs anys no existia. La qüestió és el preu que es podrà pagar a l’agricultor i aquest depèn del preu que s’estableixi per al kWh elèctric obtingut a partir de biomassa, que segons el Plà de Foment de les Energíes Renovables a Espanya 2005-2010 (PFER) hauria d’incrementar-se entre el 50-100%, respecte als 6,5974 cèntims d’€ actuals. 5. Actualment utilitzar la palla de cànem embalada directament per l’obtenció de calor pot ser econòmicament molt interessant a nivell d’explotació o d’indústria. Però cal dissenyar plantes específiques i es requereix disposar d’un gran espai i la logística necessària per assegurar el subministra de biomassa durant tot l’any es complexa d’organitzar. 6. Espanya té unes condicions climàtiques favorables per a la producció de llavor, respecte a la de països més humits, on la collita del gra pot resultar força difícil. És una via que s’hauria de saber explotar, perquè la llavor de cànem té preus força alts 7. Produir gra per a alimentació humana no ha estat un objectiu important a Catalunya i la població té un gran desconeixement del valor nutritiu del cànem. Però a d’altres països, com Canadà, que ha passat de 0 ha l’any 1996 a unes 25000 ha previstes per al 2006, és l’objectiu principal de producció. És cert que a mesura que augmenti la producció el preu del gra podria baixar, però es creu que es pot mantenir un preu més elevat que els d’altres oleaginoses, similarment amb el que succeeix amb l’oli d’oliva, donat el gran valor nutritiu que té l’oli i la proteïna del cànem. 8. Les cremes per la cura de la pell, de bellesa i higiene personal hauria de ser un sector a no descuidar per la indústria cosmètica catalana. Com a detall, un 4% de les vendes de Body Shop són de productes de cànem (Small, i Marcus, 2002). 9. Possibilitats del cànem als secans frescals i semifrescals 61 9. La utilització de noves varietats de gra s’observa amb molt d’interès, pel potencial de desenvolupament que té i perquè probablement la logística de producció és probablement la més fàcil d’establir. El coll d’ampolla és l’adaptació que aquestes varietats poden tenir a Catalunya, que d’antuvi es preveu difícil, ja que estan adaptades a zones situades més al nord de Catalunya. Per tant, no se sap quins rendiments es poden esperar. 9.3.2 Marges bruts estimats per a diferents cultius a l’àrea de cultiu del cànem A la Taula 23 es presenten els marges bruts per al 2006 del blat, l’ordi i dels principals cultius alternatius amb els que ha de competir el cànem per fer-se un lloc a nivell d’explotació, considerant la producció habitual per fibra (escenari 1.1) o bé gra i fibra (escenari 1.2), donant per suposat que es té una planta de processat de la tija per separar-ne la fibra cortical i que aquesta es destina a la producció de pasta per paper. El cost de la llavor és el cost més destacat per al cànem, comparat amb el dels altres cultius. Destacar que per al cànem per a gra i fibra aquest cost es podria reduir en uns 30 € ha-1 si poguessin utilitzar dosis òptimes de 30 kg llavor ha-1, o menys, en comptes dels 40 kg llavor ha-1 mínims que obliga la normativa actual (DARP, 2003). En canvi el cànem no té despeses en fitosanitaris, a diferència dels altres cultius. En relació al marge brut, destacar que el dels cultiu alternatius queda per sota del que té el cereal i que el cànem només per a fibra no es presenta viable, suposant que es tingués la logística que permet aquest cultiu, perquè té un marge brut molt inferior al dels altres cultius. En canvi, el cànem per a gra i fibra té un marge brut que es situa entre el gira-sol i la colza, i per tant és competitiu respecte a aquests cultius, donats els atots agronòmics del cànem. Taula 23. Marges bruts estimats per a diferents cultius al Berguedà-Lluçanès. Blat Ordi Colza Gira-sol Sorgo Cànem1 fibra Cànem1 gra i fibra Despeses variables Labors 254 248 172 191 151 245 322 Llavor 56 45 39 54 42 162 1082 Adob 169 137 164 105 64 114 138 Fitosanitaris 37 37 60 9 19 - - Assegurança 14 14 9 8 9 - - Total desp. variables 530 480 444 368 284 521 568 Ingressos Gra 630 557 576 479 378 - 2453 Palla 114 105 - - - 5004 4504 Ajut PAC5 50 50 50 50 50 50 50 Total ingressos 794 712 626 529 428 550 745 Marge brut 264 232 183 161 144 29 177 Font: elaboració pròpia (veure Annex 1) 1. Cultiu utilitzant varietats de fibra, espanyoles o franceses. 