Effects of nitrate contamination and seasonal variation on the denitrification and greenhouse gas production in La Rocina stream (Doñana National Park, SW Spain)

Climatic influence (global warming and decreased rainfall) could lead to an increase in the ecological and toxicological effects of the pollution in aquatic ecosystems, especially contamination from agricultural nitrate (NO3 −) fertilizers. Physicochemical properties of the surface waters and sediments of four selected sites varying in NO3 − concentration along La Rocina Stream, which feeds Marisma del Rocio in Do˜nana National Park (South West, Spain), were studied. Electrical conductivity, pH, content in macro and microelements, total organic carbon and nitrogen, and dissolved carbon and nitrogen were affected by each sampling site and sampling time. Contaminant NO3 − in surface water at the site with the highest NO3 − concentration (ranged in 61.6–106.6mgL−1) was of inorganic origin, most probably from chemical fertilizers, as determined chemically (90% of the total dissolved nitrogen from NO3 −) and by isotopic analysis of ı15N-NO3 −. Changes in seasonal weather conditions and hydrological effects at the sampling sites were also responsible for variations in some biological activities (dehydrogenase, -glucosidase, arylsulphatase, acid phosphatase and urease) in sediments, as well as in the production of the greenhouse gases CO2, CH4 and N2O. Both organic matter and NO3 − contents influenced rates of gas production. Increased NO3 − concentration also resulted in enhanced levels of potential denitrification measured as N2O production. The denitrification process was affected by NO3 − contamination and the rainfall regimen, increasing the greenhouse gases emissions (CO2, CH4 and especially N2O) during the driest season in all sampling sites studied.This work was supported by grants CGL2006-06870 and CTM2009-1473-C02-02 from Ministerio de Ciencia e Innovación (Spain) and RNM-4746 from Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía (Spain), all of them co-financed by the European Regional Development Fund (ERDF). Support of Junta de Andalucía to Research Group BIO-275 is also acknowledged. D. David Correa thanks Ministerio de Educación for predoctoral grant AP2007-03967.Peer reviewe

Distinctive phehotypes of Bradyrhizobium diazoefficiens transcriptional regulator (phaR) mutants grown on different carbon sources.

Resumen del poster presentado en: XVII Congreso Argentino de Microbiología General (SAMIGE). Córdoba, Argentina, 25-28 octubre 2022

Application of biostimulant products and biological control agents in sustainable viticulture: A review

Current and continuing climate change in the Anthropocene epoch requires sustainable agricultural practices. Additionally, due to changing consumer preferences, organic approaches to cultivation are gaining popularity. The global market for organic grapes, grape products, and wine is growing. Biostimulant and biocontrol products are often applied in organic vineyards and can reduce the synthetic fertilizer, pesticide, and fungicide requirements of a vineyard. Plant growth promotion following application is also observed under a variety of challenging conditions associated with global warming. This paper reviews different groups of biostimulants and their effects on viticulture, including microorganisms, protein hydrolysates, humic acids, pyrogenic materials, and seaweed extracts. Of special interest are biostimulants with utility in protecting plants against the effects of climate change, including drought and heat stress. While many beneficial effects have been reported following the application of these materials, most studies lack a mechanistic explanation, and important parameters are often undefined (e.g., soil characteristics and nutrient availability). We recommend an increased study of the underlying mechanisms of these products to enable the selection of proper biostimulants, application methods, and dosage in viticulture. A detailed understanding of processes dictating beneficial effects in vineyards following application may allow for biostimulants with increased efficacy, uptake, and sustainability.KJ wishes to acknowledge financial support (3710473400); MS-M thanks to RTI2018-099417-B-I00 (Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities cofunded with EU FEDER funds); JB wish to acknowledge the Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico/Brasil (CNPQ process number 309477/2021-2); RO-H is supported by the Ramón y Cajal program from the MICINN (RYC-2017 22032), PAIDI 2020 (Ref. 20_00323), AEI GGOO 2020 (GOPC-CA-20-0001), “José Castillejo” program from the “Ministerio de Universidades” (CAS21/00125) and PID2019-106004RA-I00/AEI/10.13039/501100011033. SM and GT thanks to Ministerio de Ciencia e Innovación (grant PID2020-114330GB-100). PAIDI2020 from Junta de Andalucía, grant P18-RT-1401 to SM, MD, and GT is also acknowledged. GT acknowledge the support of the publication fee by the CSIC Open Access Publication Support Initiative through its Unit of Information Resources for Research (URICI)

