Recupe ación y ehabili ación de suelos
con aminados con elemen os aza median e la
aplicación de enmiendas y el es ablecimien o de
una cubie a ege al na u al o de una plan a de
c ecimien o ápido (Paulownia o unei).
Memo ia que p esen a
Jian Xiong
Pa a op a al í ulo de Doc o po la
Uni e sidad de Se illa
Se illa, sep iemb e de 2015
Recupe ación y ehabili ación de suelos
con aminados con elemen os aza median e
la aplicación de enmiendas y el
es ablecimien o de una cubie a ege al
na u al o de una plan a de c ecimien o ápido
(Paulownia o unei).
Visado en Se illa, sep iemb e de 2015
LOS DIRECTORES
D . D. F ancisco de Paula Cab e a Capi án D a. Dña. Eng acia Ma ía Madejón Rod íguez
P o eso de In es igación In es igado Cien í ico
IRNAS, CSIC IRNAS, CSIC
EL TUTOR
D a. Dña. Rosa io Vaz Pa dal
P o eso Ti ula de la Uni e sidad de Se illa
DOCTOR D. JOSÉ ENRIQUE FERNÁNDEZ LUQUE, DIRECTOR DEL INSTITUTO DE RECURSOS
NATURALES Y AGROBIOLOGÍA DE SEVILLA (IRNAS) DEL CONSEJO SUPERIOR DE
INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS (CSIC)
Ce i ica: Que la p esen e Memo ia de In es igación i ulada “Recupe ación y ehabili ación de
suelos con aminados con elemen os aza median e la aplicación de enmiendas y el
es ablecimien o de una cubie a ege al na u al o de una plan a de c ecimien o ápido
(Paulownia o unei)”, p esen ada po D. Jian Xiong pa a op a al g ado de Doc o , ha sido
ealizada en el Depa amen o de P o ección del Sis ema Suelo, Plan a, Agua del IRNAS, bajo la
di ección de los D s. D. F ancisco de Paula Cab e a Capi án y Dña. Eng acia Ma ía Madejón
Rod íguez, euniendo odas las condiciones exigidas a los abajos de Tesis Doc o ales.
En Se illa, sep iemb e de 2015
El p esen e abajo de in es igación se ha ealizado g acias a una beca p edoc o al del China
Schola ship Council, en el ma co de las ac i idades del g upo de in es igación de la Jun a de
Andalucía, U ilización de Fe ilizan es. Impac o Ambien al (UTFERTIM), P og ama Ope a i o
FEDER de Andalucía 2007-2013 (PAIDI AGR108), del p oyec o de In es igación de Excelencia
de la Jun a de Andalucía (RNM-6398) y del p oyec o de Plan Nacional de In es igación
(AGL2011-23617).
AGRADECIMIENTOS
A los D s. F ancisco Cab e a y Eng acia Madejón, di ec o es de es e abajo, po su in e és,
implicación y conocimien os ansmi idos, po su ayuda en la sis ema ización y
es uc u ación del abajo, po sus co ecciones y suge encias en el con enido, po sus
enseñanzas en el análisis es adís ico de los da os y en la in e p e ación de los esul ados, po
su dedicación desde el inicio has a la edacción inal, y sob e odo po su paciencia y
amis ad, sin su ayuda no es a ía aquí hoy. Muchas G acias.
A la D a. Ma ía del Rosa io Vaz, u o de es e abajo, po habe acep ado la u o ía del
mismo, así como po su amabilidad y disponibilidad pa a cualquie consul a.
A la di ección del Ins i u o de Recu sos Na u ales y Ag obiología de Se illa IRNAS-CSIC,
po habe pe mi ido el desa ollo de es e abajo en sus ins alaciones.
A odo el pe sonal del Depa amen o “P o ección del sis ema suelo, plan a, agua” y a odo
el pe sonal del IRNAS, especialmen e a Paula, Pa i, Rosa, I án, Lisa y Ma co po su
compañía, po su ayuda en mi abajo, po habe hecho más ag adables los días pasados en
el Ins i u o y po habe me ayudado a conoce el ambien e de Se illa.
A Piluka, Chona, C is ina, Eli, Rocío y Ál a o y odo los que abajan en el labo a o io de
análisis po el in e és y la disponibilidad mos ada hacia mi abajo y po a a me siemp e
an bien.
A Ignacio Gi ón po ayuda me en odas mis ins alaciones y po odos los a o es ealizados
que han acili ado muchísimo el desa ollo del expe imen o.
A mis pad es y mis he manas po da me lo mejo de ellos y po su apoyo cons an e incluso
en la dis ancia.
A los compañe os del cu so de doc o ado po habe hecho más in e esan e y aleg e odas las
clases.
A odos mis amigos se illanos o no, que aunque no hayan pa icipado en mi abajo me han
hecho pasa buenos a os y po odas las isas compa idas cuando más lo necesi aba.
Resumen
ii
la can idad y calidad de la biomasa ob enida; 5) el es udio del e ec o de enmiendas en la
anslocación de elemen os aza a la pa e aé ea de las plan as.
El expe imen o de campo se lle ó a cabo en una pa cela (20 x 50m) de suelo
ácido con aminado con As, Cd, Cu, Zn y Pb, que se di idió en 12 subpa celas de 7 × 8
me os cada una, con un pasillo de 1 m (la go) y 2 m (ancho) en e las subpa celas. Se
es ablecie on es a amien os con enmienda: SL (espuma de azuca e a), BC (compos
de biosólidos), y LESL (mezcla de leona di a y espuma de azuca e a) y un a amien o
con ol (NA) sin adición de enmiendas, siguiendo un diseño de bloques comple os al
aza con es epe iciones po a amien o. Las dosis de enmienda ue on: BC: 30 Mg ha-1 año-1,
SL: 30 Mg ha-1 año-1, y LESL: 25 Mg ha-1 año-1 más 10 Mg ha-1 año-1 de SL.
En una p ime a ase del expe imen o las enmiendas se aplica on du an e dos
años consecu i os (oc ub e de 2002 y oc ub e de 2003), dosis DO2. En la segunda e apa
del expe imen o, cada subpa cela se subdi idió en dos mi ades iguales. Una mi ad se
man u o sin enmenda en los años siguien es (dosis, DO2) (SL2, BC2 y LESL2),
mien as que la o a mi ad ecibió nue as enmiendas en oc ub e de 2005 y oc ub e de
2006; dosis, DO4 (SL4, BC4 y LESL4). En 2011, a los ocho años de la p ime a
aplicación de enmiendas, los alo es medios de pH de los suelos (0-15 cm) de las
pa celas enmendadas e a ue más al o que el de las que no ecibie on enmiendas,
obse ándose los alo es más al os en los suelos a ados con SL (has a 3,6 unidades
espec o al a amien o NA). Los alo es medios de ca bono o gánico o al (COT)
ambién esul a on más al os en las pa celas enmendadas, co espondiendo el más al o
al a amien o LESL4 (2,3 eces mayo que en NA). En gene al, la aplicación de
enmiendas aumen ó las concen aciones medias de N-Kjedhal, P-Olsen y K-disponible
de los suelos. Las enmiendas eduje on las “disponibilidad” de Cd, Cu y Zn es imada
median e las concen aciones en los ex ac os con 0,01 M CaCl2, espec o a los
co espondien es en el suelo sin enmenda , ob eniéndose los alo es más bajos de Cd y
Zn en el a amien o con SL, y los de Cu en el a amien o con BC. Las ac i idades
enzimá icas es udiadas (deshid ogenasa, a il-sul a asa, ß-glucosidasa, os a asa ácida y
u easa) ambién aumen a on no ablemen e en las pa celas enmendadas.
El cálculo de índices de con aminación, e ilidad química y e ilidad
bioquímica median e los diag amas de Rayos de Sol, mos ó que la con aminación po
Cd, Cu y Zn disminuyó con las enmiendas (has a un 83% en SL4). La e ilidad química
aumen ó has a 9,2 eces en el a amien o BC4 y 8,5 en SL2, espec o a NA. Asimismo,
la e ilidad bioquímica aumen o has a 13,2 y 11,2 eces espec o a NA en los
Resumen
iii
a amien os SL2 y BC4. Es os aumen os de la calidad de los suelos die on luga a
aumen os de la colonización po especies espon áneas que llegó a p oduci
ecub imien os de has a el 98%.
La exis encia de da os an e io es a 2011, pe mi ió es udia la e olución de
algunas p opiedades de los suelos du an e odo el pe íodo expe imen al. Así po
ejemplo, el alo medio pH aumen ó en los suelos enmendados has a después de la
úl ima aplicación, obse ándose pocas di e encias en e los a amien os DO2 y DO4.
En cambio, en los alo es medios del COT que siguen una pau a simila a la del pH, sí
se ap ecian alo es más al os con la dosis DO4 en las pa celas con enmiendas o gánicas.
La “disponibilidad” de Cd, Cu y Zn sigue una pau a in e sa a la del pH y COT, es deci
disminuye desde el p incipio del expe imen o has a después de la úl ima aplicación en
odos los a amien os, incluido el suelo sin enmenda . Es o úl imo es un signo de
ecupe ación na u al del suelo NA, debido a la eacción de los elemen os aza con los
componen es del suelo, que aumen a con el iempo, así como al aumen o de la ma e ia
o gánica del suelo debido a la descomposición de las pa es aé eas y aíces de las
plan as que coloniza on es as pa celas.
La aplicación de enmiendas a un suelo ácido con aminado con elemen os aza
disminuye la “disponibilidad” de los mismos a la ez que aumen a la e ilidad química
y bioquímica, lo que coadyu a a la colonización po especies ege ales espon áneas de
las pa celas con aminadas.
El expe imen o en con enedo es al ai e lib e (condiciones de semicampo), se
lle ó a cabo en 27 con enedo es de 90 l y 1 me o de al u a, que se llena on con los
p ime os 15 cm de dos suelos mode adamen e con aminados con elemen os aza (AZ
pH 6,9 y V pH 3,7) y uno no con aminado, NC (pH 7,5). Po cada suelo se es ablecie on
es a amien os: compos de alpe ujo (AC, pH 8,10; MO, 29,1%), compos de
biosólidos (BC, pH 7,09; MO, 22,6%) y un con ol sin adición de enmienda. Los
con enedo es se dispusie on siguiendo un diseño de bloques al aza con es éplicas po
a amien o. En cada con enedo se plan ó una plan a de Paulownia. o unei de 10-15
cm. Las enmiendas se añadie on en no iemb e 2011 a azón de 30 Mg ha-1 en odos los
suelos, más 25 Mg ha-1 en ma zo 2012 en el suelo V. Los con enedo es se ega on po
go eo dia iamen e (333 ml al día) en e mayo y oc ub e.
Las enmiendas die on luga a aumen os del pH espec o al con ol en los es
suelos, aunque las di e encias sólo ue on signi ica i as en los suelos NC y V. Los
Resumen
i
alo es medios de COT, N-Kjeldhal y de P-Olsen ambién aumen a on con las
enmiendas. También se obse ó un aumen o del K-disponible medio en los a amien os
con compos de alpe ujo (AC), que con iene un 2,8% de K, en compa ación con el BC
(0,82% K). La aplicación de las enmiendas edujo los alo es medios de Cd, Cu y Zn
disponibles en los dos suelos con aminados, y especialmen e en el suelo ácido
con aminado (V). La p esencia de la plan a y la aplicación de enmiendas hicie on
dec ece el Cd disponible al inal del expe imen o has a alo es po debajo del lími e de
de ección del mé odo empleado (0,01 mg kg-1). La e ec i idad de ambas enmiendas pa a
educi la concen ación de Cd, Cu y Zn disponibles ue muy simila espec o a los
suelos no enmendados. Las concen aciones de As y Pb disponibles ue on siemp e
meno es que lími e de de ección del mé odo u ilizado (0,01 mg l-1 en el ex ac o,
equi alen e a 0,1 mg kg-1 en el suelo). Los alo es medios de las ac i idades
enzimá icas ambién aumen a on en los suelos enmendados.
Al inal del expe imen o, mejo a on las p opiedades químicas y bioquímicas, y
disminuyó la “disponibilidad” de los elemen os aza de odos los suelos de los es
a amien os. En los suelos sin enmenda , es as mejo as deben a ibui se a la p esencia
de la plan a.
Respec o al c ecimien o de las plan as de Paulownia, los alo es medios de
al u a, diáme o y biomasa de las mismas ue on dis in os en cada ipo de suelo,
obse ándose los alo es más bajos en el suelo con aminado ácido, V, en el que las
enmiendas con ibuye on especialmen e al aumen o de los pa áme os elacionados con
el c ecimien o.
Las concen aciones de N, P y K en hojas de Paulownia ue on mayo es que los
alo es medios no males p ác icamen e en odos los casos. En gene al dichas
concen aciones ue on muy simila es en los suelos NC y AZ y algo más bajas en el
suelo V. Solamen e se obse a on aumen os de las concen aciones de dichos
elemen os, a ibuibles a las enmiendas, en el con enido en N de las plan as que c ecie on
en el suelo NC y de los es nu ien es de las plan as que c ecie on en el suelo V, si bien
no siemp e las di e encias ue on signi ica i as. Los alo es medios de las
concen aciones de As, Cd, Cu, Pb y Zn en hojas de Paulownia de los es suelos
es udiados no mos a on di e encias signi ica i as a ibuibles a las enmiendas, y
es u ie on den o de los in e alos no males, a excepción de las de Cu, que supe a on el
lími e supe io del in e alo debido a la capacidad de es a plan a pa a acumula de es e
elemen o. La endencia de los coe icien es de ans e encia ue la misma en los es
Resumen
suelos: Pb<As<Cd<Zn<Cu, con las únicas anomalías en Pb y Zn en el suelo V, que en
es e caso es Cu<Zn. En el onco y las aíces ampoco se obse a on di e encias
signi ica i as a ibuibles a las enmiendas en las concen aciones medias de los
elemen os aza, cuyos alo es siguie on dis in as endencias pa a cada elemen o. Así,
los elemen os menos mó iles (As y Pb) se acumulan en las aíces, y el Cd, más mó il,
en las hojas. Las concen aciones medias de Zn y Cu ue on muy simila es en las es
pa es es udiadas de las plan a. Las can idades o ales ex aídas del suelo po la plan a
ue on muy bajas, < 2‰ del con enido en el suelo, po lo que es a plan a no puede
conside a se como una especie i oex ac o a, al menos bajo las condiciones del
p esen e es udio. Sin emba go, el hecho de que es a plan a c ezca en suelos
con aminados y que su c ecimien o mejo e con la adición de enmiendas, la hacen iable
pa a la i oes abilización de dichos elemen os, pe mi iendo a su ez la u ilización de
esos suelos pa a la ob ención de su biomasa con ines ene gé icos.
Los esul ados ob enidos mues an que el uso combinado de P. o unei y la
adición enmiendas o gánicas al suelo pod ía se una es a egia ac ible pa a la
ecupe ación de á eas con aminadas con elemen os aza bajo clima medi e áneo y
p omo e su alo ización económica.
Summa y
i
Remedia ion and ehabili a ion o soils con amina ed wi h ace elemen s by
applying amendmen s and he es ablishmen o a na u al ege a i e co e o o a
as g ow h plan (Paulownia o unei).
