Técnicas de cultivo innovadoras para incrementar la salud del suelo en el cultivo ecológico de frutales: el proyecto BIO-INCROP

Técnicas de cultivo innovadoras para incrementar la salud del suelo en el cultivo ecológico de frutales: el proyecto BIO-INCROP Rodolfo Canet Castelló. Colaborador Científico Adjunto del Centro para el Desarrollo de la Agricultura Sostenible del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (CDAS-IVIA) Caídas de producción, desórdenes de crecimiento o incluso muerte de las plantas debido a enfermedades del suelo son comunes en cultivos plurianuales como los frutales. En estos casos, junto a la presencia de patógenos en el suelo, adquieren una especial relevancia los niveles de actividad y diversidad microbiológica del suelo. El mantenimiento de estos y el reconocimiento de su función dentro de los agrosistemas son fundamentales en la práctica de la agricultura ecológica. El proyecto BIO-INCROP pretende estudiar técnicas de cultivo capaces de incrementar la funcionalidad biológica del suelo, con especial enfoque sobre la capacidad supresiva del suelo. Representando a dos de los principales ambientes agronómicos europeos, los trabajos se centrarán en manzano (en Italia, Austria, Alemania, Suiza y Turquía) y cítricos (España y Turquía). Los principales aspectos a investigar serán el uso de diferentes materiales orgánicos con capacidad para incrementar la vida microbiana del suelo, los tratamientos y prácticas con potencial para reducir la afección de enfermedades del suelo (cubiertas vegetales biodesinfectantes, biofumigación, solarización, plantación en zonas alternas, etc.) y el ensayo en condiciones controladas de productos autorizados para uso en agricultura ecológica con capacidad desinfectante y estimulante de la vida microbiana del suelo (cepas específicas de hongos y bacterias, micorrizas, extractos, etc.). El proyecto está liderado por Luisa Manici, del CRA-CIN de Bolonia (Italia) y los trabajos en España por Rodolfo Canet, del CDAS-IVIA. El autor reconoce y agradece el apoyo financiero para este proyecto provisto por las organizaciones financiadoras de CORE Organic II, socios del proyecto FP7 ERA-Net CORE Organic II (Coordinación de Investigación Transnacional Europea en Alimentación Ecológica y Sistemas de Cultivo, proyecto no. 249667). Más información en www.coreorganic2.org. El texto en este artículo es responsabilidad única del autor y no refleja necesariamente las opiniones de las organizaciones nacionales que han financiado este proyecto

Phosphomonosterase and dehydrogenase activities in a horticulture soil under integrated and organic management

The effect of integrated and organic management on the levels of dehydrogenase and alkalyne phosphomonosterase (EC 3.1.3.1) activities was determined in a horticultural soil during a four year crop rotation, finding no statistically-significant differences. Since soil tillage and fertilization were similar, the absence of effects suggests that the well-reasoned use of small rates of agrochemicals in the integrated management for weed and pest control may have negligible effects on soil microbiological activity

Investigation of several two-dimensional semiconductors for future quantum photonics

Los materiales bidimensionales son un tema de investigación dentro de la ciencia de materiales que no ha dejado de crecer desde sus inicios. Ahora, con más conocimiento fundamental sobre los mismos y un mayor número de materiales exfoliables, su crecimiento no se ha detenido. Esta tesis presenta el estudio de las propiedades ópticas de un conjunto de materiales 2D no tan estudiados, como es el caso del nitruro de boro hexagonal (hBN) o In_xGa_{1-x}Se, una aleación de indio, galio y selenio, y heteroestructuras con materiales más conocidos, como son las perovskitas bidimensionales y los dicalcogénidos de metales de transición (TMD). La tesis comienza con un capítulo introductorio al mundo de los materiales bidimensionales, brevemente incluyendo los orígenes de este campo de la ciencia de materiales. A continuación, se detallan las técnicas y equipos utilizados en la tesis, tanto para la preparación de muestras como para su caracterización. Este capítulo es extremadamente importante para el resto del trabajo, ya que asienta las bases de todo trabajo realizado posteriormente dado que todos los capítulos son mayoritariamente de trabajo experimental. Sin embargo, se complementan estos datos experimentales con hipótesis y modelos que permiten explicar los fenómenos observados. El resto de los capítulos se centran en uno de los proyectos realizados en esta tesis: el estudio de defectos emisores en hBN, una técnica para revelar la estructura fina de una perovskita 2D mediante la transferencia de hBN, la caracterización óptica y electrónica de un compuesto ternario de indio, galio y selenio, y la caracterización óptica del sistema compuesto por una monocapa de TMD y centros nitrógeno-vacante en diamante. El primero de estos, que resultó en un artículo publicado, trata sobre el estudio de los efectos extrínsecos, como el post-tratamiento, grosor o efectos de substrato, sobre las propiedades ópticas de los defectos emisores en muestras de nitruro de boro hexagonal. Como post-tratamiento, se somete a las muestras a plasma, de forma que se favorece la aparición y calidad de estos defectos. Se estudia también el grosor, resultando en una cantidad aproximadamente similar en todos, indicando entonces que estos defectos puedan encontrarse casi siempre en la superficie. Respecto a efectos de substrato, se encontró que tanto en silicio, óxido de silicio como aluminio, aparecen aproximadamente los mismos, mientras que en oro aparecen muchos menos, con energías más altas. El segundo capítulo, también publicado, trata sobre el estudio del capping ("tapar" un material con otro) de perovskitas bidimensionales con nitruro de boro hexagonal, y cómo esto afecta a las propiedades ópticas de las mismas. Se revela la estructura fina de éstas, y se aportan varios modelos para intentar discutir la razón de este cambio de comportamiento del material. El tercero trata sobre un estudio sobre cuatro aleaciones de indio, galio y selenio, con distintas concentraciones de indio y galio. Se realiza tanto de forma óptica, estudiando la fotoluminiscencia de los mismos y su contraste óptico, como a través de medidas de XPS, para conocer si las proporciones de indio y galio se corresponden con el valor nominal. Esto también aporta información que complementa el estudio óptico de las muestras. Finalmente, el último capítulo antes de las conclusiones trata sobre la heteroestructura formada por un dicalcogenuro de metal de transición junto con los centros nitrógeno-vacantes en la estructura del diamante. El acoplamiento entre estos dos sistemas a través de transferencia de energía resonante de Förster resulta de gran interés para futuras tecnologías cuánticas, de las cuales los centros nitrógeno-vacantes podrían tener un papel fundamental. Para cerrar el trabajo, un último capítulo se encarga de recoger las conclusiones de cada proyecto

