Influencia de la fertilización sobre la actividad biológica del suelo. Estudio comparativo de diferentes fuentes de materia orgánica

Abstract

[cat] Introducció S'ha comparat l'efecte de diferents fonts de matèria orgànica i la fertilització mineral sobre el sòl, analitzant paràmetres de fertilitat física, química i biològica. Entre els fertilitzants assajats hi ha compost de recollida municipal, compost de llots de depuradora, compost de restes vegetals, fems de ramaderia vacuna i esmenes orgàniques comercials. La fertilització mineral s'ha combinat amb la fertilització orgànica, establint els mateixos tractaments de fertilització orgànica i control, amb i sense fertilització mineral. També s'ha estudiat l'efecte de la vegetació natural i el cultiu sobre les característiques físiques, químiques i biològiques del sòl. Per a aquest objectiu s'ha estudiat el sòl a un bosc esclerofil•le mediterrani. Per a disposar d'una primera informació sobre la qualitat dels sòls agrícoles de Mallorca s'han analitzat 24 mostres corresponents a una població de sòls agrícoles. Objectius i abast de la investigació L'objectiu principal és avaluar l'activitat biològica a través de la quantificació de la biomassa microbiana, les activitats enzimàtiques deshidrogenasa, ß-glucosidasa, fosfatasa alcalina, arilsulfatasa, ureasa, proteasa-BAA i la respiració basal. A més a més, s'han determinat altres paràmetres físics i químics del sòl, que inclouen l'estabilitat dels agregats a l'aigua, els continguts de nitrogen total, nitrats i amoni, el fòsfor total, incloent les formes orgàniques, inorgàniques i fòsfor Olsen, i el sofre total. En tots els casos s'ha quantificat el contingut en carboni orgànic total i, a la majoria de mostres, els continguts de diferents fraccions orgàniques: extracte húmic total, àcids húmics, àcids fúlvics, carboni orgànic soluble i gomes microbianes. En els assajos de fertilització orgànica i mineral s'ha emprat la lletuga (Lactuca sativa var. longifolia) com a cultiu de referència i s'ha quantificat la producció de les plantes. A les mostres corresponents als estudis amb vegetació natural i sòls agrícoles s'han realitzat les determinacions de carboni orgànic soluble, gomes microbianes, nitrats, amoni, biomassa microbiana i activitats enzimàtiques a dues condicions d'humitat: les mostres del sòl sec en el moment de la recollida i humides a capacitat de camp. Conclusions En general s'observa una correlació elevada del contingut de carboni orgànic total amb la biomassa microbiana i les activitats enzimàtiques deshidrogenasa, ß-glucosidasa, fosfatasa alcalina, arilsulfatasa i proteasa-BAA. Aquesta relació és extensible a altres paràmetres de caracterització de la matèria orgànica com l'extracte húmic total, àcids húmics, gomes microbianes i el carboni orgànic soluble. L'activitat ureasa presenta un comportament diferenciat sense mostrar correlació amb el contingut de matèria orgànica. La respiració basal i l'índex d'estabilitat estructural són altres dos paràmetres que presenten una alta correlació amb el carboni orgànic total i coeficients més moderats, però estadísticament significatius, amb la majoria d'activitats enzimàtiques estudiades. La fertilització mineral no ha afectat a la biomassa microbiana, mantenint valors similars a les parcel•les amb i sense fertilització mineral. El comportament de les activitats enzimàtiques ha estat més irregular, presentant a alguns assaigs lleugeres reduccions mentre que a altres assaigs no s'han apreciat diferències. Les relacions dels paràmetres biològics amb la producció dels cultius és escassa: l'activitat dels microorganismes edàfics té una major dependència dels composts de carboni orgànic mentre que el creixement dels cultius depèn de la disponibilitat d'elements minerals. La biomassa microbiana mostra valors molt més elevats a les mostres humides que a les seques. De forma inversa passa amb el carboni orgànic soluble, que presenta un descens a les mostres humides, probablement degut al seu consum per la microflora. Les activitats enzimàtiques presenten un comportament variable però, en general, mostren taxes més elevades a les mostres humides.[spa] Introducción Se ha comparado el efecto de diferentes fuentes de materia orgánica y la fertilización mineral sobre el suelo, analizando parámetros de fertilidad física, química y biológica. Los fertilizantes ensayados incluyen compost de recogida municipal, compost de lodos de depuradora, compost de restos vegetales, estiércol de ganado vacuno y enmiendas orgánicas comerciales. La fertilización mineral se ha combinado con la fertilización orgánica, estableciendo los mismos tratamientos de fertilización orgánica y control, con y sin fertilización mineral. También se ha estudiado el efecto de la vegetación natural y el cultivo sobre las características físicas, químicas y biológicas del suelo. Para este objetivo se ha estudiado el suelo en un bosque esclerófilo mediterráneo. Para disponer de una primera información sobre la calidad de los suelos agrícolas de Mallorca se han analizado 24 muestras de suelos agrícolas. Objetivos y alcance de la investigación El objetivo principal es evaluar la actividad biológica a través de la cuantificación de la biomasa microbiana, las actividades enzimáticas deshidrogenasa, ß-glucosidasa, fosfatasa alcalina, arilsulfatasa, ureasa, proteasa-BAA y la respiración basal. Además se han determinado otros parámetros físicos y químicos del suelo, que incluyen la estabilidad de los agregados al agua, los contenidos de nitrógeno total, nitratos y amonio, el fósforo total, incluyendo las formas orgánicas, inorgánicas y fósforo Olsen, y el azufre total. En todos los casos se ha cuantificado el contenido en carbono orgánico total y, en la mayoría de muestras, los contenidos de diferentes fracciones orgánicas: extracto húmico total, ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, carbono orgánico soluble y gomas microbianas. En los ensayos de fertilización orgánica y mineral se ha utilizado la lechuga (Lactuca sativa var. longifolia) como cultivo de referencia y se ha cuantificado la producción de las plantas. En las