Summa y
The emedia ion o soils con amina ed wi h ace elemen s is a di icul ask, because o
he oxici y, immu abili y and ela i e immobili y o hese elemen s in he soil. Fo hese
easons, he con amina ion wi h ace elemen s in soils is pe manen , because he
comple e emo al o hese elemen s om soil, wi hou al e ing i s p ope ies is in mos
cases p ac ically impossible. The con en ional echnologies o he emedia ion o soils
con amina ed wi h ace elemen s, by emo ing o s abilizing (isola ion and sealed), and
by mo e inno a i e ones (physical-chemical acid ex ac ion and elec ic-osmosis
washing, o in si u immobiliza ion by i i ica ion), a e e y d as ic, expensi e and pose
an impo an de e io a ion o he soil and he en i onmen . The applica ion o hese
echnologies a ec s nega i ely he ecological ac i i y o he soil and i s p oduc i i y, so
hey a e no longe sui able o he cul i a ion o he de elopmen o plan s.
The e a e o he s echniques o in si u s abiliza ion which do no dis u b he
en i onmen and ha a he same ime ensu e he main enance o i s quali y, hough no
in ol e s ic decon amina ion. Among hese echniques is he so-called assis ed na u al
emedia ion o a enua ion, based on he enhancing, h ough he applica ion o
amendmen s, o se ies p ocesses ha occu na u ally in he soils and con ibu e o he
s abiliza ion o he con aminan s. The es ablishmen o a na u al o induced ege a ion
in he amended soils also a o s hei emedia ion (phy o emedia ion).
In he p esen Thesis wo expe imen s o assis ed na u al emedia ion o soils
con amina ed wi h ace elemen s we e ca ied ou , one unde ield condi ions and
ano he in ou doo con aine s (semi- ield condi ions). The main objec i es o bo h
expe imen s we e: 1) o s udy e ec o amendmen s on he chemical and biochemical
p ope ies o con amina ed soils wi h ace elemen s; 2) o e alua e he e ec o he
amendmen s on he changes o he ace elemen s bioa ailable concen a ions in middle
and long e ms; 3) o s udy he e ec o he amendmen s on he g ow h o spon aneous
ege a ion; 4) o e alua e he e ec o he amendmen s on he de elopmen o a as -
g owing species (Paulownia ou unei) and on he quan i y and quali y o i s biomass; 5)
o s udy he e ec o he amendmen s on he ace elemen s ansloca ion o plan shoo .
The ield expe imen was ca ied ou in a plo (20 × 50m) o acid soil
con amina ed wi h As, Cd, Cu, Zn and Pb, which was di ided in 12 subplo s o 7 × 8
Summa y
ii
me e s each, wi h spacing o 1 m (long) and 2 m (wide) be ween he plo s. Th ee
ea men s wi h amendmen s we e es ablished: SL (suga bee lime), BC (biosolid
compos ) and LESL (mix u e o leona di e and suga bee lime) and one ea men
con ol (NA) wi hou amendmen addi ion, acco ding a comple e andomized block
design wi h ou ea men s and h ee eplica es. The amendmen doses we e: BC: 30
Mg ha-1 yea -1, SL: 30 Mg ha-1 yea -1, y LESL: 25 Mg ha-1 yea -1 más 10 Mg ha-1 yea -1
de SL.
In a i s phase o he expe imen he amendmen s we e applied du ing wo
consecu i e yea s (Oc obe 2002 and Oc obe 2003), dose DO2. In he second s age o
he expe imen each subplo we e subdi ided in wo equal hal es. One hal did no
ecei ed any mo e amendmen in he ollowing yea s (dose, DO2; SL2, BC2 and
LESL2), meanwhile he o he hal ecei ed new dose o amendmen s in Oc obe 2005
and Oc obe 2006 (dose, DO4; SL4, BC4 and LESL4). In 2011, eigh yea s a e he
i s amendmen applica ion, he mean pH alues o he soils (0-15 cm) o he amended
plo s we e much highe han hose no ecei ing amendmen s; he highes pH alues
we e obse ed in soils ea ed wi h SL (up o 3.6 uni es espec o ea men NA). The
highes mean alues o TOC also we e ound in amended plo s, and he highes o hem
in ea men LESL4 (2.3 imes mo e han in NA). In gene al, he applica ion o
amendmen s inc eased he mean concen a ions o Kjedhal-N, Olsen-P, a ailable-K o
he soils. Amendmen s educed he “a ailabili y” o Cd, Cu and Zn (es ima ed by he
concen a ion o he 0.01 M CaCl2 ex ac s) compa ed o he alue in non-amended soil;
he lowes alues o Cd and Zn we e ound in he ea men wi h SL, and hose o Cu in
he ea men wi h BC. The enzyma ic ac i i ies s udied (dehyd ogenase, a yl-sul a ase,
ß-glucosidase, acid phospha ase and u ease) also inc eased no ably in he amended
plo s.
The calcula ed index o pollu ion and chemical and biochemical e ili y by he
diag am Sun Ray Plo s, showed ha he con amina ion by Cd, Cu and Zn diminished
wi h amendmen s (up o a 83% in SL4). The chemical e ili y inc eased un il 9.2 imes
in he ea men BC4 and 8.5 in SL2, compa ed o NA. A he same ime, he
biochemical e ili y inc eased un il 13.2 and 11.2 imes compa ed o NA in he
ea men s SL2 and BC4. The inc eases o he soils quali y ga e ise o inc eases o he
coloniza ion by spon aneous species, p oducing plan co e ing o up o 98%.
The exis ence o da a be o e 2011, allowed he s udy o he e olu ion o some
soil p ope ies h oughou he expe imen al pe iod. Fo example, he a e age pH alues
Summa y
iii
wen on inc easing in he amended soils up o a e he las applica ion; ew di e ences
we e ound be ween DO2 and DO4 ea men s. The mean o al o ganic ca bon (TOC)
alues had simila pa e n han pH, bu he highes alues we e ound in o ganic
amendmen plo s o dose DO4. Cadmium, Cu and Zn “a ailabili y” ollowed an in e se
ha hose o pH and TOC, i.e.: means alues diminished om he beginning o he
expe imen ill he amendmen applica ions ceased in all he ea men s, including he no
amended soils. The la e is a sign o na u al emedia ion o soil NA, due o he eac ion
o he ace elemen s wi h he soil componen s, which inc ease wi h ime, and also o he
inc ease o he o ganic ma e ial in soil due o he b eakdown o plan shoo s and oo s
colonized hese plo s.
The applica ion o amendmen s o a ace elemen con amina ed acid soil
dec eased hei “a ailabili y” and a he same ime inc eased he chemical and
biochemical e ili y o he soil, and enhances he coloniza ion o con amina ed plo s by
spon aneous ege able species.
The expe imen in con aine s ou doo (semi ield condi ion), was ca ied ou in
27 con aine s o 90 l and 1 me e heigh , illed wi h he uppe laye (15 cm) o wo soils
mode a ely con amina ed wi h ace elemen s (AZ pH 6.9 and V pH 3.7) and o a no
con amina ed soil, NC (pH 7,5), as con ol. Th ee ea men s we e es ablished o each
soil: alpe ujo compos (AC, pH 8.10; MO, 29.1%), biosolid compos (BC, pH 7.09;
MO, 22.6%) and one con ol wi hou amendmen addi ion. The con aine s we e
a anged ollowing a design o andom blocks wi h h ee eplica es pe ea men s. In
each con aine , was plan ed one plan o Paulownia o unei o 10-15 cm, heigh . The
amendmen s we e added in No embe 2011 a dose o 30 Mg ha-1 in all he soils, plus
25 Mg ha-1 in Ma ch 2012 only in he soil V. The con aine s we e i iga ed by d ip daily
(333 ml e e y day) be ween May and Oc obe .
The amendmen s caused inc eases o pH compa ed o con ol in he h ee soils,
al hough he di e ences we e only signi ican in he soils NC and V. Mean alues o
TOC, Kjeldhal-N and Olsen-P also inc eased wi h he amendmen s. An inc ease o
mean a ailable-K in he ea men s wi h alpe ujo compos (AC) was obse ed; AC
con ains 2.8% o K, while BC only con ains 0.82% K. The applica ion o amendmen s
educed he mean alues o “a ailable” Cd, Cu and Zn in he wo con amina ed soils,
especially in he acid con amina ed soil (V). The p esence o he plan and he
applica ion o amendmen s dec eased a ailable Cd a he end o he expe imen down o
alues lowe han he de ec ion me hod limi (0.01 mg kg-1) o he analy ical me hod.
Summa y
ix
The e ec i eness o bo h amendmen s o educe he concen a ion o a ailable Cd, Cu
and Zn ega ding non-amended soils we e e y simila . The concen a ions o a ailable
As and Pb we e always lowe han he de ec ion me hod limi used (0.01 mg l-1 in he
ex ac , equi alen o 0.1 mg kg-1 in he soil). The mean alues o enzyma ic ac i i ies
also inc eased in he amended soils.
A he end o he expe imen , bo h amendmen s imp o ed he chemical and
biochemical p ope ies and dec eased he “a ailabili y” o he ace elemen s in he
soils. In he non-amended soils, hese inc eases should a ibu e o he p esence o he
plan .
Rega ding he g ow h o he Paulownia plan s, hei mean alues o heigh ,
diame e and biomass we e di e en in each ype o soil. The lowes alues we e
obse ed in con amina ed acid soil (V), in which amendmen s enhanced he pa ame e s
ela ed wi h he plan g owing
P ac ically in all he cases he concen a ions o N, P and K in Paulownia lea es
we e highe han he mean no mal alues o his species. In gene al hese
concen a ions we e e y simila in he soils NC and AZ and some lowe in he soil V. I
was only obse ed inc eases o he concen a ions o he h ee nu ien s, a ibu ed o he
amendmen s, in he concen a ion o N o he plan s g owing in soil NC, and in he
concen a ions o N, P, and K o he plan s o soil V, al hough he di e ences we e no
always signi ican . The mean concen a ions o As, Cd, Cu, Pb and Zn in lea es o
Paulownia o he h ee soils s udied showed no signi ican di e ences due o he
amendmen s, and we e wi hin no mal anges, excep o Cu, ha hey exceeded he
uppe limi o he ange due o he abili y o he plan o accumula e his elemen .The
end o he ans e coe icien s was he same in he h ee soils: Pb<As<Cd<Zn<Cu,
wi h he only anomaly o Pb and Zn in soil V, which in his case is Cu<Zn. In he unk
and oo s no signi ican di e ences due o amendmen s we e obse ed in he mean
concen a ions o he ace elemen s. These alues ollowed di e en ends o each
elemen . Thus, he less mobile elemen s (As and Pb) accumula ed in he oo s, while Cd,
mo e mobile, accumula ed in he lea es. Mean concen a ions o Zn and Cu we e e y
simila in he h ee pa s o he plan . The o al amoun o ace elemen s ex ac ed om
soil by his plan was e y low (< 2‰ o he con en in he soil), and consequen ly his
plan canno be conside ed as a phy oex ac o species, a leas unde he condi ions o
his s udy. Howe e , his plan is able o g ow in con amina ed soils, imp o ing i s
de elopmen wi h he addi ion o amendmen s. This ac makes his species iable o
Summa y
x
he phy os abiliza ion o hese elemen s, allowing he use o hese soils o he
p oduc ion o biomass o ene ge ic pu pose.
The esul s show ha he combined use o P. o unei and he aplica ion o
o ganic amendmen s o ace elemen s con amina ed soils could be a easible s a egy
o he emedia ion o a eas con amina ed wi h ace elemen s unde Medi e anean
clima e, hus p omo ing hei economic alua ion.
论文摘要
xi
被微量元素污染土壤的修复和再生通过施用添加剂和一个自然覆盖植被的建立或
者一种快速生长植物(
白花泡桐
)
论文摘要
修复被微量元素污染的土壤意味着一项困难的任务,由于在土壤中这些元素的毒
性,不变性和相对不移动性。因为这些原因,土壤被微量元素污染是永久的,要
完全从土壤中去除这些元素,而不改变它的性质,从大多数案例来说,基本上是
不可能的。常规的修复土壤被微量元素污染的技术,通过去除或者稳定(隔绝和
封印),同时还有其他创新者(通过酸洗和电渗透物理-化学提取,或者通过玻
璃化原位固定),是非常猛烈的,昂贵的和意味着一个重要的恶化土壤和环境的
因素。这些技术的应用对土壤生态活力和它的生产力带来负面影响,所以不适合
农作物和植物的生长。
存在其他可以原位施展的稳定技术而不会扰乱环境和确保同时维持土壤质
量,尽管不是严格的去污染。在这些技术中有被命名的辅助自然修复或减轻,它
基于潜力,通过施加添加剂,和一系列的过程,自然地发生在土壤中并有贡献于
污染物的稳定。一个自然或引入植被的建立在被添加的土壤中同时帮助其自身的
修复(植物修复)。
在本论文中开展了两个辅助自然修复被微量元素污染土壤的实验,一个是
在野外条件下和另一个在室外实验大桶(半野外条件)。这些实验的主要目的
是:1)研究添加剂对被微量元素污染土壤的化学和生物化学性质的影响;2)评
估添加剂对微量元素中期和长期的生物有效态含量变化的影响;3)研究添加剂
对自生植被生长的影响;4)评估添加剂对快速生长树种(泡桐)的生长和获得
的生物量的数量和质量的影响;5)研究添加剂对微量元素向植物地上部迁移的
影响.
野外实验建立在一个被砷,镉,铜,锌和铅污染的酸性土壤试验田
(20*50米),它被等分为12个7*8米每个的小田块,和一个过道1米(长)和2米
(宽)在小田块之间。建立了三个有添加剂的处理:SL(甜菜石灰),BC(生物
堆肥),和LESL(甜菜石灰和遏煤)和一个对照处理(NA)不施加添加剂,根据
一个区域的完全随机设计和每种处理三个重复。添加剂的剂量为:BC:30 Mg 公
顷-1 年-1, SL: 30 Mg 公顷-1 年-1, 和 LESL: 25 Mg 公顷-1 年-1 加 10 Mg 公顷-1
年-1 的SL.
在实验的第一阶段连续两年(2002年10月和2003年10月)施加添加剂,剂
I. INTRODUCCIÓN
4
biogeoquímico y que apa ezcan en él can idades anómalas de de e minadas sus ancias,
lo que o igina modi icaciones impo an es en sus p opiedades ísicas, químicas y
biológicas del suelo. Dichas modi icaciones dan luga a la disminución de la
amo iguación o a la pé dida de la capacidad de depu ación del suelo, a ec ando
nega i amen e a la salud del mismo (Ad iano 2001; Bol and B uggenwe 1976). El
é mino “salud del suelo” es á elacionado con el de calidad del suelo, pa a muchos
au o es ambos é minos son sinónimos, pe o que se di e encian en que el segundo hace
e e encia a la ap i ud del suelo pa a un uso especí ico, mien as que el p ime o es á
elacionado con la sos enibilidad (Do an y Zeiss, 2000). Según Do an y Sa ley (1997) la
salud del suelo es la capacidad con inua de un suelo pa a unciona como un sis ema
i al den o de los lími es del ecosis ema y de su uso, sus en a la p oduc i idad
biológica, po encia la calidad del ai e y del agua y man ene la salud de las plan as, de
los animales y de los se es humanos. La salud del suelo es de i al impo ancia pa a el
buen uncionamien o de nues a sociedad, pues o que el suelo es á implicado en una
amplia a iedad de unciones como son la p oducción de alimen o y biomasa, y el
almacenamien o de nu ien es y ca bono. En nues os días, es as unciones se
encuen an amenazadas po la po encial deg adación causada po la in e acción de
ac o es bio- ísicos, socio-económicos y polí icos (EC 2012; Jones, 2012; Wa en,
2002). En la ac ualidad, la con aminación del suelo es uno de los p incipales p oblemas
ambien ales a escala global. A ni el eu opeo, se es ima que el núme o de encla es
po encialmen e con aminados es supe io a los 2,5 millones (Panagos e al., 2013). De
en e las o mas de con aminación de suelo, los me ales pesados y los hid oca bu os
cons i uyen el p incipal g upo de con aminan es en la con aminación edá ica en la
Unión Eu opea, con ibuyendo al 60 % de los casos de con aminación.