Manual práctico de Quimiometría

La Química Analítica tiene en la Estadística una de sus herramientas fundamentales. Esta imprescindible relación ha dado lugar en los últimos años al desarrollo de la Quimiometría, una disciplina que aplica las técnicas matemáticas de la estadística a los problemas analíticos de la identificación y cuantificación de las sustancias químicas, siendo habitual el uso de la quimiometría en cualquier análisis químico. En la actualidad, esta disciplina ha ganado importancia debido sobre todo por cantidad de información que obtenemos a través de los equipos instrumentales (los cuales generan una gran cantidad de datos numéricos) y por el incremento en la capacidad de cálculo de los ordenadores actuales. La Estadística describe el comportamiento aleatorio de las variables analíticas que usamos en el laboratorio. Así, se puede usar para deducir las leyes de la probabilidad que rigen dichos comportamientos, con el fin de hacer previsiones sobre los mismos, tomar decisiones u obtener conclusiones. Por lo tanto, podemos clasificar a la estadística como descriptiva, la cual nos dará solo información detallada de un conjunto de datos, e inferencial, cuando el objetivo del estudio se centra en derivar las conclusiones obtenidas de nuestro estudio a un conjunto de datos más amplio, es decir, hacer predicciones de los comportamientos de las variables analíticas. Así, el siguiente manual describe conceptos básicos de probabilidad, de estadística descriptiva e inferencial, siempre desde un punto de vista práctico y aplicado al análisis químico. Fruto de ese enfoque práctico, se ofrecen alternativas para el desarrollo de los estudios estadísticos a través de numerosos recursos gratuitos disponibles actualmente en internet. Es importante constar que para una mayor profundización en los conceptos teóricos aquí comentados, se recomienda consultar los textos didácticos referenciados que se han seguido para elaborar este texto, así como las diversas fuentes de información comentadas en el último capítulo de este manual

Elaboración a escala preindustrial de enmiendas y abonos orgánicos sólidos y líquidos mediante co- compostaje de orujo de oliva de dos fases o “alperujo”

El alperujo (AL) es uno de los principales residuos agroindustriales que se generan actualmente en España. Su tratamiento mediante compostaje ha demostrado ser suficientemente viable para su revalorización y utilización agrícola, conduciendo a la producción de composts ricos en materia orgánica humificada de clara naturaleza lignocelulósica, que pueden constituir una excelente materia prima para la producción industrial de abonos orgánicos y órgano-minerales de calidad. En el presente trabajo se ha estudiado a escala pre-industrial la viabilidad del compostaje de AL demostrando que con este proceso se pueden llegar a obtener cerca de 20 categorías de abonos y enmiendas orgánicas comerciales tanto en sus formas sólidas como líquidas de acuerdo con la legislación vigente (Real Decreto 824/2005)

Extracción de materia orgánica soluble de un compost de orujo de oliva de dos fases

Tesis de Licenciatura leída en la Facultad de Química de la Universidad de Murcia ý realizada en los laboratorios del Departamento de Conservación de Suelos y Agua y Manejo de Residuos Orgánicos, del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC).La aplicación al suelo de la materia orgánica de los residuos, estabilizada e higienizada mediante compostaje, es el uso más adecuado para éstos ya que confiere al mismo una mejora en sus propiedades físicas, químicas y biológicas, enriqueciéndolo en compuestos similares a las sustancias húmicas y aumentando la disponibilidad de nutrientes. Según las características del compost, puede emplearse como enmendante orgánico, que actuaría principalmente sobre las propiedades físico-químicas y biológicas del suelo, o como abono, mejorando además la nutrición mineral de las plantas lo que permite reducir el uso de fertilizantes minerales. Su uso puede ser mediante forma sólida o líquida, siendo esta última de alto interés económico como demuestran los cada vez más numerosos preparados líquidos extraídos de composts y estiércoles que se encuentran en el amplio mercado de los agroquímicos comerciales. El orujo de oliva de dos fases o alperujo (AL), principal subproducto de la industria extractiva del aceite de oliva en España, permite elaborar composts muy ricos en materia orgánica que puede ser utilizados para la obtención de extractos organo-minerales líquidos potencialmente útiles en fertirrigación. En este trabajo, se estudia la materia orgánica soluble (MOS) obtenida a partir de un compost de AL bajo tres condiciones de extracción distintas, caracterizándola mediante la cuantificación del carbono orgánico solubilizado, el contenido en fenoles y en carbohidratos sencillos y evaluando el rendimiento obtenido en cada uno de los procesos extractivos.Éste trabajo se ha realizado dentro del proyecto de investigación: ”Reciclado del alperujo y aplicación de sus componentes solubles como enmendantes de suelos degradados: efectos sobre planta y rizosfera en especies de interés forrajero y forestal.” (AGL2002-00662).Peer reviewe

The production of commercial organic amendments and fertilisers by composting of two-phase olive-mill waste (“alperujo”)