muestras correspondientes a los estudios con vegetación natural y suelos agrícolas se han realizado las determinaciones de carbono orgánico soluble, gomas microbianas, nitratos, amonio, biomasa microbiana y actividades enzimáticas en dos condiciones de humedad: las muestras del suelo seco en el momento de la recogida y húmedas a capacidad de campo. Conclusiones En general se observa una correlación elevada del contenido de carbono orgánico total con la biomasa microbiana y las actividades enzimáticas deshidrogenasa, ß-glucosidasa, fosfatasa alcalina, arilsulfatasa y proteasa-BAA. Esta relación es extensible a otros parámetros de caracterización de la materia orgánica como el extracto húmico total, ácidos húmicos, gomas microbianas y el carbono orgánico soluble. La actividad ureasa presenta un comportamiento diferenciado sin mostrar una correlación con el contenido en materia orgánica. La respiración basal y el índice de estabilidad estructural son otros dos parámetros que presentan una alta correlación con el carbono orgánico total y coeficientes más moderados, pero estadísticamente significativos, con la mayoría de actividades enzimáticas estudiadas. La fertilización mineral no ha afectado a la biomasa microbiana, manteniendo valores similares en las parcelas con y sin fertilización mineral. El comportamiento de las actividades enzimáticas ha sido más irregular, presentando en algunos ensayos ligeras reducciones mientras que en otros ensayos no se han apreciado diferencias. Las relaciones de los parámetros biológicos con la producción de los cultivos es escasa: la actividad de los microorganismos edáficos tiene una mayor dependencia de los compuestos de carbono orgánico mientras que el crecimiento de los cultivos depende de la disponibilidad de elementos minerales. La biomasa microbiana muestra valores mucho más elevados en las muestras húmedas que en las secas. De forma inversa ocurre con el carbono orgánico soluble, que muestra un descenso en las muestras húmedas, probablemente debido a su consumo por la microflora. Las actividades enzimáticas presentan un comportamiento variable pero, en general, muestran tasas más elevadas en las muestras húmedas.[eng] Introduction The effect of different organic matter sources and mineral fertilization on soil was compared, analysing physical, chemical and biological fertility. Fertilisers used were municipal solid waste compost, sewage sludge compost, green compost, cattle manure and organic commercial amendment. Mineral fertilization was combined with organic fertilization, thus control and amended soils were obtained. Effect of natural vegetation and cultivation on physical, chemical and biological soil properties was also studied. For this purpose a soil in a Mediterranean schlerophyll forest with vegetation in mosaic patterns was examined. Five situations were analysed: soils under Pinus halepensis, under Olea europaea var. sylvestris, under Pistacia lentiscus, under herbaceous plants and a cultivated soil. In order to obtain an approach to Mallorcan agricultural soils quality, 24 samples of agricultural soils were analysed. These soils included different kinds of management (irrigated and non-irrigated land) and crops. Aim and scope of the research The main objective of this work was to evaluate biological activity through the quantification of microbial biomass, dehydrogenase, ß-glucosidase, alkaline phosphatase, arylsulfatase, urease and protease-BAA enzymatic activities, and basal respiration. Furthermore, other physical and chemical soil parameters were determined, including aggregate stability in water, total nitrogen content, nitrate, ammonium, total phosphorus (including organic and inorganic forms and Olsen phosphorus) and total sulphur content. In all samples total organic carbon was quantified and, in most of samples, different organic fractions content also were analysed: total humic extract, humic acids, fulvic acids, soluble organic carbon and microbial gums. In organic and mineral assays lettuce plants (Lactuca sativa var. longifolia) were used as reference crop and plant production was quantified. In samples corresponding to assays of natural vegetation and agricultural soils, different parameters were determinated at two humidity conditions: samples collected from dry soils and samples at field capacity soil water content. Parameters analysed were: soluble organic carbon, microbial gums, nitrate, ammonium, microbial biomass, dehydrogenase, ß-glucosidase, alkaline phosphatase, arylsulfatase, urease and protease-BAA enzymatic activities. Conclusions The results obtained from the statistical analysis revealed high correlations between total organic carbon and microbial biomass and between total organic carbon and dehydrogenase, ß-glucosidase, alkaline phosphatase, arylsulfatase and protease-BAA enzymatic activities. This relationship extended to other parameters related to the organic matter caracterization such as total humic extract, humic acids, microbial gums and soluble organic carbon. Urease activity did not show correlation with organic matter content. Basal respiration and structural stability index also showed a high correlation with total organic carbon. Furthermore, both parameters showed lower coeficients, but statistically significative, with the majority of the enzymatic activities studied. Mineral fertilization did not affected microbial activity, with similar values in both fertilized and non-fertilised plots. The behavior of enzymatic activities was irregular, showing a light reduction in some assays and no differences in other assays. Correlations between biological parameters and crop production were low: edaphic microorganisms activity had a higher dependence of organic carbon while crop growth depended on mineral availability. According to humidity assays, microbial biomass showed much higher values in wet samples rather than in dry samples. Inversely, soluble organic carbon showed a decrease in wet samples, probably due to its consumption by microflora. Enzymatic activities showed a variable behaviour but, in general, showed higher rates in wet samples