O as de las amenazas que a ec an a la salud del suelo es su deg adación, que
esul a de la acción de múl iples p ocesos que ocasionan la pé dida o disminución de la
p oduc i idad y a ec an sus p opiedades ísicas, químicas y/o biológicas. En e los
p ocesos que más deg adan el suelo, des acan algunos sis emas de manejo ag ícola de
los mismos, que p oducen cambios ísicos de la es uc u a, p incipalmen e po la
compac ación y o mación de cos as. La pé dida de nu ien es, la salinización,
acidi icación y la con aminación son indicado es de p ocesos de deg adación química
que su en los suelos como consecuencia de p ác icas ag ícolas inadecuadas.
I. INTRODUCCIÓN
5
I.2. Concep o de biodisponibilidad de los con aminan es
Como se ha comen ado an e io men e, la con aminación del suelo iene luga cuando la
concen ación de una de e minada sus ancia sob epasa su capacidad amo iguado a. Un
suelo es á con aminado cuando con iene una de e minada sus ancia, esul ado de su
exposición a una de e minada ac i idad humana, que no iene o o suelo simila no
expues o a dicha ac i idad. Sin emba go, la p esencia de un con aminan e no implica
necesa iamen e el daño a la uncionalidad del p opio suelo, o a los o ganismos que
i en en él. Un suelo se conside a dañado cuando p oduce cosechas insa is ac o ias en
can idad y calidad y /o en sus aguas de esco en ía o de d enaje se de ec a alguna
sus ancia indeseable. Po an o, hay que ene en cuen a que los e ec os nega i os de los
con aminan es no es án p o ocados di ec amen e po la concen ación o al del p opio
con aminan e en el suelo, sino po la p opo ción del con aminan e que es capaz de
a ec a nega i amen e a los o ganismo que i en en él o a sus aguas de esco en ía y
d enaje, es deci , la can idad de con aminan e mó il o biodisponible. Po consiguien e,
es necesa io conoce en cada caso pa icula , de la mane a más exac a y ealis a posible
la concen ación de un con aminan e (den o de la ma iz o al) a la que es á expues o
los o ganismos que i en en él, o que a ec e a la disolución del suelo, es o es: la
concen ación de con aminan e que mó il o biodisponible. En p incipio, los
con aminan es que se encuen an en el medio ex e no al que se encuen a un o ganismo
no son pe judiciales pa a és e, sin emba go, cuando los abso be o asimila, pueden
ocasiona les e ec os nega i os. Pa a que una sus ancia pueda se asimilada po un
de e minado o ganismo es necesa io que se encuen e en o ma biodisponible.
La biodisponibilidad es un concep o cen al que a añe de dos disciplinas: la
química ambien al ( elacionada con la exposición del medio a los con aminan es) y
eco oxicología ( elacionada con los e ec os que ienen es os con aminan es en los
o ganismos i os). El concep o de biodisponibilidad in eg a aspec os ales como la
concen ación, el des ino y la e olución de los con aminan es y oda la dinámica de los
mismos en el suelo den o de la disciplina de la química ambien al. Po o a pa e,
incluye los e ec os en el ambien e y los o ganismos que i en en él, y cómo es os
o ganismos i os son capaces de es ablece mecanismos po los cuales, a pesa de e se
a ec ados po los con aminan es, pueden acumula los, me aboliza los o incluso
elimina los (Hamelink e al., 1994). La Figu a I.1 ilus a es a idea.
I. INTRODUCCIÓN
6
En é minos de química ambien al y de eco oxicología, la de inición de
biodisponibilidad de un con aminan e es bas an e poco especí ica. No exis e una única
de inición pa a es e é mino sino más bien una mul i ud de desc ipciones e
in e p e aciones cen adas en di e en es aspec os. Algunas de iniciones de
biodisponibilidad o de con aminan e biodisponible más ele an es, p opues as po
di e en es au o es son las siguien es (F ische e al., 2003):
a) Can idad/po cen aje de un compues o que ealmen e es omado po un
o ganismo como el esul ado del equilib io dinámico de p ocesos de consumo del
o ganismo, y p ocesos de cambio elacionados con las pa ículas del suelo, odos ellos
elacionados con un conjun o dinámico de condiciones ambien ales (Eijsacke s e al.,
1997).
b) Es un p oceso complejo que incluye odas las clases de elaciones en e la
concen ación ambien al del con aminan e y la pa e de concen ación que un o ganismo
consume (Sijm e al., 2000).
c) Especie química que es biológicamen e accesible y que puede se asimilada
po un o ganismo y eacciona con su me abolismo (Campbell, 1995).
d) F acción de la concen ación o al de un elemen o que in e acciona con un
de e minado o ganismo (Vang os eld y Cunningham, 1998).
Figu a I.1. Biodisponibilidad de con aminan es
Biodisponibilidad
I. INTRODUCCIÓN
7
Como esul ado de la in eg ación de es as de iniciones y de las discusiones
lle adas a cabo en el “Wo kshop” “Bioa ailabili y o Soil Con aminan s: P oblems and
Pe spec i es“,18-19 Julio, 2002, Uni e sidad de B emen”, F ische e al., (2003)
p opusie on la siguien e de inición: La biodisponibilidad desc ibe p ocesos complejos
de ans e encia de masa y la inges a de con aminan es po los o ganismos del suelo,
que es á de e minada po las p opiedades del con aminan e y las del suelo, po la
biología de los o ganismos y po las in luencias climá icas. La acción de con aminan e
biodisponible en el suelo ep esen a la concen ación de exposición ele an e pa a los
o ganismos de suelo.
A pa i de es a úl ima de inición gene al, p obablemen e la más comple a,
podemos deduci los ac o es que in luyen en la biodisponibilidad de los con aminan es
y que pueden clasi ica se en es ca ego ías, según es én elacionadas con: 1) las
ca ac e ís icas del o ganismo; 2) las p opiedades del suelo; 3) las p opiedades ísico-
químicas del con aminan e, odas ellas in luenciadas po el clima y las condiciones
ambien ales (Figu a.I.2).
Fac o es elacionados con el p opio o ganismo. En el caso del p esen e
es udio los o ganismos implicados son las plan as y los mic oo ganismos del
suelo. Hay que ene en cuen a que no odas las plan as ienen los mismos
mecanismos de impo ación de las sus ancias del suelo, ya que no ienen el
mismo hábi a , mo ología y isiología. En el caso de los mic oo ganismos no
odos es án adap ados de la misma mane a a un de e minado hábi a .
Fac o es elacionados con la na u aleza del con aminan e: es e eoquímica
del compues o (cuando se a a de moléculas), solubilidad en agua (cuan o más
Figu a I.2. Fac o es que in luyen en la biodisponibilidad de con aminan es.
I. INTRODUCCIÓN
8
soluble sea el compues o más ácil end á la en ada al o ganismo), p esión de
apo , pK, e c.
Fac o es elacionados con el p opio suelo. El suelo es un sis ema complejo
con es ases bien de inidas: sólida, líquida y gaseosa. Es as ases es án en
equilib io y elacionadas po p ocesos de in e cambio. La composición del suelo
y sus p opiedades (especialmen e pH, con enido de ma e ia o gánica y capacidad
de in e cambio ca iónico) ienen una g an in luencia en odos los p ocesos de
in e cambio en a dichas ases.
Muchos au o es coinciden en que la ase líquida (el agua de la disolución del
suelo) es el ac o más in luyen e elacionado con la biodisponibilidad de los
con aminan es. Así, odos aquellos p ocesos isico-químicos que a ec an a es a ase
a ec a án a la biodisponibilidad. En es e sen ido hay que empeza a di e encia en e dos
g upos de con aminan es que no malmen e son los más ecuen es en los suelos: los
con aminan es ino gánicos ( .g .: elemen os aza) y con aminan es o gánicos. De hecho
en e ambos ipos de con aminan es exis e una g an di e encia en su compo amien o en
el suelo. Los o gánicos son suscep ibles de deg ada se, descompone se, ola iza se e
incluso desapa ece po acción de la bio a del suelo. En cambio, los ino gánicos, como
es el caso de los elemen os aza, no se descomponen, ni se ola ilizan en el suelo, con
excepción de algunos me ales, me aloides y halógenos que median e p ocesos
biológicos pueden educi se a o mas elemen ales olá iles (e.g .: Hg), o a la sín esis de
compues os olá iles me ilados o dime ilados (Wenzel e al., 1999; Chaney e al., 2010).
En el caso pa icula de los elemen os aza, según su biodisponibilidad
(mo ilidad) és os se encuen an en los suelos en las siguien es o mas (o den c ecien e):
1) ácilmen e solubles (en la disolución del suelo); 2) in e cambiables (en el complejo
de in e cambio del suelo); 3) en o ma de ca bona os; 4) asociados a los óxidos de Al,
Fe y Mn; 5) unidos la ma e ia o gánica y o mando y sul u os; 6) o mando pa e de las
edes c is alinas de los mine ales de la a cilla (Ad iano, 2001) (Figu a I.3).
La acción biodisponible es á cons i uida undamen almen e po las acciones
del elemen o soluble e in e cambiable (exis en e en los si ios de in e cambio ca iónico o
aniónico de los componen es del suelo). Pa a que una sus ancia es é biodisponible pa a
las plan as ( i odisponible), iene que es a en con ac o con las aíces, se mó il y es a
en una o ma accesible pa a las mismas. En los suelos, sólo una pequeña acción del
con enido o al de un elemen o aza, es i odisponible, po lo que su de e minación es
I. INTRODUCCIÓN
9
an o o más impo an e como la de su con enido o al. La i odisponibilidad de un
de e minado elemen o aza en un suelo depende de ac o es del p opio suelo (pH,
po encial edox, ex u a, ma e ia o gánica, composición mine al, égimen híd ico), así
como de la p opia plan a (Kaba a-Pendias, 2004).
Exis en mé odos que pe mi en es ima la concen ación de los elemen os aza en
cada una de las acciones en que es os se encuen an dis ibuidos en e los
componen es del suelo (Figu a I.3). Es os son los denominados mé odos de
accionamien o o especiación, mé odos ope acionales, en los que se some e al suelo a
una se ie de ex acciones secuenciales. En cada una de las ex acciones se u ilizan
di e en es disoluciones pa a ex ae selec i amen e los elemen os aza de cada uno de
los componen es del suelo, es ableciéndose dis in as acciones. El núme o de
acciones puede a ia según el mé odo, aunque adicionalmen e se han dis inguido las
siguien es: a) elemen os solubles y ácilmen e in e cambiables o disponibles, b)
elemen os unidos a los ca bona os, c) elemen os unidos a los óxidos de Fe y Mn, d)
elemen os unidos a la ma e ia o gánica y a los sul u os y e) elemen os en la acción
Figu a I.3. Secuencia de mo ilidad y biodisponibilidad de los elemen os aza en el
suelo.
I. INTRODUCCIÓN
10
esidual (Tessie e al., 1979; Salomons y Fo s ne , 1980; Picke ing, 1986; Lena y Gade,
1997). En la p ime a acción se encuen an las o mas químicas más lábiles de los
elemen os, mien as que en la acción esidual se encuen an aquellas más ue emen e
e enidas, como son las que o man pa e de la es uc u a c is alina de los mine ales del
suelo. En el es o de acciones los elemen os aza mues an un g ado de e ención
a iable que es á en unción de algunos ac o es, como el pH y el po encial edox del
suelo (Ahumada y Schalscha, 1993; Gamb ell, 1994). En consecuencia, la sepa ación de
las di e en es o mas químicas y mine alógicas de un elemen o en el suelo puede se ú il
pa a e alua su mo ilidad y disponibilidad (Allen, 1997).
A pesa de su amplia u ilización, las acciones de inidas en es os
p ocedimien os son comple amen e ope acionales, po lo que la in o mación que
p opo cionan es básicamen e cuali a i a y los da os ob enidos deben conside a se como
o ien a i os. También es impo an e ene en cuen a que la u ilización de di e en es
me odologías puede da luga a esul ados muy dis in os (Ramos e al., 1994). Algunos
p oblemas que su gen en es e ipo de p ocedimien os, independien emen e del p o ocolo
empleado se deben a: a) la selec i idad limi ada de los ex ac an es empleados, lo que
o igina con aminación en e las dis in as acciones, b) la edis ibución de los
elemen os aza du an e el p oceso de ex acción o c) una sob eca ga del sis ema
químico si la concen ación del elemen o es demasiado al a (Shuman 1985; Picke ing
1986; Rau e e al., 1989). Además es os mé odos equie en mé odos analí icos con al o
g ado de sensibilidad debido a que en muchos casos la can idad de elemen os aza
ex aído de alguna de las acciones es muy pequeña. Po o a pa e, es os mé odos son
ediosos y equie en especial pe icia de pe sonal de labo a o io (Ad iano e al., 2004).
Uno de los mé odo más usados en la ac ualidad es la ex acción secuencial en
es pasos, que da luga a 4 acciones dis in as: 1) elemen os solubles, ácilmen e
in e cambiables y asociados a los ca bona os (F1), 2) elemen os asociados a la acción
educible (F2), 3) elemen os asociados a la acción oxidable (F3) y 4) elemen os en la
acción esidual (F4) (Rau e e al., 1999).
Exis en además mé odos consis en es en una simple ex acción con ácidos, con
agen es quela an es o con disoluciones salinas, amponadas o sin ampona (AEDT,
ADTP, CaCl2, NaNO3, CH3COOH, Coca-Cola, e c.), pa a es ima la i odisponibilidad.
Es os mé odos in en an dilui la disolución del suelo, ex ae los elemen os
in e cambiables e imi a la acción de los exudados de las aíces implicados en los
mecanismos de impo ación de la plan a. El ex ac an e ideal se ía aquel que
I. INTRODUCCIÓN
11
eaccionase sua emen e con los componen es del suelo y que cuyos esul ados
es u ie an co elacionados con las can idades de elemen os aza omados po la
mayo ía de las plan as. Los esul ados que se ob ienen po es os mé odos, si bien es án
en conco dancia con las in e acciones en e los elemen os aza y los componen es del
suelo, ecuen emen e no si en pa a p edeci su in e acción con los o ganismos i os.