2. Prenent dosi que marca normativa vigent (40 kg llavor ha-1; DARP, 2003). L’òptim tècnic és inferior (uns 30 kg ha-1; Gorchs, 2006) i es podrien estalviar uns 30 € ha-1. 3. Prenent el preu per aliment d’ocells (0,49 € kg-1). El preu per producció de llavor pot ser superior (0,78 € kg-1). 4. Prenen preu aplicats per Agrofibra fins el 2006. 5. Inclou la part desconnectada (25%). Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 62 Escenari 1.1: Marge brut per a fibra o biomassa (varietats de fibra) A la Taula 24 s’analitza com varia el marge brut del cànem produït exclusivament per a fibra o biomassa (escenari 1.1.), amb varietats de fibra i collita a floració, segon el rendiment i el preu que rebria l’agricultor per la palla. Els valors obtinguts mostren que el cànem per a fibra presenta valors de marge brut insuficients per competir amb gira-sol o colza, encara que el rendiment fos superior al considerat mig a la zona. D’altre banda, el cànem per a biomassa només seria interessant per a l’agricultor si la palla se li pagués al preu més alt possible, suposant que el preu del kWh elèctric obtingut amb biomassa s’incrementés el 100% respecte al preu actual. Percepció que a grans trets no canvia encara que s’hi afegeixi l’ajut que es podria captar com a cultiu energètic (45 € ha-1), en el cas de destinar-se a biomassa. Aquests resultats reforcen l’opinió que l’escenari 1.1, produir cànem només per a fibra o biomassa, no és gaire atractiu per a l’agricultor. Taula 24. Variació del marge brut del cànem per a fibra o biomassa collit a floració (varietats de fibra) en funció del preu i del rendiment de palla. Rendiment palla1 Fibra2 Biomassa per energia elèctrica (€ kg-1)3 (kg ha-1) (0,10 € kg-1) 0,04 0,09 0,14 4000 -52 -211 -11 189 50004 29 -190 60 310 6000 110 -169 131 431 1. Cultiu utilitzant varietats de fibra, espanyoles o franceses. 2. Dosis sembra; 60 kg ha-1. 3. Preu que rebria l’agricultor per la palla en funció del preu establert per kwh elèctric: 6,5974; 9,8961; i 13,1948 € kwh, respectivament. Dosis sembra; 30 kg llavor ha-1. Ajut cultiu energètic no inclòs (45 € ha-1) 4. És la mitjana de rendiment que es considera per al cànem a final de floració masculina (veure Annex 1). Escenari 1.2: Marge brut per a doble ús gra i fibra o biomassa amb varietats de fibra A la Taula 25 es presenta el marge brut del cànem per a gra i fibra o biomassa amb varietats de fibra i collita a maduració del gra (Escenari 1.2), segons el preu del gra i de la palla utilitzada com a biomassa. El marge brut del cànem per a gra i biomassa al preu que es podria pagar actualment la biomassa (0,04 € kg-1) és negatiu o massa baix per competir amb el llindar que marca el marge brut de la colza o el gira-sol (uns 160 € ha-1; Taula 23). En canvi, si el preu de la palla augmentés un 50% o més, el marge brut del cànem prendria valors similars o superiors al llindar de 160 € ha-1. Aquestes dades mostren que produir cànem per a gra i fibra per a paper seria interessant per l’agricultor, si es disposés d’una planta de separació de la fibra. La producció de cànem per a gra i biomassa pot ser factible si augmenta el preu del kWh elèctric actual, i de retruc el de la palla. Especialment si es podés captar l’ajut als cultius energètics (45 € ha-1), en el cas que el cànem es produeixi per a biomassa, o bé es podés accedir a un ajut mediambiental, similar al que hi havia per incloure el gira-sol a la rotació (uns 60 € ha-1). 