Viabilidad técnica para la producción industrial de abonos y enmiendas orgánicas mediante compostaje de orujo de oliva de dos fases o "alperujo"Nowadays, the main concern for the Spanish olive oil industry is the disposal of the huge amounts (about 5 Mt in the last olive oil campaign, 2010-2011) of the two-phase olive-mill waste or “alperujo” (AL) that it produces. Here, we have studied the technical feasibility of using composting to transform AL into commercial organic amendments and fertilisers. For this, six piles of 20 t each, prepared by mixing AL and either poultry (PM) or sheep manure (SM), were composted. In addition, Fe and P-enriched acidic mineral amendments were added at the beginning of the process in order to reduce alkalinisation and nitrogen losses. As composting proceeded, substantial organic matter degradation, progressive humification, increases of pH and germination indices and decreases in fats and water-soluble organic fractions were detected. Also, the addition of the mineral amendments was effective with regard to reducing the pH, water-soluble organic carbon and polyphenols, hemicellulose fraction and nitrogen losses. According to the Spanish legislation for fertiliser production (PRE/630/2011), the composts obtained were suitable for preparing commercial organic amendments and fertilisers within categories such as AL Compost, Humic Organic Amendment, Compost Organic Amendment and NPK Organic Fertiliser. Also, by mixing with organic and/or mineral fertilisers, the composts were optimal substrates for the production of 19 types of Organo-mineral Fertilisers, either as solid or liquid formulations.Peer reviewe

Recycling bio-waste by small-scale composting

Bio-waste is a biodegradable organic waste composed by garden and park cuttings, and food and kitchen residues from households and catering establishments. Composting is an effective biological process for its treatment and recycling, converting this organic waste into an organic amendment. In this research, some small-scale composting reactors have been design using recycled materials. Also, the biological process has been studied by monitoring the temperature, mass and volume evolution of the composting substrate during two months. Thermophilic temperature (50ºC) and a significant reduction of mass (17%) and volume (50%) of the bio-waste mixture was found during the process. The main conclusion was that small-scale composting reactors can be effectively used for the bio-waste treatment.This experiment was included in ¡Apuesto por el compost!, an educational scientific project for primary students supported by Fundación Descubre and co-financed by Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECyT) and Consejería de Economía y Conocimiento from Junta de Andalucía.Peer Reviewe

Co-compostaje de lodos procedentes de la industria avícola de carne con residuos de la industria oleícola y residuos vegetales municipales

En este trabajo se está realizando un experimento de co-compostaje de lodos procedentes de la industria avícola (LAV), con residuos de orujillo (OR), cenizas de orujillo (COR) y poda urbana(PU). Se fabricaron dos pilas con diferentes proporciones de los residuos anteriores en una planta de tratamiento de situada en Guadix, Granada. El objetivo del trabajo es estudiar el comportamiento de este tipo de residuos con respecto al compostaje, ya que es la mejor alternativa para su valorización, transformando los residuos orgánicos en productos fertilizantes de calidad agrícola. Se trata de un experimento que está durando más de 300días. No obstante, en los resultados de las muestras analizadas, se puede observar la evolución de algunos parámetros físico-químicos, que indican que el proceso se está desarrollando adecuadamente, aunque está siendo muy largo debido a la naturaleza recalcitrante de los residuos utilizados, que contienen materia orgánica más difícilmente biodegradable

Effects of nitrate contamination and seasonal variation on the denitrification and greenhouse gas production in La Rocina stream (Doñana National Park, SW Spain)

Climatic influence (global warming and decreased rainfall) could lead to an increase in the ecological and toxicological effects of the pollution in aquatic ecosystems, especially contamination from agricultural nitrate (NO3 −) fertilizers. Physicochemical properties of the surface waters and sediments of four selected sites varying in NO3 − concentration along La Rocina Stream, which feeds Marisma del Rocio in Do˜nana National Park (South West, Spain), were studied. Electrical conductivity, pH, content in macro and microelements, total organic carbon and nitrogen, and dissolved carbon and nitrogen were affected by each sampling site and sampling time. Contaminant NO3 − in surface water at the site with the highest NO3 − concentration (ranged in 61.6–106.6mgL−1) was of inorganic origin, most probably from chemical fertilizers, as determined chemically (90% of the total dissolved nitrogen from NO3 −) and by isotopic analysis of ı15N-NO3 −. Changes in seasonal weather conditions and hydrological effects at the sampling sites were also responsible for variations in some biological activities (dehydrogenase, -glucosidase, arylsulphatase, acid phosphatase and urease) in sediments, as well as in the production of the greenhouse gases CO2, CH4 and N2O. Both organic matter and NO3 − contents influenced rates of gas production. Increased NO3 − concentration also resulted in enhanced levels of potential denitrification measured as N2O production. The denitrification process was affected by NO3 − contamination and the rainfall regimen, increasing the greenhouse gases emissions (CO2, CH4 and especially N2O) during the driest season in all sampling sites studied.This work was supported by grants CGL2006-06870 and CTM2009-1473-C02-02 from Ministerio de Ciencia e Innovación (Spain) and RNM-4746 from Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía (Spain), all of them co-financed by the European Regional Development Fund (ERDF). Support of Junta de Andalucía to Research Group BIO-275 is also acknowledged. D. David Correa thanks Ministerio de Educación for predoctoral grant AP2007-03967.Peer reviewe