Las plan as po ejemplo, no siemp e oman un nu ien e o con aminan e
p opo cionalmen e a la can idad es imada po esos mé odos (indicado as), ya que
pueden ene mecanismos, an o pa a la impo ación de nu ien es y con aminan es,
incluso cuando es án en concen aciones muy bajas en los suelos (acumulado as), como
pa a exclui los (excluso as), incluso cuando la concen ación ex e na es muy al a
(Kaba a-Pendias, 2004).
Según algunos au o es la medida de la concen ación de elemen os aza en
o ganismos i os (bioindicado es) es una ap oximación más eal pa a la es imación de
la disponibilidad de con aminan es (Madejón e al., 2004; Remón e al., 2013).
I.3. Elemen os aza (ET) y su o igen en el medioambien e.
El p esen e es udio se cen a en los suelos con aminados po elemen os aza /ET) po lo
que el ema se i á ocalizando p ecisamen e en es e ipo de elemen os. En p ime luga
hay que indica que los ET o man pa e del pa imonio geológico e es e en el que se
dis inguen es g upos de elemen os en unción de su abundancia (Whi e, 2001):
Elemen os mayo i a ios (O, Si, Al, Na, Mg, Ca y Fe).
Elemen os mino i a ios (H, C, S, K, P, Ti, C , Mn), que pueden se mayo i a ios
en de e minadas ocasiones.
Elemen os aza, que son el es o de elemen os.
El é mino "elemen o aza" se usa ampliamen e en la li e a u a cien í ica y
puede ene dis in os signi icados en di e en es disciplinas cien í icas. Gene almen e
es e nomb e se aplica a elemen os que se encuen an en pequeñas concen aciones en
los dis in os compa imen os ambien ales, an o al e ados, como no al e ados, que
cuando su biodisponibilidad es al a, son óxicos pa a los o ganismos i os, po lo que
algunos au o es los denominan elemen os po encialmen e óxicos. Algunos elemen os
azas son esenciales pa a el desa ollo de los o ganismos i os (Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo,
Co, Cl, Se, F, I, Si, C , V, Ti, As y Ni), y a o os no se les conoce unción isiológica
alguna (Cd, Hg, Pb y As). Es ecuen e encon a o as denominaciones como
mic onu ien es, mic oelemen os, elemen os mino i a ios, me ales aza o me ales
I. INTRODUCCIÓN
12
pesados, pa a e e i se a es os elemen os, pe o que no siemp e incluyen a la o alidad de
ellos (Ad iano, 2001; Blum e al., 1998). Los é minos mic onu ien es,
mic oelemen os, elemen os mino i a ios, son ap oximadamen e equi alen e, e incluyen
elemen os que son necesa ios pa a el desa ollo de los se es i os en concen aciones
muy pequeñas. En el caso de las plan as Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Co, Cl, se encuen an
en concen aciones < 50 mg kg-1. En los animales, los mic oelemen os son los mismos
que los de la plan as, a excepción del B, además de Se, F, I, Si, C , V, Ti, Sn y Ni
(B ady y Weil, 2002; Wild, 1988). Un é mino muy usado en es udios
medioambien ales es el de me al pesado que incluye me ales y me aloides con
densidades > 5 g cm-3, asociados a la con aminación y oxicidad, pe o que ambién
incluye elemen os eque idos po los o ganismos en concen aciones muy bajas
(Ad iano 2001). Pa a algunos au o es es e é mino es un an o a bi a io y no
ecomiendan su uso (Du us, 2002; Hodson, 2004; Mad id, 2010).
Acep ando el é mino elemen o aza como uno de los más gene alizados en los
es udios ambien ales, es in e esan e sabe las concen aciones a las que se encuen an
es os elemen os en dis in os compa imen os ambien ales. En Ciencia del Suelo
elemen os aza son aquellos cuya concen ación en el suelo es < 1000 mg kg-1 (0,1%).
A es e g upo pe enecen Mn, C , Ni, Pb y Zn (1 – 1500 mg kg-1), Co, Cu y As (0,1 –
250 mg kg-1) y Cd y Hg (0,01 – 2 mg kg-1) (Tabla I.1; Bowen 1979). En bioquímica y
biomedicina, elemen os aza son aquellos que se encuen an en los ejidos animal y
ege al en concen aciones < 100 mg kg-1 (ms). Desde el pun o de is a nu icional,
elemen os aza son los que a amen e exceden los 20 mg kg-1 en los alimen os
(Ad iano, 2001; Blum e al., 1998).
Tabla I.1. Elemen os aza más abundan es en la na u aleza (Bowen 1979)
Elemen o aza In e alos de
concen ación(mg/kg)
C , Zn, Ni, Pb
Co, Cu, As
Cd,Hg
1-1500
0.1-250
0.01-2
I. INTRODUCCIÓN
13
Los elemen os aza, po an o, se encuen an en el suelo en concen aciones
ela i amen e bajas, aunque algunos de ellos son esenciales pa a el desa ollo de los
o ganismos, si bien a pa i de cie as concen aciones y en unción de su disponibilidad
pueden se óxicos pa a los se es i os. La Tabla I.2. mues a alo es no males y
c í icos de algunos ET en suelos y plan as.
Los ET del suelo ienen a ios o ígenes: 1) li ogénicos que p o ienen de la
li os e a (ma e iales p ecu so es, oca mad e); 2) pedogénicos, p oceden es ambién de
la li os e a pe o después de los p ocesos de o mación del suelo; 3) an opogénicos, que
ienen como o igen la ac i idad humana.
Tabla I.2. Concen aciones de elemen os aza en suelos y plan as.
Elemen o
In e alo
no mal en
suelos(1)
Concen ación
o al c í ica en
suelos(2)
In e alo de su iciencia o
nomalidad en plan as(3)
Concen ación
c í ica en
plan as(3)
a b
mg/kg
Ag 0,01-8 2 0,1-0,8 0,5 5-10
As 0,1-40 20-50 0,02-7 1-1,7 5-20
Au 0,001-0,02 - <0,0017 - -
Cd 0,01-2,0 3-8 0,1-2,4 0,05-0,2 5-30
Co 0,5-65 25-50 0,02-1 0,02-1 15-50
C 5-1500 75-100 0,03-14 0,1-0,5 5-30
Cu 2-250 60-125 5-20 5-30 20-100
Hg 0,01-0,5 0,3-5 0,005-0,17 - 1-3
Mn 20-10000 1500-3000 20-1000 30-300 400-1000
Mo 0,1-40 2-10 0,03-5 0,2-5 10-50
Ni 2-750 100 0,02-5 0,1-5 10-100
Pb 2-300 100-400 0,2-20 5-10 30-300
Sb 0,2-10 5-10 0,0001-0,2 7-50 150
Se 0,1-5 5-10 0,001-2 0,01-2 5-30
Sn 1-200 50 0,2-6,8 - 60
Tl 0,1-0,8 1 0,03-3 - 20
U 0,7-9 - 0,005-0,06 - -
V 3-500 50-100 0,001-1,5 0,2-1,5 5-10
W 0,5-83 - 0,005-0,15 - -
Zn 1-900 70-400 1-400 27-150 100-400
No as y Fuen es:
1
Da os p incipalmen e de Bowen (1979).
2
La concen ación o al c í ica en el suelo es el in e alo de alo es po encima de los
cuales la oxicidad se conside a que es posible (Kaba a-Pendias y Pendias, 1992).
3
La concen ación c í ica en las plan as es el ni el que se conside a excesi o, o po
encima del cual son p obables e ec os óxicos: (Kaba a-Pendias y Pendias, 2001).
I. INTRODUCCIÓN
20
p ecipi ación ienen g an impo ancia las p opiedades del suelo: pH, po encial edox,
p esencia de agen e quelan es, p esencia de ligandos capaces de p ecipi a los ET
(Wa e s e al., 1998; Ad iano e al., 2004). Un paso más en es a iloso ía de es abiliza
en ez de ex ae , es la ecupe ación na u al asis ida (RNA), consis en e en la
po enciación de esos p ocesos na u ales median e la aplicación de enmiendas y la
u ilización de plan as (Ad iano e al., 2004).
I.4.2. Bio ecupe ación
Las écnicas de bio ecupe ación es án basadas en la acción de los mic oo ganismos y/o
en los e ec os de las plan as y sus mic oo ganismos asociados sob e los ET del suelo
(Mench e al., 2009). En conc e o las “ i o ecnologías” es án undamen almen e en las
en ajas que o ecen las plan as y sus mic oo ganismos asociados.
I.4.2.1. Fi o ecupe ación de suelos con aminados
Las plan as capaces de c ece en ambien es con aminados con ET, desa ollan
complejos mecanismos pa a p o ege se de al con aminación. Es os mecanismos no son
áciles de iden i ica , debido a su g an a iedad y complejidad, aunque se han desc i o
unas endencias gene ales que pe mi en clasi ica las plan as supe io es en es g andes
g upos, en unción de los mecanismos de esis encia a los elemen os aza: excluso as,
indicado as y acumulado as (Bake , 1981). Las plan as excluso as man ienen ni eles
muy bajos del ET en su pa e aé ea y sólo a concen aciones muy al as, las ba e as que
limi an la abso ción y anspo e de dichos elemen os pueden pe de su uncionalidad
(ni eles óxicos), aumen ando en onces la concen ación de ET en los ejidos de la
plan a, a eces has a ni eles le ales. En las plan as indicado as la concen ación in e na
del ET en ellas e leja la concen ación del suelo, g acias a la egulación de la abso ción
y anspo e a la pa e aé ea. Las plan as acumulado as almacenan los ET
p e e iblemen e en la pa e aé ea, g acias a un anspo e e icaz desde la aíz, esul ando
una azón de concen ación en e pa e aé ea y aíz mayo que uno.
Las i o ecnologías ienen muy en cuen a es os mecanismos o es a egias que las
plan as desa ollan na u almen e pa a p o ege se de la con aminación (Figu a I.4). Así,
den o de las i o ecnologías, las écnicas de i oes abilización o i oinmo ilización
ienen como es a egia la con ención de la con aminación (Robinson e al., 2009). La
i oes abilización es á basada en la acción mecánica de las aíces, que e i a la e osión y
el anspo e del suelo, así como en la disminución de la lixi iación, debido al aumen o
I. INTRODUCCIÓN
21
de la e apo anspi ación. La i oinmo ilización (o izo il ación) implica la abso ción,
p ecipi ación y acumulación de los con aminan es en la zona adicula , que se lle a a
cabo en colabo ación con los mic oo ganismos exis en es en dicha zona. En ambos
casos, ienen como inalidad la p e ención la mo ilidad de los con aminan es en la
cadena ó ica, e i a su pe colación a aguas sub e áneas y acili a la e ención de
pa ículas que puedan se di ec amen e inge idas o inhaladas (Méndez y Maie , 2008).
Las plan as más e icaces u ilizadas en es as écnicas son las excluso as y a eces las
indicado as.
Po o a pa e, la i oex acción se basa en la u ilización de plan as capaces de
ole a y acumula elemen os aza a al as concen aciones en la pa e aé ea (plan as
acumulado as o hipe acumulado as) de mane a que la biomasa se pueda co a y
gua da o a a pa a ecupe a si el elemen o acumulado es de in e és (B own e al.,
1994). Pa a que es e ipo de écnicas sean e icaces las plan as ex ac o as deben se
capaces de c ece en suelos con aminados, acumula elemen os aza y se esis en es a
plagas y en e medades (Sal y e al., 1998; Bha ga a e al., 2012). La mayo pa e de los
es udios de i oex acción has a la echa se han basado en la iden i icación y en el uso de
plan as hipe acumulado as. Es as plan as ienen la habilidad na u al de acumula
elemen os aza como Ni, Zn, Cu y Mn a ele adas concen aciones en su pa e aé ea
(0,1-5 % de la masa olia ) (Chaney e al., 1997). A pesa de que algunos abajos han
demos ado la e icacia acumulado a de algunas especies, es e ipo de écnicas p esen a
múl iples incon enien es pa a cons i ui una e dade a al e na i a a los mé odos de
ecupe ación exis en es: a) gene almen e las plan as hipe acumulado as desa ollan poca
biomasa, b) sólo son capaces de acumula al mismo iempo uno o dos elemen os, po lo
Figu a I.4. P ocesos de i o ecupe ación. Imagen omada desde
h p://www.hemp.com/2012/06/soil-con amina ion-phy o emedia ion-wi h-hemp/.
I. INTRODUCCIÓN
22
que no son e icaces en suelos con aminados con a ios elemen os, c) la e icacia de la
ex acción disminuye as cada cosecha, ya que la eposición de los ET en la disolución
del suelo disminuye con el iempo, con lo que disminuye la biodisponibilidad y d) és a
écnica implica un al o iesgo de en ada de los con aminan es en la cadena ó ica si no
se con ola la he bi o ía (Clemen e e al., 2005; Bha ga a e al., 2012). Muchos au o es
han u ilizado la aplicación al suelo de di e sas sus ancias como agen es quelan es
sin é icos pa a aumen a la biodisponibilidad de los ET en el suelo. A es o se le ha
denominado i oex acción asis ida o inducida, pe o los esul ados no han sido
gene almen e posi i os, debido a di e sas causas: a) los quela os o mados suelen se
muy es ables, no libe ando los ET a la disolución del suelo pa a que sean omados po
las plan as; b) los agen es quelan es pueden p oduci oxicidad pa a las plan as, ex ae y
mo iliza ET que las plan as no ienen capacidad de abso be , p oduci con aminación
de las aguas sub e áneas, e c. (Kahn e al., 2000; Chaney e al., 2010)
La i o ola ilización consis e en el uso de plan as que abso ben los
con aminan es del suelo y los ans o man en especies olá iles (Wenzel e al., 1999).
Es a écnica se puede emplea en la descon aminación de suelos con aminados con
algunos elemen os aza ( olá iles), halu os y compues os o gánicos. La i odeg adación
se ocupa de los p ocesos en que los con aminan es son abso bidos y anspo ados a la
pa e aé ea de la plan a donde se deg adan a me aboli os no óxicos o izodeg adación si
se deg adan a ni el de la aíz. Es a écnica se aplica pa a con aminan es o gánicos ya
que los ET no se pueden deg ada .
I.4.3. Necesidad del uso de enmiendas
Los suelos con aminados ienen no malmen e poca e ilidad, bajos con enidos de
ma e ia o gánica y en ocasiones pH muy ácidos. El es ablecimien o de una cubie a
ege al en es os de suelos esul a muy di ícil a no se que se le aplique enmiendas
o gánicas o ino gánicas (Madejón e al., 2006a, 2010; Wong, 2003; Ga cía Izquie do y
Lobo Bedma , 2007; Pé ez de Mo a e al., 2006bc, 2011). Po o a pa e la RNA
con empla la aplicación de enmiendas al suelo pa a po encia los mecanismos de AN
que se p oducen en el suelo ( . g .: eacciones de adso ción/abso ción, p ecipi ación y
complejación), que educen la mo ilidad y la biodisponibilidad de los con aminan es,
dando luga a la es abilización de la con aminación (Ad iano e al., 2004). Además, las
enmiendas pueden acili a el es ablecimien o de plan as en suelos deg adados y mejo a
la ac i idad mic obiana (Pé ez de Mo a e al, 2005; Madejón e al, 2006a; Bolan e al.,
I. INTRODUCCIÓN
23
2011). Sin emba go, el po encial de los a amien os de es abilización in si u (RNA) de
los suelos con aminados po ET equie e la alidación a la go plazo en expe imen os de
campo pa a e alua su sos enibilidad o du abilidad, especialmen e cuando se aplican
enmiendas o gánicas (Pé ez de Mo a e al., 2007).