9. Possibilitats del cànem als secans frescals i semifrescals 63 Taula 25. Variació del marge brut del cànem per a gra i fibra o biomassa collit a maduració del gra (varietats de fibra) en funció del preu del gra i de la palla. Preu gra cànem1 Fibra2 Biomassa per energia elèctrica (€ kg-1)2, 3 (€ kg-1) (0,10 € kg-1) 0,04 0,09 0,14 0,24 59 -211 14 239 0,45 159 -111 114 339 0,6 259 -11 214 439 0,86 359 89 314 539 1. Cultiu utilitzant varietats de fibra, espanyoles o franceses. 2. Rendiments: 500 kg gra ha-1 i 4500 kg palla ha-1 (veure Annex 1). Índex de collita; 0,1. D sembra; 30 kg ha-1. 3. Preu que rebria l’agricultor per la palla en funció del preu establert per kwh elèctric: 6,5974; 9,8961; i 13,1948 € kwh, respectivament. Ajut cultiu energètic no inclòs (45 € ha-1) 4, 5 i 6. Correspon aproximadament al preu que rep l’agricultor per al gira-sol o colza, gra cànem per a ocells i gra cànem per a llavor. Escenari 2: Marge brut per a doble ús gra i fibra o biomassa amb varietats de gra A diferència de les varietats de fibra, que es tenen dades fiables dels rendiments de gra i fibra o biomassa que poden donar, es desconeix els rendiments que poden donar les varietats de gra a les nostres latituds. Girouard et al. (2004) i Callaway (2004) esmenten rendiment de gra que poden superar els 1200 kg ha-1 a nivell d’agricultor, amb un índex de collita (gra respecte a biomassa) del 42%. Per tant, a més dels preus, en aquest cas també s’ha de plantejar l’interval en el que poden moure’s el rendiment de gra i de biomassa, (Taula 26). A grans trets, es pot observar que per tenir un marge brut que s’acosti al llindar de 160 € ha-1 serien necessaris rendiments de gra propers als 1000 kg ha-1, considerant el preu del gra més habitual durant els últims anys (0,4-0,5 € kg-1). En canvi el preu de la palla afecta menys el valor del marge brut que en les varietats de fibra, perquè el rendiment de palla de les varietats de gra és inferior i la contribució de la palla als ingressos és també proporcionalment menor. Caldria assajar aquestes varietats en les nostres condicions i veure quins rendiments poden donar, per saber si poden ser interessant o no. Paral·lelament, també caldria plantejar-se un programa de millora de varietats de gra adaptades aquí. Taula 26. Variació del marge brut del cànem per a gra i fibra o biomassa collit a maduració del gra (varietats de gra) en funció del rendiment i del preu del gra i de la palla. Fibra1 Biomassa per a energia elèctrica1, 2 kg Gra ha-1 500 750 1000 500 750 1000 500 750 1000 500 750 1000 kg Palla ha-1 690 1036 1381 690 1036 1381 690 1036 1381 690 1036 1381 € kg palla-1 0,10 - 0,04 - 0,09 - 0,14 - Preu gra 0,23 -249 -171 -93 -290 -233 -176 -256 -181 -107 -221 -129 -38 0,44 -149 -21 107 -190 -83 24 -156 -31 93 -121 21 162 0,6 -49 129 307 -90 67 224 -56 119 293 -21 171 362 € kg-1 0,85 51 279 507 10 217 424 44 269 493 79 321 562 1. Per calcular el rendiment de palla s’utilitza un índex de collita del 42%. Dosi de sembra; 30 kg ha-1. 2. Preu que rebria l’agricultor per la palla en funció del preu establert per kwh elèctric: 6,5974; 9,8961; i 13,1948 € kwh, respectivament. Ajut cultiu energètic no inclòs (45 € ha-1). 3, 4, i 5 Correspon aproximadament al preu que rep l’agricultor per al gira-sol o colza, gra cànem per a ocells i gra cànem per a llavor. 10. Conclusions 65 10 Conclusions Les conclusions del present estudi sobre la viabilitat tècnica i econòmica del cànem als secans frescals i semifrescals de Catalunya es recullen en 5 apartats. 1. Ambientals 1.1. El cànem pot donar productes de forma més benigna per al medi ambient que la majoria d’altres opcions utilitzades actualment. Es considera “a low input and low-impact crop” i ofereix avantatges ambientals reals. No necessita fitosanitaris i és un cultiu pre-adaptat a l’agricultura ecològica i, per tant, a un mercat creixent. 