Short-term effects of different techniques to prepare an organic citrus soil for replanting on its microbiological and biochemical properties

Adopting measures to increment soil levels of organic matter and biological activity is key when an agrosystem is going to be converted to organic management. Nutrient reserves are increased and more easily mobilized, and soil suppresivity is enhanced. This last aspect is particularly relevant in replantations where chemical disinfection treatments can not be used and plantlets are very sensitive. A field trial is therefore being carried out to study the effects on soil biochemical and microbiological properties of different techniques(disinfectant vegetal cover, organic amendment and biofumigation, with untreated and solarized controls) to prepare the soil for replanting in a citrus orchard in convertion to organic management. This work discusses the results obtained six months after the application of all treatments was finished. The effects of the treatments on the soil biochemical parameters were consistent with those found immediately after the treatments were applied, showing a clear depressive effect of solarization on all parameters but chitinase. On the other hand, microbiological parameters were very variable and the changes observed after the treatments had disappeared

Actividades enzimáticas en suelos después de distintas modalidades de gestión de la paja de arroz

Severe problems are caused by site burning of rice straw in Valencia, the third largest Spanish city. Removal, incorporation or composting are being tested as alternatives to burning, and the changes they produce in selected soil biological properties have been studied in two field trials. One compares removal, burning and incorporation the straw, and a second evaluates the application of straw-derived compost for rice production. No statistically-significant effects on the measured indicators of biological activity were found in either experiment, indicating that management-induced changes are small. Unexpectedly, burning did not affect negatively enzyme activities or microbial biomass contents since there were no differences between treatments, or usual levels were recovered in a few months. The changes induced by straw removal or incorporation were also not statistically significant. When straw-derived compost applications were assayed, dehydrogenase activity was slightly variable and apparently unaffected by N and compost rates or compost/mineral N combinations, but phosphomonosterase activity seems to increase parallel to compost to mineral N ratioLa quema de la paja de arroz en Valencia, tercera ciudad española, está causando severos problemas. Diversas prácticas de manejo como la retirada, la incorporación al suelo o el compostaje de la misma están siendo ensayadas como alternativas a la quema. Para el estudio de los cambios que estas prácticas generan en algunas propiedades biológicas de los suelos se han realizado dos ensayos en parcelas experimentales. El primer ensayo compara la retirada, quema e incorporación de la paja, como distintas formas de manejo de la misma, y el segundo ensayo evalua el efecto de la aplicación de un compost de paja de arroz en el suelo del arrozal. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en las medidas de actividad biológica en ninguno de los dos ensayos, indicando que la modalidad de manejo de la paja tan solo induce pequeños cambios en el suelo. Sorprendentemente, la quema no afectó a las actividades enzimáticas ni a la biomasa microbiana del suelo, ya que no se observaron diferencias entre tratamientos, o puede que se recuperaran los niveles usuales en pocos meses. Asimismo, en el ensayo de la aplicación del compost de la paja de arroz, se observó una ligera variación en la actividad deshidrogenasa, pero aparentemente no le afectaron ni la dosis de compost aplicada ni la combinación conjunta de fertilización mineral y fertilización orgánica. Sin embargo, la actividad fosfomonoesterasa pareció incrementar de forma paralela con las dosis aplicación de compost/fertilización mineralS