La u ilización de subp oduc os como enmiendas del suelo, iene g an
impo ancia desde el pun o de is a del man enimien o de la calidad ambien al, ya que
es una o ma de educi la eliminación de esiduos y de e alo iza los (Lombi e al.,
2002).
Se han u ilizado nume osos p oduc os como enmiendas pa a ecupe a suelos
con aminados con ET (Knox e al., 2001). Algunos ejemplos son: cal, zeoli as, apa i o,
óxidos de Fe y Mn, biosólidos es abilizados compos ados, mine ales de la a cilla y
subp oduc os indus iales ales como la be ingi a. Además de la es abilización de los
ET, el uso de es os ma e iales en la ehabili ación de suelos cumple dos obje i os: i) el
eciclaje de subp oduc os, ya que en las sociedades mode nas la ges ión adecuada de los
esiduos y desechos se ha con e ido en esencial y ii) la egene ación del suelo. La
aplicación de alcalinizan es y compos s es abilizados pa ece se muy e icaz pa a
aumen a el pH y el con enido de ma e ia o gánica del suelo (Pé ez de Mo a e al.,
2006b). Además, la aplicación de las enmiendas puede ac ua como una uen e de
nu ien es disponibles a la go plazo que mejo an la e ilidad del suelo (Albu que que e
al., 2011).
Desde un pun o de is a ag ícola y o es al, la eu ilización de esiduos con una
impo an e ca ga o gánica supone un e ec o muy posi i o pa a el suelo, an e el
p eocupan e p oblema, cada ez más ex endido, de la deg adación de los suelos
cul i ados (Agele e al., 2007; López Piñei o, 2007). En el caso de suelos con aminados
po ET, la es abilización y i o ecupe ación, en los que se usan enmiendas y plan as
que al e an las o mas ísicas de los ET y en de ini i a su mo ilidad, son écnicas muy a
ene en cuen a como iables desde el pun o de is a ambien al y económico (Madejón
e al., 2009a, 2010; Vang ons eld e al., 2009; Pa do e al., 2014).
La aplicación de enmiendas y el es ablecimien o de plan as en suelos
con aminados cons i uyen la llamada i oes abilización asis ida; las enmiendas
con ibuyen al aumen o del pH del suelo y a la disminución de la concen ación de ET
disponibles, con lo que se mejo an las condiciones ísico-químicas del suelo pa a un
mejo es ablecimien o de la cubie a ege al. Dicha cubie a ege al ambién con ibuye
a la inmo ilización ísica del suelo con aminado y a la es abilización de los
I. INTRODUCCIÓN
24
con aminan es en la izos e a (Ad iano e al., 2004; Vang os eld e al., 2009). La
aplicación de enmiendas, sob e odo las enmiendas o gánicas, p omue e la di e sidad y
la ac i idad mic obiana del suelo (Be nal e al., 2006; Pé ez de Mo a e al., 2005;
Renella e al., 2008). Los mic oo ganismos del suelo ambién juegan un papel no able
en la i o ecupe ación, ya que no sólo a ec an a la mo ilidad de los ET, sino ambién al
desa ollo de las plan as (Kidd e al., 2009). La comunidad mic obiana del suelo puede
aumen a o disminui la i odisponibildad de los ET median e la biodeg adación y la
mine alización de la ma e ia o gánica. Los cambios sob e la i odisponibilidad pueden
se bene iciosos en uno u o o sen ido, pues al aumen a la biodeg adación, se a o ece
la i oex acción de los ET po plan as hipe acumulado as, mien as que al aumen a la
mine alización, mejo a la e icacia de la i oes abilización/ i oinmo ilización.
I.4.4. Impo ancia de las cubie as ege ales en la ecupe ación de suelos
con aminados
La ege ación juega un papel c ucial en la es au ación de las zonas deg adadas y
con aminadas, ya que en p ime luga es un g an anclaje ísico del suelo que educe la
e osión, amo igua la dispe sión de pa ículas con aminan es y educe la con aminación
de los suelos adyacen es y de las aguas supe iciales y sub e áneas (To do e al.,
2000). La e ege ación ha sido adicionalmen e usada pa a ecupe a la cubie a ege al
las á eas deg adadas, lo que e i a la pé dida del suelo po los p ocesos e osi os y
es i uye la calidad ambien al y paisajís ica de la zona (Mo eno, 2005; Domínguez e al.,
2008). Sin emba go, la posible abso ción po las plan as de ET implica a ios pelig os
como es la in oducción en la cadena alimen a ia de dichos elemen os (McLaughin,
2001). Así, el es udio de las p opiedades del suelo y de la ege ación elegida es
necesa io pa a e alua la e icacia de las medidas de ecupe ación en la ecología de los
ecosis emas y el iesgo que supone el con enido de ET (Madejón e al., 2006a).
En e las es a egias de e ege ación de zonas con aminadas po elemen os aza,
se puede op a po po encia la p oli e ación de la ege ación espon ánea que su ge del
banco de semillas de la zona, o po el con a io induci una ege ación que conlle e
algún ipo de bene icio económico y paisajís ico. En la p esen e memo ia de esis se
con emplan ambas posibilidades.
I.4.4.1. La ege ación espon ánea
La ege ación espon ánea iene luga cuando un conjun o de especies ege ales
au óc onas se ins ala sob e el e eno desnudo, o cuando o as sus i uyen a las
I. INTRODUCCIÓN
25
an e io men e exis en es sin in e ención di ec a del homb e a a és de siemb as,
plan aciones, eliminación selec i a, e c. Es la ege ación na u al co espondien e a una
e apa de la sucesión na u al, que las condiciones del clima, suelo y o os ac o es
ambien ales de e minan en el momen o ac ual del e i o io (Seoánez, 1999).
La ege ación na u al puede p opo ciona in o mación ace ca de las condiciones
del medio (suelo-clima), pues el que consigan implan a se unas y o as plan as en un
de e minado luga iene condicionado po el p opio medio (Po a e al., 2003). En los
suelos con aminados con ET, las plan as pueden e i a sus e ec os óxicos colonizando
á eas donde la concen ación sea meno , o median e mecanismos de exclusión o
abso ción selec i a (Madejón e al., 2006a). Una de las condiciones básicas pa a la
colonización de suelos con aminados con ET es la capacidad de las plan as pa a la
esis encia de a los mismos (Ross, 1994).
El papel di ec o de la ege ación sob e el suelo de i a de su acción pan alla
en e a la adiación sola y al agua de llu ia, lo que a ec a el égimen de humedad del
suelo, la in il ación, la esco en ía y la e osión. La ege ación ambién iene e ec o
sob e la e ilidad del suelo, median e el apo e de ma e ia o gánica, que con ibuye
an o a la inmo ilización de con aminan es, como a la libe ación de nu ien es (Po a e
al., 2003). A su ez, a a és de su sis ema adicula las plan as excluso as con ibuyen a
la inmo ilización de los elemen os con aminan es. Una ez es ablecida la cubie a
ege al pione a, el sis ema puede ac ua como au osos enible. Pas o y Hemández
(2002), en su es udio de suelos con aminados con elemen os aza en e ede os sellados
de di e en es ca ac e ís icas li ológicas del subs a o (a enosos, g ani os, yesosos y
calizo-ma gosos), encon a on una g an di e sidad de especies espon áneas (más de
300) de la amilia de las g amíneas, leguminosas, ca io iláceas, c ucí e as y compues as,
que co esponde po lo gene al a las especies he báceas de los ecosis emas de en o no.
En las zonas semiá idas, las comunidades de plan as pione as en suelos
a ec ados con ET es án muy bien adap adas a la p esencia de con aminan es, a la
pob eza en nu ien es y a la baja disponibilidad de agua (F ei as e al., 2004; Madejón e
al., 2009a). Es a ege ación juega un papel undamen al en el ciclo de los ET y los
nu ien es du an e las p ime as e apas y condiciona la sucesión secunda ia en á eas
con aminadas, sob e odo en es as condiciones. La p incipal en aja de adop a es a
es a egia es que los gas os de manejo de la ege ación son p ác icamen e nulos. En es e
caso, lo que se equie e es educi al mínimo la acumulación de ET en la biomasa aé ea,
lo que supone es un desa ío impo an e pa a cualquie p og ama de i omanejo a g an
I. INTRODUCCIÓN
26
escala (Domínguez e al., 2008). Po lo an o, es necesa io el es udio de es as plan as
desa olladas espon áneamen e pa a de e mina el iesgo asociado a la acumulación de
elemen os aza en la pa e aé ea, así como la su posible uso como bioindicado de la
con aminación del suelo.
I.4.4.2. Uso de plan as de c ecimien o ápido. Caso de Es udio Paulownia sp.
O a de las écnicas con mayo po encial pa a el uso y ecupe ación de suelos
con aminados y deg adados, an o desde el pun o de is a sos enible y medioambien al,
como económico, es el uso de plan as de c ecimien o ápido (Conesa e al, 2012;
Daube e al., 2012; Sho all, 2013). La implan ación de plan as a bó eas y a bus i as en
zonas de e io adas y con aminadas es impo an e po los bene icios que se ob ienen
sob e la calidad del suelo, p e ención de la e osión del mismo, adición de ma e ia
o gánica y en iquecimien o de la abundancia y di e sidad de los mic oo ganismos del
suelo (Me ens e al., 2007; Ciadamida o e al., 2014a, 2014b). Además de los e ec os
bene iciosos pa a el suelo, la biomasa de es as plan as pod ía se usada como una
posible uen e de ene gía.
El uso de á boles de c ecimien o ápido es una he amien a p ome edo a pa a
educi el CO2 a mos é ico y pa a la p oducción de biomasa (Cal apie a e al., 2010).
Sin emba go, a es e ipo de á boles se les han a ibuido e ec os nega i os sob e la
e ilidad del suelo (Al aia e al., 2004), ya que suelen demanda al as concen aciones
de nu ien es (Szo e al., 1991). El uso de enmiendas en es e ipo de plan aciones
pod ía se una al e na i a a los e ilizan es mine ales, y pod ía p opo ciona , como se
ha comen ado an e io men e, una solución in e esan e pa a eciclaje de esiduos. La
aplicación de enmiendas o gánicas, además de la libe ación de nu ien es (La che êque
e al., 2006), pueden o ece bene icios adicionales a los e ilizan es mine ales, ya que
ambién pueden mejo a la es uc u a del suelo y, en consecuencia, c ea mejo es
condiciones pa a el desa ollo de las aíces.
De en e los á boles más u ilizados con ines ene gé icos en zonas deg adadas
des acan el álamo y el sauce, que han sido implan ados en nume osas pa es del mundo,
especialmen e en aquellas a ec adas po la con aminación de ET (Mee s e al., 2005,
La oie e . al., 2010; Zalesny e al, 2012; Ciadamida o e al., 2013, 2014a, 2014b).
Además, se han p obado o as especies a bó eas como la Paulownia o unei, an o en
suelos con aminados con ET, como en suelos muy deg adados (con enido en COT
I. INTRODUCCIÓN
27
meno 1%). En conc e o es es a la especie elegida como ege ación inducida en los
es udios lle ados a cabo en la p esen e memo ia.
Paulownia es un á bol de c ecimien o ápido de hoja caduca con p opagación
ege a i a y ole ancia a las di e en es condiciones de suelo y clima (Wang y Shog en,
1992). Es e á bol es o igina io de China donde hay más de 15 millones de hec á eas
plan adas, y su dis ibución na u al se ex iende desde climas opicales a climas
emplados. Es e á bol pod ía se conside ado como una plan a de baja demanda híd ica,
a pesa de no se capaz de c ece espon áneamen e en zonas á idas (Lucas-Bo ja e al.,
2011). Es a especie iene una ele ada p oducción de biomasa du an e su ase de
c ecimien o (Chi ko e al., 1996), y habiéndose calculado que cada á bol, a la edad de 5-
7 años, pod ía p oduci un me o cúbico de made a, p oduciendo anualmen e 150 ha-1
de biomasa en plan aciones in ensi as con ce ca de 2.000 á boles po hec á ea (Lucas-
Bo ja e al., 2011).
Una de las p opiedades de la Paulownia pa a la p oducción de biomasa es su
acilidad de secado al ai e lib e (alcanza 10-12% humedad desde ap ox. 50% humedad
en menos de 40 días.). Es o signi ica que no es necesa io emplea cos osos sis emas de
secado a i icial, pe mi iendo en ega la biomasa en cen ales e moeléc icas a p ecios
in e io es que o os ipos de biomasa.
El cul i o de Paulownia a g an escala, pa a la p oducción de biomasa con ines
ene gé icos, iene su undamen o en su buena adap ación de la misma a los suelos y la
clima ología exis en e en algunas zonas de España, donde desde hace más de 8 años se
han ealizado ensayos con buenos esul ados. Paulownia p esen a en ajas como son la
ausencia de en e medades, la meno necesidad de agua que o os cul i os con la misma
p oducción, la g an en aja del eb o e de cepa después de la co a, la escasa necesidad
de cuidados especializados, la posibilidad de asocia cul i os he báceos en e sus calles
de plan ación, e c.
I.5. Papel de las enmiendas y de las cubie as ege ales sob e la e ilidad bioquímica
del suelo, el ap o echamien o ene gé ico de biomasa ege al y en el secues o de C en
suelos deg adados y con aminados.
Como se ha comen ado an e io men e, las enmiendas pueden aumen a la e ilidad y
es abiliza la con aminación de los suelos, siendo ambas es a egias undamen ales en
los p og amas de ecupe ación de suelos con aminados. Po ello, ecicla esiduos pa a
pode supli la escasez de ma e ia o gánica y aumen a la e ilidad, con ibuye a palia
I. INTRODUCCIÓN
28
la deg adación de los suelos, coadyu ando al secues o de C, a la mejo a de su calidad y
al aumen o de la biodi e sidad. Po o a pa e el es ablecimien o de una cubie a ege al
na u al o inducida ambién con ibuye a la egene ación de los suelos con aminados
debido a que la izos e a es una uen e de alimen o y un e ugio pa a los
mic oo ganismos, po lo que aumen a la ac i idad mic obiológica (Kozd oj y an Elsas,
2000; Macek e al., 2000; Pé ez de Mo a e al., 2005; To do e al., 2000).
Tan o las o mas de ma e ia o gánica exógena, p. ej. la que se añade con las
enmiendas, como los compues os o gánicos exudados po las aíces de las plan as,
ac i an los p ocesos químicos y biológicos del suelo, ecupe ando y p omo iendo la
ac i idad mic obiana del suelo. (Vang ons eld y Cunningham, 1998; Rajkuma e al.,
2012; Ciadamida o e al., 2013).
En el suelo ienen luga una se ie de p ocesos de in e cambio de moléculas e
iones en e las ases sólidas, líquidas y gaseosas, que ienen g an impo ancia pa a
man ene su salud. En es os p ocesos que ienen luga en e los componen es ísicos,
químicos y biológicos, es án dominados po es os úl imos. El componen e biológico, a
pesa de ep esen a menos del 5% del olumen de suelo de la capa a able y menos del
10% de la ma e ia o gánica o al, juega un papel undamen al en los ciclos del N, S y P,
en la descomposición de los esiduos o gánicos y po an o el ciclo global del C.