1.2. El cànem és molt eficient en l’aprofitament del nitrogen nítric del sòl, i és un bon complement per al blat en quant a l’ús del N, aspecte especialment destacat per a les àrees contaminades amb nitrats. 1.3. El cànem ha mostrat ser un tallafocs eficaç a les àrees on predomina el bosc. 2. Agronòmics 2.1. El cànem és un bon precedent per al blat, perquè: • Incrementa notablement el rendiment del blat cultivat rera cànem, respecte al del blat en monocultiu (un 47%). • Redueix costos de producció, a l’augmentar el rendiment del blat, però també perquè simplifica la protecció del cultiu, especialment contra males herbes. 2.2. Els cànem és un cultiu d’estiu ben adaptat als secans frescals i semifrescals de la Catalunya central i és, probablement, el cultiu més idoni per a producció de fibra a Catalunya. 3. Energètics 3.1. En el context actual de foment de les energies renovables a tots nivells (europeu, espanyol i català), l’aprofitament energètic de la biomassa es presenta com una opció molt interessant. Pel que fa a l’obtenció d’energia elèctrica, amb les tarifes actuals no resulta viable. Ara bé, si fem cas de l’esborrany de modificació del R.D. 436/2004, prevista en el Pla de Foment de les energies renovables 2005-20010 (PFER), amb increments de les tarifes entre 50 i 100% de l’actual, la generació d’electricitat resulta rendible. Entre les opcions plantejades, la més atractiva seria la substitució per biomassa de fins un 10% de carbó de les centrals tèrmiques, per exemple la de Cercs. En aquest cas, prèviament caldria un estudi específic per determinar la tecnologia òptima a utilitzar. 3.2. Les aplicacions tèrmiques més factibles es presenten en l’àmbit domèstic, en forma de pèl·let, degut als preus actuals dels combustibles fòssils. Tot i la major inversió inicial de la instal·lació amb biomassa, aquesta es recupera amb 5-6 anys. Tanmateix, primer cal estudiar la viabilitat tècnica de la formació del pèl·let de cànem. Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 66 4. Econòmics 4.1. El cultiu només per a fibra o biomassa no sembla factible actualment. Podria ser viable si el preu pagat a l’agricultor augmentés un 50 o 100%, respectivament. 4.2. El cultiu per a aprofitament doble, gra i fibra o biomassa, amb varietats de fibra, es presenta com l’opció més factible actualment, però amb els següents matisos: • Fibra per a pasta paperera: cal disposar d’una planta de separació de la fibra, per la qual cosa s’haurien de prendre les mesures necessàries que ho facin possible, permetent enllaçar el sector productiu i l’industrial. • Biomassa per a energia elèctrica: és una opció nova que pot fer viable el cultiu. Es necessita poder establir un preu d’uns 0,1 € kg palla-1 a nivell d’agricultor, possible si el preu del kWh elèctric augmenta tal com preveu el PFER 2005/10. • Biomassa per a energia tèrmica d’ús domèstic (pèl·lets) o a nivell d’explotació: pot fer viable el cultiu, però primer s’han de trobar solucions tècniques idònies. 4.3. El cultiu bàsicament per a gra, la palla passaria a ser un subproducte per a fibra o biomassa, pot ser una opció interessant, però per ser viable cal que les noves varietats de gra a introduir doblin, aproximadament, el rendiment de gra de les varietats de fibra actualment utilitzades (500 kg ha-1). Tanmateix cal: • Assajar aquestes noves varietats per veure’n el nivell productiu a casa nostra. • Preveure un pla d’obtenció de varietats adaptades a les nostres condicions, en el cas probable de que les actuals varietats de gra no s’adaptin a les condicions de cultiu de Catalunya. 4.4. Catalunya té bones condicions per produir gra per llavor. Saber crear les condicions per passar a ser productors de llavor per a d’altres països podria generar molt de valor. 