Actividades enzimáticas como índices de la actividad biológica del suelo en huertos ecológicos de cítricos

Dada la gran importancia de la actividad biológica en la estructura y los procesos bioquímicos de los suelos, especialmente en los que se aplican técnicas de agricultura ecológica, su determinación puede proporcionar una valiosa información acerca de su estado de fertilidad. La medida de las actividades enzimáticas, así como la determinación de la biomasa son una herramienta ampliamente empleada en la valoración de esta actividad biológica del suelo. Con esa finalidad se está investigando la actividad biológica del suelo en diversos huertos de cítricos situados en la Comunidad Valenciana, comparando los valores obtenidos en aquellos donde se lleva a cabo un manejo ecológico frente a los obtenidos con un manejo convencional. Para ello se ha cuantificado el contenido de biomasa microbiana en el suelo, así como una serie de actividades enzimáticas relacionadas con los ciclos de los nutrientes esenciales y con el ritmo metabólico general de los microorganismos del mismo. Estas actividades enzimáticas estudiadas son la ureasa, la deshidrogenasa, la fosfatasa alcalina, la fosfodiesterasa y la arilsulfatasa. Los resultados obtenidos en el primer año del estudio comparativo muestran que el manejo ecológico de los huertos de cítricos frente al manejo convencional provoca un significativo aumento en todos los parámetros estudiados, tanto en la materia orgánica y biomasa como en las diversas actividades enzimáticas

Agricultural use of sediments from the Albufera Lake (eastern Spain)

Dredging of the Albufera Lake, a very important natural area of eastern Spain, has been proposed to remediate the silting process, but a very large amount of sediments would be generated. To assess the feasibility of applying these to the sandy agricultural soils surrounding the lake, three rates (180, 360 and 720 t/ha) of four different sediments, corresponding to different degrees and sources of contamination, were tested by mixing with a soil obtained from the area of potential application. The effects on the soil properties and yield and nutrient contents of lettuce (Lactuca sativa L.) and tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) were studied. As the most relevant changes, sediments improved the soil water-retention and cation exchange capacity of the mixture, but increased its salinity and heavy metal contents. Yield of lettuce increased with parallel to the sediment applications whereas tomato growth and yield remained unaffected. Significant effects were also found on the nutrient contents of the plant tissues, depending on the sediment and application rate used, but no heavy metal accumulation in plants could be detected. According to the results, the application of appropriate rates of sediments to the agricultural soils surrounding the lake seems to be a sound practice to avoid problems arising from the disposal of large amounts of dredged material, and to improve the properties of the sandy soils of the area. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved

Extractos hidrosolubles y húmicos obtenidos de un compost y de un vermicompost derivados de la mezcla de alperujos con otros residuos agrícolas

Los composts y vermicomposts de alperujos son fuentes importantes de micronutrientes y de materia orgánica humificada, pero también contienen sustancias no húmicas, que podrían condicionar su uso como enmiendas orgánicas. El efecto de las sustancias húmicas y la cantidad obtenida de ellas depende de diferentes factores, tales como el tipo de extractante que se utilice y del grado de humificación del material del cual se obtienen. En el presente trabajo se aplicó un método sencillo con el propósito de obtener una fracción de sustancias húmicas similar a la extraída con un método estándar, para ello se comparó el uso de agua y KOH + K4P2O7 como extractantes, en diferentes proporciones y tiempos de agitación. Como fuente de materia orgánica se utilizó un compost y un vermicompost, producidos ambos a base de mezclas de alperujos con otros residuos agrícolas. El contenido de carbono fácilmente oxidable obtenido en las sustancias húmicas bajo los diferentes tratamientos aplicados dependió del tipo de extractante utilizado, del tiempo de agitación, de la proporción extractante: extractado, y en menor medida del material orgánico. De manera particular, cuando se utilizó agua como extractante, el contenido de carbono en sustancias húmicas fue menor comparado con el obtenido con el KOH + K4P2O7, y no representó más del 35 a 40% respecto al obtenido con el método estándar. Por último, el tratamiento en reposo por 24 horas con posteriores agitaciones menores a 4 horas, puede sustituir el uso de agitación durante 24 horas seguidas

Efecto del estrés térmico e hídrico sobre las actividades deshidrogenasa y fosfomonoesterasa alcalina de suelos bajo cultivo ecológico y convencional

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en un estudio en el que se evaluó el efecto de la falta de agua y las elevadas temperaturas, sobre dos actividades enzimáticas del suelo como son la deshidrogenasa y la fosfomonoesterasa alcalina en parcelas de cultivo ecológico y convencional. Se ha podido comprobar como los niveles de actividades enzimáticas fueron superiores en las parcelas ecológicas, aunque en ambos casos los efectos fueron similares. Se ha producido.un claro efecto negativo del calor y de la desecación sobre la actividad deshidrogenasa. Sin embargo, la actividad fosfomonoesterasa ha dado unos resultados más variables y heterogéneos. No parece observarse una recuperación rápida de la actividad tras el cese de los estreses