Además, los mic oo ganismos ienen e ec os posi i os sob e las p opiedades ísicas del
suelo, median e la p oducción de sus ancias que acili an la ag egación de las pa ículas
de suelo, coadyu ando al man enimien o de la es uc u a del mismo (Nielsen y Widing,
2002).
Los mic oo ganismos esponden ápidamen e a los cambios, po lo an o, se
adap an ápidamen e a las condiciones ambien ales. Es a adap ación pe mi e que el
análisis mic obiano si a pa a la e aluación de la calidad/salud del suelo, de los
cambios en las poblaciones y las ac i idades mic obianas, y po an o, unciona como
un excelen e indicado de cambio en la salud del suelo. Po an o, debido a su
impo ancia en la uncionalidad del suelo, la ac i idad y la población mic obiana, se han
conside ado como indicado es ú iles pa a e alua an o la mejo a, como la deg adación
del mismo (Dick e al., 1996) y pueden se i como indicado es de los cambios que
ienen luga en el suelo (Fabiani e al., 2009). Sin emba go, no exis e un único
indicado , o un indicado uni e sal, de la calidad/salud, debido a la mul i ud de
componen es mic obiológicos y a las nume osas u as bioquímicas exis en es. Exis en
muchos pa áme os biológicos que se ienen en cuen a pa a e alua la calidad del suelo
I. INTRODUCCIÓN
29
(Ca e e al., 1999; Nielsen y Widing, 2002), aunque no exis e un consenso ace ca de
cuáles son los mejo es (Gil-Sos es e al., 2004; Ha ley e al., 2008).
El “bioindicado ” ideal debe ía se ácil de medi , se i pa a odo ipo de
ecosis ema, y se capaz de e ela cuál es el posible p oblema que ocu e en un
de e minado suelo. Quizás los bioindicado es más usados po su ácil medida son la
biomasa mic obiana, la espi ación mic obiana y las ac i idades enzimá icas.
Los mic oo ganismos son i ales pa a la calidad del suelo, ya que ienen un
papel des acado en la e ilidad y p oducción p ima ia del suelo, po sus unciones
elacionadas con la descomposición de la ma e ia o gánica y el ciclo de nu ien es
(Alexande , 1977). Asimismo, los mic oo ganismos pueden e se a ec ados po
cambios en las p opiedades ísico-químicas (pH, po encial edox, ma e ia o gánica,
ex u a, es uc u a e c.), biológicas (poblaciones, in e acciones en e o ganismos) y/o
po la p esencia de con aminan es (me ales pesados, xenobió icos), po lo que han sido
ecuen emen e empleados como “bioindicado es” de la calidad del suelo en p og amas
de moni o ización medioambien al (Nielsen y Winding, 2002). Así po ejemplo, los ET
a de e minadas concen aciones, pueden cons i ui un iesgo pa a el uncionamien o de
los ecosis emas (Maje e al., 2002), al e ando nega i amen e los p ocesos biológicos de
los mismos (Lee e al., 2002). La acumulación de ET en el suelo puede educi la
biomasa mic obiana (Chande e al., 1995) y a ias ac i idades enzimá icas, dando luga
a una disminución de la di e sidad uncional en el suelo (Kandele e al., 1996), y a
cambios en la es uc u a de la comunidad mic obiana (Pennanen e al., 1998). No
obs an e, la p esencia de ET en el suelo, ambién puede p opicia el desa ollo de
poblaciones ole an es a los mismos (Ellis e al., 2003). Las ac i idades enzimá icas po
an o, pueden se i como es imado es ápidos de las al e aciones an o na u ales, como
an opogénicas que ienen luga en los suelos (Gille e al., 1998). Dichas ac i idades
son muy ú iles pa a e alua los esul ados de las écnicas de RNA, ya que no sólo
a o ecen la es abilización de los elemen os aza en el suelo, sino que ambién mejo an
su e ilidad, es imulando los p ocesos mic obiológicos y mejo ando la uncionalidad
del mismo (Ga cía-Gil e al., 2000; Mo eno e al., 2003).
Po úl imo, es in e esan e indica que el es ablecimien o de cul i os ene gé icos,
sin ines alimen a ios, en zonas con aminadas y deg adadas pod ía se una al e na i a
que p opicia ía un aumen o de la e ege ación de es as zonas ma ginales. A pesa de
que la con ibución de los cul i os ene gé icos en la p oducción de combus ibles es aun
ela i amen e pequeño, se a inc emen ado anualmen e (REN21, 2013), y se es ima que
II.OBJETIVOS
36
analiza á la e olución de las p incipales p opiedades químicas del suelo y de la
disponibilidad de los elemen os aza du an e los ocho años de expe imen ación.
En el segundo expe imen o se es udia án los e ec os de dos enmiendas o gánicas
sob e la ecupe ación de un suelo con aminado y sob e el desa ollo de una especie
ege al de c ecimien o ápido (Paulownia o unei).
En ambos expe imen os los obje i os especí icos son los siguien es
1. Es udia el e ec o de enmiendas en las p opiedades químicas y bioquímicas de
suelos con aminados con elemen os aza.
2. E alua el e ec o de las enmiendas en las a iaciones de las concen aciones de
elemen os aza biodisponibles a medio y la go plazo.
3. Es udia el e ec o de las enmiendas en el c ecimien o de la ege ación
espon ánea.
4. Es udia el e ec o de las enmiendas en el desa ollo de la especie de c ecimien o
ápido (Paulownia o unei) y en la can idad y calidad de la biomasa ob enida.
5. Es udia el e ec o de enmiendas en la anslocación de elemen os aza a la pa e
aé ea de las plan as.
III. MATERIALES Y MÉTODOS
III. 1. Á ea de es udio
El complejo mine o de Aznalcólla es á si uado en el ex emo su o ien al del Cin u ón
Pi í ico Ibé ico, que cons i uye la más as a e impo an e p o incia ulcanogénica de
sul u os masi os (depósi os polime álicos) del oes e de Eu opa, e incluye a Río Tin o,
Aljus el, Ne es Co o, Tha sis, So iel y Aznalcólla . Se ex iende a a és de 200 km
(unos 8000 km2 de supe icie) desde el su oes e de Po ugal has a Se illa (Alas uey e
al., 1999; López-Pamo e al., 1999).
El 25 de ab il de 1998, el dique de con ención de la balsa mine a de decan ación
de la mina de los F ailes se desplazó p oduciéndose una o u a del mu o, ocasionando
un e ido al ío Ag io, a luen e del Guadiama . A a és de la b echa de la balsa se
e ie on unos 2 hm3 de lodos y 3-4 hm3 de aguas ácidas, que inunda on las cuencas de
los íos Ag io y Guadiama , llegando, has a la zona de En emu os, lími e del Pa que
Nacional de Doñana. Los lodos se deposi a on en el cauce (985.497 m3) y sob e los
suelos de las má genes (996.347 m3). La ola de la iada alcanzó has a 3 m de al u a,
dejando una anja de unos 300 m a cada ma gen de los íos Ag io y Guadiama ,
cubie a po una capa de lodo cuyo espeso dependió de la dis ancia a la balsa y de la
ele ación con espec o al ni el del ío. En las inmediaciones de la balsa el espeso llegó
a ene 1,7 m; en 79% de la supe icie a ec ada el espeso de la capa de lodo enía 2-30
cm (López Pamo e al., 1999). La iada a ec ó a un o al de 4.286 ha, dedicadas en su
mayo ía a la ag icul u a y pas os, de las cuales 2.710 ha co espondían a supe icie
cubie a po lodo y las es an es a zonas a ec adas po las aguas (Cab e a, 2000) (Figu a
III.1)
El yacimien o de los F ailes es aba o mado undamen almen e po sul u os
polime álicos de Fe, Cu, Pb, Zn y As: pi i a (S2Fe) con a senopi i a (FeAsS), calcopi i a
(CuFeS2), galena (PbS), es ale i a o blenda (ZnS), mine ales con concen aciones
ap eciables de Ag, Cd, Hg, Sb y Tl, que se encuen an en sus i uciones isomo as. La
composición de los lodos e a muy pa ecida a la del yacimien o, y es aban
undamen almen e compues os po pi i a (con a senopi i a) (75-80%), es ale i a y
galena (5%), silica os (clo i as, non oni as, mon mo illoni as), cua zo y yeso (15-20%)
(ITGE, 1998).
Los suelos a ec ados po el e ido mos a on concen aciones o ales de As, Cd,
Cu, Pb, Sb, Tl y Zn en la capa supe icial (0-50 cm) mayo es que las concen aciones de
III. MATERIALES Y MÉTODOS
40
ondo de los suelos del alle del Guiadiama (Cab e a e al., 1999, 2008a y b; López
Pamo e al., 1999; Simón e al., 1999). En la mayo ía de los suelos la con aminación con
elemen os aza e a se e a en los p ime os cen íme os de suelo, dec eciendo en
p o undidad, has a alcanza alo es no males po debajo de los 20 cm en los suelos con
más de un 25% de acción a cilla, mien as que en los suelos más a enosos la
con aminacoión pene ó has a al menos 50-80 cm (Cab ea e al., 1999).
Los suelos con aminados se some ie on a un p og ama de ecupe ación
consis en e en: a) emoción de los lodos deposi ados sob e ellos y de una capa
supe icial de suelo de 5 a 20 cm de espeso . Con la e i ada de es a capa supe icial, los
suelos pe die on g an pa e de su con enido en ma e ia o gánica, lo que epe cu ió
nega i amen e sob e sus p opiedades ísicas, químicas y biológicas. La emoción de los
lodos y suelos con aminados cons i uyó una a ea de g an en e gadu a en la que se
e i a on 7 hm3 de ma e ial con aminado en una p ime a ase de limpieza, has a
Figu a III.1. Á ea a ec ada po el e ido y localización de la pa cela
expe imen al “El Vica io” y de la zona de mues eo de Aznalcáza .
III. MATERIALES Y MÉTODOS
41
diciemb e de 1998, y 0,82 hm3 en la ase de elimpieza, has a eb e o de 2000 (A enas
el al., 2001); b) adición de ma e iales icos en ca bona o cálcico (espuma de azuca e a y
cenizas de pas a de celulosa, a azón de 20-40 Mg ha-1), con obje o de aumen a el pH y
disminui la mo ilidad de los elemen os aza ca iónicos; c) adición de ma e iales icos
en óxidos de hie o pa a disminui la mo ilidad de los elemen os aza aniónicos y d)
aplicación de ma e iales o gánicos (es ié col y compos , a azón de 20-25 Mg ha-1),
cuyo p ime obje i o ue el de epone la ma e ia o gánica de los suelos. En odos los
casos se homogeneizó la capa supe icial (0-25 cm) de los suelos, median e una labo de
g ada. (Cab e a e al., 2008b).
Finalizado el plan de medidas pues o en ma cha po la adminis ación pa a
con ola el impac o ambien al del acciden e mine o, se dio paso al denominado
P oyec o del Co edo Ve de del Guadiama , cuyos obje i os undamen ales ue on:
Con ola y ecupe a la con aminación gene ada po el e ido de las
minas de Aznalcólla ;
Recupe a una de las unciones que eje cía el ío Guadiama y su cuenca
en el e i o io que se había pe dido con an e io idad al acciden e: su papel
como co edo de especies y p ocesos na u ales en e Doñana y Sie a
Mo ena Occiden al;
Mejo a la calidad de ida de los habi an es de la cuenca (CMA, 2001).
Una de las medidas omadas den o de es e p oyec o ue la e o es ación de la
zona a ec ada con dis in as especies au óc onas (más de 3 millones de plan as), bien
adap adas a las condiciones locales y ela i amen e ole an es a la con aminación
(A enas e al., 2008)
Du an e odo el p oceso de con igu ación del Co edo Ve de, desde el acciden e
mine o has a la ac ualidad, se ha desa ollado una in ensa ac i idad cien í ica en o no a
la dinámica de la con aminación del suelo y sus e ec os sob e los ecosis emas de la
zona. Du an e los p ime os años, es a ac i idad se cen ó en la moni o ización de los
elemen os aza en los suelos, aguas supe iciales y sub e áneas, y en dis in os g upos
de se es i os (p og amas PICOVER I y II; CMA, 2003). Pos e io men e en el ma co
de o os p oyec os egionales, nacionales y eu opeos se ha con inuado con el
seguimien o de la zona, incluyendo la ecupe ación de los p ocesos biogeoquímicos del
suelo, el es udio de la di e sidad de dis in os g upos uncionales de se es i os y la
uncionalidad como co edo ecológico pa a dis in as especies animales (p og ama
SECOVER; CMA, 2008). Asimismo, el Co edo Ve de ha se ido como zona de
III. MATERIALES Y MÉTODOS
42
expe imen ación en mul i ud de abajos sob e écnicas de ecupe ación de suelos
con aminados po elemen os aza (Walke e al., 2004; Clemen e e al., 2006; Madejón
e . al 2006; Vázquez e al., 2006; Pé ez-de-Mo a e al., 2011).
III. 2. Ma e iales
III.2.1 Suelos
Los dos suelos con aminados elegidos pa a los expe imen os de p esen a es udio se
localizan en la zona a ec ada po el e ido de Aznalcólla . A ambos suelos se les había
e i ado la capa de lodo y la capa de suelo supe icial, de 10-15 cm, en las labo es de
emoción e ec uadas jus o después del acciden e mine o (Cab e a e al., 1999). Los
suelos en es a egión de España se ca ac e izan gene almen e po un bajo con enido de
agua que puede al e a la disponibilidad de elemen os aza. La Tabla III.1 mues a las
ca ac e ís icas más ele an es de es os suelos con aminados.
El suelo V p ocede de la pa cela expe imen al “El Vica io” (N 37º26’21’’; O
6º12’59’’), si uada a unos 100 m del ío Guadiama en su ma gen de echa, a medio
camino en e el puen e de las Doblas y el pueblo de Aznalcólla . Es a pa cela se io
a ec ada po el acciden e mine o, y la única medida de ecupe ación que se lle ó a cabo
en ella ue la e i ada de la capa de lodo y una capa de suelo de 10-20 cm. Es un suelo
Typic Xe o lu en (Soil Su ey S a , 1996) anco-a cilloso, ácido, con bajos de
Tabla III.1. Valo es medios (Media) y des iación es ánda (DE) de algunas
ca ac e ís icas de los suelos empleados en los expe imen os.