4.5. La normativa vigent que obliga a sembrar un mínim de 40 kg llavor ha-1 no és lògica. No hi ha argument tècnics que la justifiquin, és perjudicial per a la producció de gra i necessita ser modificada. 4.6. L’estalvi que significaria la reducció de la dosi de sembra obligatòria a 30 kg ha-1 o menys, juntament amb la captació de l’ajut als cultius energètics o l’accés del cànem a un ajut agroambiental, per inclusió en la rotació de cultius, seria una mesura gairebé definitiva per fer viable el cultiu a nivell d’explotació. 5. Investigació i indústria 5.1. Donat que molt dels productes que s’obtenen del cànem i les aplicacions que se’n deriven són nous, és necessari un pla per impulsar la investigació i el desenvolupament d’aquest productes a Catalunya. Un cas transcendent és el dels compòsits, pel pes de la indústria de l’automòbil i aeronàutica a Catalunya. 11. Referències bibliogràfiques 67 11. Referències bibliogràfiques Abel, E. 1980. Marihuana: The first 12000 years. Plenum Press, New York (U.S.A.). Acciona, S.A. 2006. La experiencia de Acciona en el aprovechamiento de la biomasa.. A O. Lumbreras, Seminario sobre tecnologías energéticas para biomasa y residuos. Encuentros Universidad-Empresa. Consejo Social de la Universidad Politécnica de Madrid. 27-28 junio 2006. Agrofibra, S.L. 2002. Regulacions tècniques i econòmiques per cultiu del cànem. Agrofibra, Puig-reig. Amaducci, S., M. Errani, i G. Venturi. 2002a. Plant population effects on fibre hemp morphology and production. Journal of Industrial Hemp 7, 33-60. Amaducci, S., M. Errani, i G. Venturi. 2002b. Response of hemp to plant population and nitrogen fertilization. Italian Journal of Agronomy 6,2, 103-111. Amaducci, S. 2003. HEMP-SYs: Design, development and upscaling of a sustainable production system for hemp textiles-An integrated quality systems approach. Journal of Industrial Hemp 8 (2), 79-83. Arnon, I. 1992. Crop sequences and associations. p. 747-785. A Agriculture in drylands: Principles and Practice. Elsevier Science, Amsterdam (The Netherland). Arshad, M.A., K.S. Gill, i R.C. Izaurralde. 1998. Wheat production, weed population and soil properties subsequent to 20 years of sod as affected by crop rotation and tillage. Journal of Sustainable Agriculture 12, 131-154. Bassam, N. el. 1998. Energy plant especies, their use and impact on enironment and development. James & James, London (U.K.). Bassam, N. el. 2004. Integrated Renewable Energy Farms for Sustainable Development in Rural Communities. Biomass and Agriculture: sustainability, markets and policies. OECD Publication Service.. Béherec, O. 2000. Particularités de la production de chanvre en France. Comptes Rendus de l'Academie d'Agriculture de France 86, 219-227. Bocsa, I., i M. Karus. 1998. The cultivation of hemp: botany, varieties, cultivation and harvesting. Hemptech, Sebastopol (U.S.A.). Bocsa, I. 1999. Genetic improvement: Conventional approaches. 153-184. A P. Ranalli (ed.) Advances in hemp research. The Haworth Press, Inc., New York (U.S.A.). Brunet, J.P. 2000. Usage et transformation industriels du chanvre. Comptes Rendus de l'Academie d'Agriculture de France 86, 229-238. Bullock, D.G. 1992. Crop rotation. Critical Reviews in Plant Science 11, 309-362. Callaway, J. 2004. Hemp seed production in Findland. Journal of Industrial Hemp 9, 97-103. Canalís, P., J. Royo, D. García, i F. Sebastián. 2005. La co-combustión una alternativa para incrementar la contribución de la biomasa en el mercado eléctrico español. Energía 185. Comisión Europea (CE). 2005. Pla d'acció sobre la biomassa. Comunicació de la Comissió Europea, {SEC (2005) 1573} Bruselas, 07.12.2005. Consejo de la Unión Europea (CE). 2000. Reglamento (CE) Núm. 1672/2000 de 27 de junio del 2000. Diario Oficial de las Comunidades Europeas 29.7.2000, L193, 13-15. Consejo de la Unión Europea (CE). 2003. Reglamento (CE) Núm. 1782/2003 de 29 setembre de 2003. Diario Oficial de las Comunidades Europeas 21.10.2003, L270, 14-23. Cook, R.J. i R.J. Veseth.1991. Wheat health management before planting. p. 87-104. A Wheat health management.American Phytopathological Society Press, St Pauls, Minesota (U.S.A.). Cook, R.J. 1993. Alternative disease management strategies. International Crop Science I, 129-134. Cromack, H.T.H. 1998. The effect of cultivar and seed density on the production and fibre content of Cannabis sativa in Southern England. Industrial Crops and Products 7, 205-210. Dalal, R.C., W.M. Strong, E.J. Weston, J.E. Cooper, G.B. Wildemuth, K.J. Lehane, A.J. King i C.J. Holmes. 1998. Sustaining productivity of a vertisol at warra, Queensland, with fertilisers, no tillage, or legumes 5. Wheat yields, nitrogen benefits and water-use efficiency of chickpea-wheat rotation. Australian Journal of Experimental Agriculture 38, 489-501. DARP. 2003. Ordre ARP/26/2003 de 17 de gener de 2003 del Departament d'Agricultura, Ramaderia i Pesca. Diari Oficial de la Generalitat de Catalunya, DOGC núm. 3809 de 28/1/2003. DARP. 2006. Preus percebuts pel pagès. Departament d'Agricultura, Ramaderia i Pesca. URL <http: //www.gencat.net/darp/c/dades/preupp/preupp01.htm> [Consulta 15/12/2006]. Annex 1 75 ANNEX 1: Unitats energètiques Energia MJ (106 J) KWh Kcal Megajouls Kilowatt hora Kilocaloria 1 0,2777 238,8459 3,6 1 859,84523 4,1868•10-3 0,001163 1 TJ (1*1012 J) Gw h (106 kWh) tep Terajuls Gigawat hora Tona equivalent petroli 1 0,2777 23,8846 3,6 1,0000 85,9845 4,1868 1,1627 100,0000 0,0293076 0,0081 0,7000 0,041868 0,0116 1,0000 1 tèrmia = 1000 Kcal = 4,187 MJ Annex 2 77 Annex 2: Fulls de cultiu i marges bruts Comentari previ En aquest annex es presenten les dades que s’han utilitzat per calcular el marge brut del cànem i dels altres cultius amb els que ha de competir, per fer-se un lloc a l’alternativa de cultius que definirà cada agricultor per a la seva explotació. Els fulls de cultiu i marges bruts s'han elaborat emprant les dades que generalment es manegen a la que ha estat l’àrea central del cultiu del cànem a Catalunya durant les últimes dècades, àrea que va de l’oest d’Osona a l’est del Solsonès. Les dades tècniques i preus s’han tret bàsicament de les següents fonts: - Agrofibra, 2002 - Darp, 2006 - Gorchs, 1994 i 2006. - Gorchs i Lloveras, 2003 - Llotja de Barcelona - Llotja Agropecuària Mercolleida - MAPA, 2006 - Tuson, 1999 També ha estat necessari recollir informació directament dels agricultors i d’altres persones del món del cànem o properes, bàsicament per obtenir i actualitzar dades específiques del cultiu. Seguidament es dóna una relació de les persones que ens han aportat dades utilitzades en el aquest estudi, als que volem agrair la seva valuosa col·laboració: - Pere Serra - Josep Soler - Prudenci Bruch - Jordi Ferrer - Josep Castells - Josep Noguera - Manel Serra Annex 2 79 1. Blat Full de cultiu Mà obra h-UTH/ha Equipament h/ha Producte Ut Ut/ha 2a Juliol Cisell 1,1 Trac. + cisell + curró 1,0 Setembre Grada discs 1,0 Trac. + grada discs 0,8 2a Oct.-1a Nov Adobar fons 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Blending 9-15-25 kg 400 Trac. + remolc 0,1 Grada rotativa 1,2 Trac. + grada rotativa EV 1,0 Nov - 1a dec Sembrar 1,8 Trac. + sembradora 1,2 Llavor blat R 2 kg 175 Trac. + remolc 0,1 Gener Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 45% Isoproturon 4% Diflufenican l3 2a Març-1a Abr Adobar sup. 