Va iable Suelo V Suelo AZ Suelo NC
Media DS Media DS Media DS
pH 3,86 1,32 6,93 0,09 7,50 0,07
TOC (g kg
-
1
) 6,15 0.16 14,7 3,99 5,10 0,15
N-Kjeldhal (g kg-1) 0,16 0,14 0,54 0,17 0,31 0,12
P-Olsen (mg kg-1) 3,47 0,57 13,9 0,16 11,9 0,78
K-disponible (mg kg-1) 55,0 7,55 154 9,56 121 12,2
To al (mg kg
-
1
)
As 211 103 112 53 8,40 1,90
Cd 2,44 1,16 3,82 1,23 0,59 0,05
Cu 169 26,6 166 42,9 19,4 2,01
Pb 571 206 236 13,5 15,7 0,04
Zn 380 36,5 507 34,9 52,0 3,30
Soluble (CaCl
2
) (mg kg
-
1
)
Cd 0,37 0,26 0,02 0,00 0,01 0,00
Cu 15,0 12,2 0,25 0,07 0,05 0,002
Zn 98,6 64,6 0,03 0,001 0,01 0,00
III. MATERIALES Y MÉTODOS
43
e ilidad química y bioquímica, y concen aciones de elemen os aza supe io es a los
alo es no males de los suelos no con aminados de la zona. Es e suelo se ha u ilizado
an o en el expe imen o de campo, como en el expe imen o en condiciones de semi-
campo pa a el cul i o de la Paulownia.
El suelo AZ p ocede de la zona de Aznalcáza (N 37º 18' 4,7'' O 6º 15' 39,1').
Es un suelo de bosque, si uado en la ma gen izquie da en i e a del Guadiama , ambién
a ec ado po el e ido de Aznalcólla , que ue some ido a labo es de limpieza y
aplicación de enmiendas, aunque no se ienen da os conc e os a es e espec o. El suelo
es Typic Xe o lu en (Soil Su ey S a , 1996) anco, con pH ce cano a la neu alidad
y bas an e é il, an o desde el pun o de is a químico como biológico, a pesa de los
ni eles de elemen os aza. Es e suelo se ha u ilizado pa a el expe imen o en
condiciones de semi-campo del cul i o de Paulownia.
En el expe imen o en condiciones de semi-campo se u ilizó además el suelo no
con aminado NC, p oceden e de la inca expe imen al “La Hampa” pe enecien e al
Consejo Supe io de In es igaciones Cien í icas (CSIC), si uada en el é mino
municipal de Co ia del Río (Se illa), (N 37º 17' 08'' 6º 04' 1,5''). Se a a de un suelo
Xe och ep (Soil Su ey S a , 1996) a enoso- anco, con pH ce cano a la neu alidad,
ni eles muy bajos de e ilidad.
III.2.2 Enmiendas
III.2.2.1. Espuma de azuca e a
La espuma azuca e a (SL) es un p oduc o esidual del p oceso de ob ención del azúca
con un con enido en peso seco de CaCO3 de 70-80%. Es un ma e ial muy empleado
pa a neu aliza el pH en suelos ácidos (Ad iano e al., 2004), así como pa a inmo iliza
y disminui la biodisponibilidad de elemen os aza como Cd, Ni o Zn (Geebelen e al.,
2003). La espuma de azuca e a empleada en es e abajo ue cedida po la emp esa
Azuca e a Eb o SA (San José de la Rinconada, Se illa) (Tabla III.2.).
III.2.2.2. Compos de biosólidos
El compos de biosólidos (BC) u ilizado ue suminis ado po EMASESA y es á
compues o po lodos de depu ado a de aguas esiduales y de es os de poda de pa ques
y ja dines de la ciudad de Se illa (Tabla III.2.). Los biosólidos han sido empleados
du an e más de 25 años en la ecupe ación de zonas deg adadas po di e en es ipos de
ac i idades (Soppe , 1993). Recien emen e, su u ilización se ha ex endido ambién a la
ecupe ación de zonas con aminadas po me ales pesados (Comp on e al., 2001).
III. MATERIALES Y MÉTODOS
44
III.2.2.3. Leona di a
La leona di a (LE) es una o ma oxidada del ca bón de o igen ligní ico o mada,
p incipalmen e, po sales de ácidos húmicos y úl icos. La leona di a empleada en es e
es udio p o iene de una can e a en las minas de A iño (Te uel), explo ada po
DAYMSA S.A. (Za agoza) (Tabla III.2.). Aunque su uso más común es como
e ilizan e y acondicionado del suelo en ag icul u a y ho icul u a, di e sos au o es han
comp obado la e icacia de es e ma e ial en la abso ción/adso ción de me ales pesados
(Allen e al., 1997; Solé e al., 2003).
III.2.2.4. Compos de alpe ujo
El compos de alpe ujo (AC) ue suminis ado po la coope a i a de Co obajo
(Guadalcáza , Có doba). El alpe ujo es un subp oduc o de las almaza as de sis emas de
dos ases. Es una la mezcla de aguas de ege ación, pa es sólidas de la acei una (hueso,
mesoca pio y piel) y es os g asos. El co-compos aje se ha ealizado median e la mezcla
de alpe ujo con es os de leguminosas y es ié coles p oceden e de ag icul u a ecológica
(Tabla III.2.).
Tabla III.2. Valo es medios (±DS) de algunas ca ac e ís icas de las enmiendas
empleadas en ambos expe imen o.
Enmiendas
SL AC BC1 BC2 LE
pH 9,04±0,08 8,10±0,05 6,93±0,03 7,09±0,28 6,08±0,07
Humedad (%) 25,0 14,9 45,0 15,6 27,5
COT (%) 6,70±1,55 16,4±1,12 19,5±1,22 16,6±0,23 28,9±0,39
N (%) 0,98±0,04 1,56±0,25 2,31±0,06 2,27±0,29 1,17±0,02
P (%) 0,51±0,06 2,54±0,10 1,24±0,02 1,49±0,05 0,04±0,001
K (%) 0,53±0,05 2,30±0,05 0,93±0,02 0,68±0,03 3,97±0,08
As (mg kg
-
1
) 1,63±0,34 2,45±0,22 5,63±1,48 13,5±0,60 34,9±3,46
Cd (mg kg
-
1
) 0,43±0,15 0,25±0,01 0,73±0,40 1,94±0,09 0,83±0,11
Cu (mg kg
-
1
) 51,0±8,20 94,2±1,12 121±5,66 188±10,9 28,2±2,40
Mn (mg kg
-
1
) 297±10,3 360±5,34 257±24,8 570±36 66,2±1,41
Pb (mg kg
-
1
) 39,2±6,70 9,77±0,06 137±26,2 61,4±4 22,0±2,33
Zn (mg kg
-
1
) 138±31,0 187±11,1 258±18,4 600±32 64,5±1,06
COT: Ca bon o gánico o al
SL: espuma de azuca e a; AC: compos de alpe ujo, BC: compos de biosolidos; LE: leona di a;
(n=3) BC1: compos de biosólidos u ilizados en el expe imen o de campo; BC2: compos de
biosólidos u ilizados en el expe imen o en con enedo es.
III. MATERIALES Y MÉTODOS
45
III.3. Diseño de los expe imen os
III.3.1. Diseño del expe imen o de campo
El expe imen o se es ableció en una pa cela localizada en la inca “El Vica io” (20 x
50m) (Figu a III.1), di idida en 12 subpa celas de 7 × 8 me os cada una, con un pasillo
de 1 m (la go) y 2 m (ancho) en e las subpa celas (Figu a III.2). El expe imen o se
comenzó en oc ub e de 2002, es ableciéndose es a amien os con enmienda: SL
(espuma de azuca e a), BC (compos de biosólidos), y LESL (mezcla de leona di a y
espuma de azuca e a). Asimismo, se es ableció un a amien o con ol (NA) sin adición
de enmiendas. Las dosis de enmienda ue on las siguien es (peso esco): BC: 30 Mg ha-1
Figu a III.2. Dis ibución de los a amien os y localización de los pun os de
mues eo en la pa cela expe imen al. NA, con ol sin enmienda; SL, espuma de
azca e a; BC, compos de biosólidos; LESL, leona di a + espuma de azuca e a.
DO2, pa celas que ecibie on dos dosis (en 2002 y 2003); DO4, pa celas que
ecibie on cua o dosis (en 2002, 2003, 2005 y 2006). Ve ex o, pá a o III.3.1.
III. MATERIALES Y MÉTODOS
52
de HF pa a la disolución o al de los silica os componen es del suelo, lo que en aña
se ios pelig os y di icul ades de manipulación de las mues as. Sin emba go, la acción
de elemen os aza exis en e en la ed c is alina de los silica os es poco ele an e desde
el pun o de is a medioambien al po lo que ambién lo es pa a la es imación de la
mo ilidad y biodisponibilidad de los elemen os aza. Po es a azón, en es udios
medioambien ales se suelen usa mé odos, que si bien no disuel en o almen e las
mues as, dan una es imación azonable de las concen aciones de elemen os aza
suscep ibles de mo iliza se y hace se disponible pa a los mic o ganismos y plan as
(Díaz-Ba ien os e al. 1991). Uno de es os mé odos es el del aqua egia ecomendado
po la USEPA (1998) e ISO (1995). A es e espec o, las Tablas III.4 y III.5 mues an
que los po cen ajes de elemen os aza ex aídos con aqua egia son mayo es del 94,5%
en un suelo enmendado con lodo de depu ado a y del 63,9% en o o lige o a enoso.
El a aque de las mues as de suelo se lle ó a cabo en asos de e lón,
he mé icamen e ce ados, en ho no mic oondas (MILESTONE ETHOS 900, Miles one
Tabla III.4. Valo es ce i icados o ales (To al) y solubles en aqua egia (Aqua
egia), y solubles en aqua egia ob enidos en el labo a o io del IRNAS (Aqua egia
IRNAS) y ecupe ación espec o a los ce i icados con aqua egia. Resul ados
exp esados sob e mues a seca. Mues a de e e encia BCR-143R, suelo
enmendado con lodo de depu ado a.
Elemen o To al Aqua egia Aqua egia
IRNAS1
mg kg
-
1
mg kg
-
1
Recup.
2
%
mg kg
-
1
Recup.
3
%
Recup.
4
As - 11,51 -
Cd 71,8 72,0 100,3 70,3 97,6 97,9
Co 12,3 (11,8) 95,9 11,2 94,9 91,1
C - 426 - 428 100,5
Cu 130,6 (128) 98,0 130 101,6 99,5
Mn 904 858 94,5 873 101,7 96,6
Ni 299 296 99,0 283 95,6 94,6
Pb 179,7 174 96,8 169 97,1 94,0
Zn 1055 1063 100,8 1022 96,1 96,9
Los alo es en e pa én esis no es án ce i icados
1Valo medio de 6 epe iciones
2 Recupe ación espec o al o al
3 Recupe ación espec o a alo es de aqua egia ce i icados
4 Recupe ación espec o al o al
III. MATERIALES Y MÉTODOS
53
s. .l., So isole, I alia). Pa a ello se pesa on 0,5 g de mues a (<60 μm) a la que se
añadie on 3 ml de HCl concen ado y 1 ml de HNO3 concen ado (agua egia). T as la
diges ión y en iamien o de los ex ac os, es os se diluye on con agua deionizada has a
50 ml. Finalmen e, los ex ac os diluidos se il a on a a és de il o de Nylon (0,45
µm) y se conse a on en bo es de PVC has a su análisis. Las concen aciones de los
dis in os elemen os en los ex ac os se midie on po espec o o ome ía de emisión de
plasma, ICP-OES (Induc i ely Coupled Plasma-Op ic Emission Spec ome y) en un
equipo Va ian ICP (Induc i ely Coupled Plasma-Op ic Emission Spec ome y) 720-ES.
Las concen aciones de elemen os aza se exp esa on en mg kg-1.
La exac i ud y la p ecisión del mé odo empleado se de e minó analizando
mues as de ma e iales de e e encia BCR 142 R y 143R. Las Tabla III.4. y III.5.
mues an que los esul ados ob enidos en los labo a o ios del IRNAS son muy simila es
a los alo es ce i icados con aqua egia.
Tabla III.5. Valo es ce i icados o ales (To al) y solubles en aqua egia (Aqua
egia), y solubles en aqua egia ob enidos en el labo a o io del IRNAS (Aqua egia
IRNAS) y ecupe ación espec o a los ce i icados con aqua egia. Resul ados
exp esados sob e mues a seca. Mues a de e e encia BCR-142R, suelo lige o
a enoso.
Elemen o To al Aqua egia Aqua egia
IRNAS1
mg kg
-
1
mg kg
-
1
Recup.
2
%
mg kg
-
1
Recup.
3
%
Recup.
4
%
As - - 14,6 -
Cd 0,34 0,25 73,5 0,27 108 79,4
Co 12,1 (10,2) 84,3 9,65 94,6 79,8
Cu 69,7 (69,8) 100,1 66,1 94,7 94,8
Mn 970 (800) 82,5 803 100,4 82,8
Ni 64,5 61,1 94,7 52,7 86,3 81,7
Pb 40,2 25,7 63,9 23,7 92,2 60,0
Zn (101) 93,3 92,4 79 84,7 78,2
Los alo es en e pa én esis no es án ce i icados
1Valo medio de 6 epe iciones
2 Recupe ación espec o al o al
3 Recupe ación espec o a alo es de aqua egia ce i icados
4 Recupe ación espec o al o al
Coline e al. (1983a y b).
III. MATERIALES Y MÉTODOS
54
III.3.4.8. Ex acción secuencial de los elemen os aza
La ex acción secuencial de los elemen os aza de los suelos se lle ó a cabo po el
mé odo BCR desc i o po (Rau e e al., 1999). El mé odo consis e en la ex acción de
los elemen os aza de una mues a de suelo (<60µm) en es e apas sucesi as que da
luga a es acciones: 1) p ime a e apa ( acción F1): ex acción con ácido acé ico
0,11M (pH 2,85); 2) segunda e apa ( acción F2): ex acción con clo u o de
hid oxilamina 0,5M; 3) e ce a e apa ( acción F3): diges ión con pe óxido de hid ógeno
8,8M y pos e io ex acción con ace a o amónico 1M (pH 2,00). Finalmen e la mues a
se a a con aqua egia pa a ob ene la acción esidual.
T adicionalmen e a es e ipo de me odología se le denomina “especiación” po que
a cada acción del elemen o ex aído se le suele elaciona con una espacie química o
con su asociación con algún componen e especí ico del suelo. Aunque (Rau e e al.,
1999) no elacionan esas acciones con especies químicas especí icas de los elemen os
aza o con su asociación con los componen es del suelo, se admi e que en: F1 incluye
undamen almen e elemen os aza solubles, cambiables y asociados a los ca bona os;
F2 incluye elemen os aza asociados a compues os educibles, especialmen e óxidos e
hid óxidos de Fe; F3 incluye elemen os aza asociados a compues os oxidables,
especialmen e o gánicos y sul u o. La acción esidual comp ende los elemen os azas
exis en es en compues os más ecalci an es como los mine ales de la a cilla, cuya
mo ilidad es mínima (Pé ez de Mo a e al., 2007).
III.3.4.9. De e minación de los elemen os aza ex aíbles con CaCl2 0,01 M
Se pesa on 3 g de mues a de suelo (<60µm) en ubos de cen í uga y se añadie on 30
ml de una disolución de CaCl2 0,01 M (Houba e al., 1996). Las mues as se agi a on
du an e es ho as (140 agi aciones min-1) en un agi ado au omá ico de ai én (Selec a
Ro abi ) a empe a u a cons an e (22 ± 1ºC). A con inuación, las mues as se
cen i uga on a 10000 pm (12000 g) du an e 10 min, il ándose el sob enadan e con
papel de il o Wha man 1 (diáme o de po o <11 m). El il ado se ecogió y se
gua dó en bo es de PVC has a su análisis. La de e minación de los elemen os aza en la
disolución se ealizó po ICP-OES.