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Nit. A. 33,5 % kg 180 Trac. + remolc 0,1 1a Juliol Recol.lectar --- Recol.lectora lloguer 1,0 Transp. gra 1,0 Trac. + remolc 0,5 Gra kg 4.500 Embalar --- Trac. + rotoembal. llog. --- Palla Bal rod. 11,6 1a - 2a Juliol Recollir palla 1,6 Trac. + pala 0,9 Kg 3.800 Trac. + remolc 0,5 Tot. h UTH: 10,2 Total h tractor propi 8,5 Data Feina Maquinària Productes Despeses variables ocasionades per les labors Labor * Unitat ut/ha €/h €/ha Cisell h 1,0 11,99 12 Grada discs h 0,8 12,38 10 Adobar (x 2) h 0,8 9,86 8 Grada rotativa h 1,0 14,69 15 Sembrar h 1,2 12,38 15 Apl. herbicida h 0,6 11,37 7 Recollir palla h 0,9 10,36 9 Transport (llavor, adob, gra i palla) h 1,3 11,72 15 * Maquinària pròpia i de lloguer Total: 91 Despeses variables totals: Producte Unitat Ut/ha €/Ut €/ha Llavor blat R2kg 175,0 0,32 56 Adob 9-15-25 kg 400,0 0,311 124 Nitr. Am. 33,5% kg 180,0 0,245 44 Herbicida l 3,0 12,43 37 Lloguer maquinària: Recol.lectora h 1,0 80,0 80 Rotoembaladora bala rod. 11,6 7,2 84 Assegurança collita t 4,5 3,2 14 Labors -- ---- ---- 91 Total: 530 Ingressos derivats de la venda dels productes Producte Ut Ut/ha €/Ut €/ha Gra kg 4.500 0,14 630 Palla kg 3.800 0,03 114 Ajut PAC (25%)* ha 1 50,4 50 * Part ajut no desconectat Total: 794 Marge brut (€/ha) Ingressos Despeses Marge Brut 794 530 264 Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 80 2. Ordi Full de cultiu Mà obra h-UTH/ha Equipament h/ha Producte Ut Ut/ha 2a Juliol Cisell 1,1 Trac. + cisell + curró 1,0 Setembre Grada discs 1,0 Trac. + grada discs 0,8 2a Oct.-1a Nov Adobar fons 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Blending 9-15-25 kg 325 Trac. + remolc 0,1 Grada rotativa 1,2 Trac. + grada rotativa EV 1,0 Nov - 1a dec Sembrar 1,8 Trac. + sembradora 1,2 Llavor ordi R 2 kg 150 Trac. + remolc 0,1 2a Gen-1a feb Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 45% Isoproturon 4% Diflufenican l3 2a Març-1a Abr Adobar sup. 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Nit. A. 33,5 % kg 145 Trac. + remolc 0,1 1a Juliol Recol.lectar --- Recol.lectora lloguer 1,0 Transp. gra 1,0 Trac. + remolc 0,5 Gra kg 4.250 Embalar --- Trac. + rotoembal. llog. --- Palla Bal rod. 10,7 1a - 2a Juliol Recollir palla 1,6 Trac. + pala 0,9 Kg 3.500 Trac. + remolc 0,5 Tot. h UTH: 10,2 Total h tractor propi 7,6 Data Feina Maquinària Productes Despeses variables ocasionades per les labors Labor*Unitat ut/ha €/h €/ha Cisell h 1,0 11,99 12 Grada discs h 0,8 12,38 10 Adobar (x 2) h 0,8 9,86 8 Grada rotativa h 1,0 14,69 15 Sembrar h 1,2 12,38 15 Apl. herbicida h 0,6 11,37 7 Recollir palla h 0,9 10,36 9 Transport (llavor, adob, gra i palla) h 1,3 11,72 15 * Maquinària pròpia i de lloguer Total: 91 Despeses variables totals: Producte Unitat Ut/ha €/Ut €/ha Llavor blat R2kg 150,0 0,3 45 Adob 9-15-25 kg 325,0 0,311 101 Nitr. Am. 33,5% kg 145,0 0,245 36 Herbicida l 3,0 12,43 37 Lloguer maquinària: Recol.lectora h 1,0 80 80 Rotoembaladora bala rod. 10,7 7,2 77 Assegurança collita t 4,3 3,2 14 Labors -- ---- ---- 91 Total: 480 Ingressos derivats de la venda dels productes Producte Ut Ut/ha €/Ut €/ha Gra kg 4.250 0,131 557 Palla kg 3.500 0,03 105 Ajut PAC (25%)* ha 1 50,4 50 * Part ajut no desconectat Total: 712 Marge brut (€/ha) Ingressos Despeses Marge Brut 712 480 232 Annex 2 81 3. Colza Full de cultiu Mà obra h-UTH/ha Equipament h/ha Producte Ut Ut/ha Juliol Cisell 1,1 Trac. + cisell + curró 1,0 2a Agost Grada discs 1,0 Trac. + grada discs 0,8 2a Setembre Adobar fons 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Complexe 9-18-27 kg 350 Trac. + remolc 0,1 2a Set-1a Oct Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 48% Trifluralina l 1,5 Grada rotativa 1,2 Trac. + grada rotativa EV 1,0 Sembrar 1,4 Trac. + sembradora 1,0 Llavor colza kg 5 Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 50% Metazacloro l 1,5 Març Adobar sup. 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Nit.amònic 26% kg 175 Trac. + remolc 0,1 Març-abril Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 12,5% Fluazifop-Pbutil l1,5 Abril-Maig Insecticida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 40% Dimetoat l 1 2a Jun-1a Jul Recol.lectar --- Recol.lectora lloguer 1,1 Transp. gra 1,1 Trac. + remolc 0,4 Gra de colza kg* 2.400 Tot. h UTH: 11 Total h tractor propi 7,6 * Rendiment al 9% d'humitat Data Feina Maquinària Productes Despeses variables ocasionades per les labors Labor * Unitat ut/ha €/h €/ha Cisell h 1,0 11,99 12 Grada discs h 0,8 12,38 10 Adobar (x 2) h 0,8 9,86 8 Grada rotativa h 1,0 14,69 15 Sembrar h 1,0 12,38 12 Apl. Herbicida i ins. (x 3) h 1,8 11,37 20 Transport (llavor, adob i gra) h 0,6 11,72 7 * Maquinària pròpia i de lloguer Total: 84 Despeses variables totals: Producte Unitat Ut/ha €/Ut €/ha Llavor colza kg 5,0 7,7 39 Adob 9-18-27 kg 350,0 0,346 121 Nitr. Am. 33,5% kg 175,0 0,245 43 Herbicida l 1,5 5,885 9 Herbicida (anticogula) l 1,5 30,2 45 Insecticida l 1,0 6,1 6 Lloguer recol.lectora h 1,1 80 88 Assegurança collita t 2,4 3,6 9 Labors -- ---- ---- 84 Total: 444 Ingressos derivats de la venda dels productes Producte Ut Ut/ha €/Ut €/ha Gra kg 2.400 0,24 576 Ajut PAC (25%)* ha 1 50,4 50 * Part ajut no desconectat Total: 626 Marge brut (€/ha) Ingressos Despeses Marge Brut 626 444 183 Viabilitat Tècnica i econòmica del cànem a Catalunya 82 4. Gira-sol Full de cultiu Mà obra h-UTH/ha Equipament h/ha Producte Ut Ut/ha Feb - Març Cisell 1,2 Trac. + cisell + curró 1,0 Grada discs 1,0 Trac. + grada discs 0,8 2a Març-1a Abr Adobar fons 0,8 Trac. + adobadora 0,4 Compl. 12-12-24 kg 350 Trac. + remolc 0,1 Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 48% Trifluralina l 1,5 Grada rotativa 1,2 Trac. + grada rotativa EV 1,0 1a Abril Sembrar --- Trac. + sembradora lloguer 1,0 Llavor gira-sol kg 5 2a Set-1a Oct Recol.lectar --- Recol.lectora lloguer 1,0 Transp. gra 1,0 Trac. + remolc 0,4 Pipes kg* 2.100 Tot. h UTH: 6,1 Total h tractor propi 4,3 * Rendiment al 9% d'humitat Data Feina Maquinària Productes Despeses variables ocasionades per les labors Labor * Unitat ut/ha €/h €/ha Cisell h 1,0 11,99 12 Grada discs h 0,8 12,38 10 Adobar h 0,4 9,86 4 Grada rotativa h 1,0 14,69 15 Apl. Herbicida h 0,6 11,37 Transport (llavor, adob i gra) h 0,5 11,72 6 * Maquinària pròpia i de lloguer Total: 46 Despeses variables totals: Producte Unitat Ut/ha €/Ut €/ha Llavor gira-sol kg 5,0 10,8 54 Adob (12-12-24) kg 350,0 0,301 105 Herbicida l 1,6 5,885 9 Lloguer maquinària: Sembradora h 1,0 65 65 Recol.lectora h 1,0 80 80 Assegurança collita t 2,1 3,6 8 Labors -- ---- ---- 46 Total: 368 Ingressos derivats de la venda dels productes Producte Ut Ut/ha €/Ut €/ha Gra kg 2.100 0,228 479 Ajut PAC (25%)* ha 1 50,4 50 * Part ajut no desconectat Total: 529 Marge brut (€/ha) Ingressos Despeses Marge Brut 529 368 161 Annex 2 83 5. Sorgo Full de cultiu Mà obra h-UTH/ha Equipament h/ha Producte Ut Ut/ha Feb - Març Cisell 1,2 Trac. + cisell+ curró 1,0 Grada discs 1,0 Trac. + grada discs 0,8 2a Abr-1a Maig Adobar fons 1,5 Trac. + adobadora 0,5 Blending 18-6-12 kg 265 Trac. + remolc 0,1 Grada rotativa 1,2 Trac. + grada rotativa EV 1,0 1a Maig Sembrar 1,4 Trac. + sembr. + curró 1,0 Llavor sorgo kg 15 1a Juny Herbicida 0,9 Trac. + pulveritzador 0,6 29,6 2,4-D 10% Dicamba 26,5% MCPA l 1,2 2a Octubre Recol.lectar --- Recol.lectora lloguer 1,0 Transp. gra 1,0 Trac. + remolc 0,5 Gra de sorgo kg* 2.700 Tot. h UTH: 8,2 Total h tractor propi 5,5 * Rendiment al 14% d'humitat Data Feina Maquinària Productes Despeses variables ocasionades per les labors Labor * Unitat ut/ha €/h €/ha Cisell h 1,0 11,99 12 Grada discs h 0,8 12,38 10 Adobar h 0,8 9,86 8 Grada rotativa h 1,0 14,69 15 Sembrar h 1,0 12,38 12 Apl. herbicida h 0,6 11,37 7 Transport (llavor, adob, gra i palla) h 0,6 11,72 7 * Maquinària pròpia i de lloguer Total: 71 Despeses variables totals: Producte Unitat Ut/ha €/Ut €/ha Llavor sorgo kg 15,0 2,8 42 Adob kg 265,0 0,24 64 Herbicida l 1,2 16,24 19 Lloguer recol·lectora h 1,0 80 80 Assegurança collita t 2,7 3,2 9 Labors -- ---- ---- 71 Total: 284 Ingressos derivats de la venda dels productes Producte Ut Ut/ha €/Ut €/ha Gra kg 2.700 0,14 378 Ajut PAC (25%)* ha 1 50,4 50 * Part ajut no desconectat Total: 428 Marge brut (€/ha) Ingressos Despeses Marge Brut 428 284 144