III.3.4.10. De e minaciones de ac i idades enzimá icas en suelos
De e minación de la ac i idad deshid ogenasa
La ac i idad deshid ogenasa se de e minó según el mé odo de T e o s (1984), basado
en la incubación de la mues a de suelo (1 g en húmedo) du an e 20 h en oscu idad en
p esencia de 1 ml de ampón T is-HCl (pH 7,5) y de una disolución de clo u o 2-p-
III. MATERIALES Y MÉTODOS
55
iodo enil-3-p-ni o enol 5 enil e azolio (INT) al 0,4 %. Al inal de la incubación, el
p oduc o o mado (iodoni o enil o mazano (INTF)) se ex ajo del suelo con me anol,
agi ando igo osamen e du an e 1 min. Pa alelamen e, se p epa a on con oles sin INT.
La abso bancia del ex ac o se leyó espec o o omé icamen e a 490 nm en e a
disoluciones pa ón p epa adas con dis in as concen aciones de INTF. Los esul ados se
exp esa on en mg INTF kg-1 h-1.
De e minación de la ac i idad a yl-sul a asa
La ac i idad a yl-sul a asa se de e minó según la me odología p opues a po Taba abai
y B emme (1970). Pa a ello, se incubó 1 g de mues a (peso húmedo) du an e 1 h a 37
ºC en ampón ace a o 0,5 M (pH 6,5) en p esencia de p-ni o enil sul a o (PNS), en un
baño con agi ación (Selec a Uni onic O ). Al inal de la incubación, se añadió 1 ml de
CaCl2 0,5 M y 4 ml de NaOH 0,5 M, y la suspensión esul an e se il ó. Al mismo
iempo, se p epa a on con oles a los que se añadió el PNS después de la incubación. En
el ex ac o il ado, se de e minó espec o o omé icamen e a 400 nm la concen ación
del p oduc o o mado p-ni o enol (PNP). La ec a pa ón se ealizó p epa ando
disoluciones de PNP de concen ación conocida. El esul ado se exp esó en mg PNP kg-
1 h-1.
De e minación de la ac i idad ß-glucosidasa
La de e minación de la ac i idad ß-glucosidasa se ealizó po el mé odo de Taba abai
(1982), incubando 1 g de suelo (peso húmedo) du an e 1 h en ampón MUB (modi ied
uni e sal bu e ) (pH = 6) y en p esencia de p-ni o enil-ß-D-glucopi anósido (PNG)
(0,025 M), en un baño con agi ación (Selec a Uni onic O ). Al é mino de la
incubación, se añadie on 1 ml de CaCl2 (0,5 M) y 4 ml de ampón T is (0,1 M pH = 12),
y la suspensión se il ó. Los con oles se p epa a on añadiendo el PNG después de la
incubación. En el ex ac o il ado, se de e minó espec o o omé icamen e a 400 nm la
concen ación del p oduc o o mado p-ni o enol (PNP). La ec a pa ón se ealizó
p epa ando disoluciones de concen ación conocida de PNP. El esul ado se exp esó en
mg PNP kg-1 h-1.
De e minación de la ac i idad os a asa ácida
La de e minación de la ac i idad os a asa ácida se lle ó a cabo po el mé odo de
Nannipie i e al. (1980). Se incuba on 0,5 g de mues a húmeda a 37ºC du an e 1,5 h en
ampón malea o 0,1 M (pH = 6,5) en p esencia de p-ni o enil os a o hexahid a ado
(PNPP) en una baño con agi ación (Selec a Uni onic O ). Después de la incubación se
III. MATERIALES Y MÉTODOS
56
añadie on 0,5 ml de CaCl2 0,5 M, 2 ml de NaOH 0,5 M y 25 ml de agua des ilada. La
suspensión esul an e se il ó. Los blancos se p epa a on añadiendo el PNPP después de
la incubación. En el ex ac o il ado, se de e minó espec o o omé icamen e a 400 nm
la concen ación del p oduc o o mado p-ni o enol (PNP). La ec a pa ón se ealizó
p epa ando disoluciones de PNP de concen ación conocida. El esul ado se exp esó en
mg PNP kg-1 h-1.
De e minación de la ac i idad u easa
La de e minación de la ac i idad U easa se ealizó po el mé odo de Kandele y Ge be
(1988) modi icado po Kandele e al. (1999). Se pesa on 2 g de suelo húmedo en ubos
de cen í uga, se añadió 1,5 ml de la disolución de u ea de 79,9 mM, y se dejó incuba
du an e 2 h a 37 ºC. Los con oles se p epa an sus i uyendo la disolución de u ea po 1,5
ml de agua des ilada. El amonio libe ado en la incubación se ex ajo añadiendo al inal
de la misma 13,5 ml de una disolución de KCl 2M y agi ando du an e 30 min. A 1 ml
del ex ac o il ado se le añadió 9 ml de agua des ilada, 5 ml de una disolución de
salicila o sódico en hid óxido de sodio y 2 ml de la solución de diclo oisocianu a o de
sodio; la mezcla se man u o a empe a u a ambien e du an e 30 min., y inalmen e se
midió la densidad óp ica a 690 nm.
III.3.5. Análisis de aguas1
T as cada episodio de p ecipi ación, cuando es o ue posible se ecogie on mues as de
agua de po o (SPW, Soil po e wa e ) con los izhon sample s.
III.3.5.1. De e minación del pH
El pH se de e minó en el mismo bo e de PVC en el que se ecogie on las mues as,
median e un pH-me o CRISON mic o pH 2002 con compensación au omá ica de la
empe a u a.
III.3.5.2. De e minación de la concen ación de nu ien es y elemen os aza
Pa a la de e minación de la concen ación de sales y de elemen os aza, las mues as de
agua se il a on a a és de papel de il o Wha man 1 (diáme o de po o <11 µm) y
añadiéndole a los il ados, ecogidos en ascos de id io, 0,5 ml de ácido ní ico (30
%) po cada 25 ml. Las concen aciones de los dis in os elemen os se de e mina on po
espec o o ome ía de emisión de plasma, ICP-OES en un equipo Va ian ICP 720-ES).
III. MATERIALES Y MÉTODOS
57
III.3.6. Análisis de plan as
III.3.6.1. P epa ación del ma e ial ege al
El ma e ial ege al se pesó y se lle ó inmedia amen e al labo a o io, donde se la ó
p ime o con una disolución de ácido clo híd ico al 1 % du an e 15 s, y después con agua
desionizada du an e 10 s, se dejó escu i , se gua dó en sob es de papel ce ados y se
dejó seca en es u a a 70 ºC du an e 48 h. El ma e ial seco, se molió en un molino Ika
Labo echnik, se amizó a 500 µm y se gua dó en sob es de papel an ihumedad.
III.3.6.2. De e minación del N-Kjeldahl
Pa a la de e minación del N-Kjeldahl, las mues as molidas y secas de ma e ial ege al
se a a on con H2SO4 concen ado en p esencia de ca alizado (mezcla de Se y K2SO4)
a 380ºC du an e 2 h. El ni ógeno amoniacal se de e minó po el mé odo del indo enol
en un au oanalizado B an + Luebbe AIII. Los esul ados se exp esa on como g 100 g-1
(%) de N-NH4+ sob e mues a seca.
III.3.6.3. Ex acción y de e minación de nu ien es y elemen os aza
El análisis del ma e ial ege al se ealizó median e ex acción o al po ía húmeda, bajo
p esión en ho no mic oondas. Se pesa on 0,5 g de mues a molida y seca en asos de
e lón, se añadie on 4 ml de HNO3 Sup apu , se agi ó sua emen e pa a moja la mues a
po comple o, se dejó eposa du an e oda la noche, as lo cual se p ocedió a la
diges ión en ho no mic oondas. El ex ac o ob enido se con agua desionizada has a 50
ml y se il ó a a és de papel de il o Wha man 2 (diáme o de po o < 8 µm),
Tabla III.6. Valo es ce i icados y ob enidos en el labo a o io del IRNAS (mg kg
-
1
±
DE) de la mues a de e e encia INCT-TL-1 (hojas de é).Resul ados exp esados
sob e mues a seca.
Elemen o Valo ce i icado IRNAS
mg kg-1 mg kg-1 Recupe ación
%
As 0,106±0,021 0,131±0,011 124
Cd 0,030±0,004 0,021±0,004 70
Cu 20,4±1,5 20,0±0,45 98
Pb 1,78±0,24 0,87±0,015 48,9
Zn 34,7±2,7 34,7±0,03 100
III. MATERIALES Y MÉTODOS
58
ecogiéndose la disolución en un bo e de PVC. La de e minación de los mac onu ien es
y elemen os aza en la disolución se ealizó median e ICP-OES en un equipo Va ian
ICP 720-ES). Las concen aciones de elemen os aza se exp esa on en mg kg-1 en base
a ma e ia seca.
La exac i ud y la p ecisión del mé odo empleado se de e minó analizando
mues as de ma e iales de e e encia INCT-TL-1(mues a de é, Polish Ce i ied
Re e ence Ma e ial Fo Mul ielemen T ace Analysis) y NCS-DC73348 (Elemen os
aza en amas y hojas de a bus os) (Tabla III.6). Las Tabla III.6. y III.7. mues an que
los esul ados ob enidos en los labo a o ios del IRNAS son muy simila es a los alo es
ce i icados.
III.3.7. T a amien o es adís ico de los da os
El análisis es adís ico de los da os se lle ó a cabo con el paque e es adís ico SPSS 23.0
pa a Windows. Los da os se some ie on al es de no malidad de Shapi o-Wilk. Cuando
algunos g upos de da os no pasa on el es de no malidad, se ans o ma on
loga í micamen e y se les ol ió a pasa el es de no malidad. La compa ación de
Tabla. III.7. Valo es ce i icados y ob enidos en el labo a o io del IRNAS de la
mues a de e e encia NCS-DC73348 (elemen os aza en amas y hojas de
a bus os), Resul ados exp esados sob e mues a seca.
Elemen o Valo ce i icado IRNAS1
mg kg-1 mg kg-1 Recupe ación
%
As 0,95±0,12 0,88±0,11
92,6
Cd 0,14±0,06 0,19± 0,01
135
Cu 5,2±0,5 4,80±0,19
92,3
Mn 58±6 56,6±0,75
97,4
Fe 1020±67 870±43,5
85,3
Pb 7,1±1,1 7,07±0,25
99,6
Zn 20,6±2,2 22,0±1,32
106
Ca (%) 2,22±0,13 2,17 ±0,02
97,7
K (%) 0,85±0,05 0,78±0,02
91,8
Mg (%) 0,29±0,018 0,28±0,002
96,6
P (%) 0,083±0,004 0,083±0,002
100
1 Valo medio de 5 epe iciones
III. MATERIALES Y MÉTODOS
59
medias en e a amien os se lle ó a cabo median e análisis ANOVA de un ac o ,
ealizándose el es de Tukey cuando exis ió homogeneidad de las a ianzas, o el es de
Games-Howell en caso con a io. Cuando algún g upo de da os no cumplía los
equisi os pa a la aplicación del ANOVA, se aplicó la es adís ica no-pa amé ica usando
los es s de Wilcoxon o de Mann-Whi ney, según se compa a an da os apa eados o no
pa eados.
Las ma ices de co elación en e los di e en es pa áme os se basa on en los
coe icien es de Pea son con un ni el de signi icación de p<0,01 o p<0,05, según el caso.
El análisis mul i a ian e de los esul ados de los expe imen os, se lle ó a cabo
median e el análisis de componen es p incipales (PCA, P inciple componen analysis),
usando el paque e es adís ico SPSS 15.0 pa a Windows, así como median e las
ep esen aciones de ayos de sol (SRP, Sun ay plo s) usando Mic oso Excel. El PCA
ans o ma en conjun o de a iables o iginales del sis ema en o o, las componen es
p incipales, cada una de las cuales explican una p opo ción de la a ianza del sis ema.
Gene almen e, un núme o de componen es (2 o 3), meno que el de a iables o iginales
suelen explica un al o po cen aje de la a ianza, lo que acili a es ablece las
di e encias en e los a amien os. Las SRP pe mi en compa a g á icamen e los alo es
medios de las a iables en los dis in os a amien os (Dilly and Blume, 1998; Mo eno e
al., 2009; 2011). La o ma de la igu a y el á ea in eg ada de la misma pe mi en la
compa ación isual y es adís ica de los dis in os a amien os. El á ea in eg ada de cada
igu a de cada a amien o se de e minó median e las he amien as de medida de
Adobe® Ac oba ® 9 (Adobe Sys ems Inco po a ed, CA, USA).
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
68
Pendias, 2001). Po o a pa e, la aplicación de enmiendas o gánicas disminuye el pH de
los suelos calcá eos, lo que se a ibuye a la acidez gene ada en la mine alización de la
ma e ia o gánica, que aumen a los ni elas de CO2 en el suelo (Mohammad y A hamneh,
2004), o/y a los ácidos o gánicos que pueden libe a las enmiendas o gánicas como los
compos s de RSU los de biosólidos (Zina i e al., 2001). El aumen o de la acidez del
suelo p o oca el aumen o de la disponibilidad de mic onu ien es de los suelos
calcá eos no con aminados (Mohammad y A hamneh, 2004).
IV.1.3. Ca bono o gánico o al (COT) y Ca bono o gánico hid osoluble (COS) de
los suelos
La aplicación de enmiendas aumen ó los alo es medios de COT en la capa de 0-15 cm
de odos los suelos enmendados espec o al a amien o sin enmiendas, pe o no u o
e ec o en la capa más p o unda de 15-30 cm (Figu a IV.1b). Los aumen os ue on
mayo es con las enmiendas o gánicas BC y LESL, siendo la endencia LESL>BC>SL.
Con la dosis DO2 los aumen os espec o a NA en BC2 y LESL2 ue on signi ica i os
(p<0,05) y supusie on alo es de COT 1,6 y 1,7 eces mayo es que en NA. Pos e io es
aplicaciones de enmiendas (DO4) supusie on nue os aumen os, alcanzándose alo es de
COT 1,8 y 2,3 eces mayo es que en NA en los a amien os BC4 y LESL4
espec i amen e. La disminución obse ada en el a amien o con espuma de azuca e a
SL4 no ue signi ica i a (p<0,05).
Las Figu as IV.2c y d mues an la e olución de las concen aciones medias de
COT desde el comienzo del expe imen o. En ambas capas de odos los suelos
enmendados se obse a que COT aumen a espec o al suelos o iginal (2002). Las
di e encias en e el COT del suelo o iginal y el a amien o sin enmienda (NA) en 2003
no ue on signi ica i as. En e 2003 y 2007 en la capa de 0-15 cm (Figu a IV.2c), se
obse a un aumen o de los alo es medios de COT: 1,8 g kg-1 en NA, 0,8 g kg-1 en SL2,
4,6 g kg-1 en BC2 y 4,5 g kg-1 en LESL2, espec o a los alo es de 2003 (Madejón e al.,
2009a, 2010). Al inal del expe imen o (2011) se obse a una disminución de los
alo es medios de COT en BC2 y LESL2 espec o a 2007, que no son signi ica i os
es adís icamen e (BC2, F=468 p=0,58; LESL2, F=4,17 p=0,93). Es in e esan e esal a
que los aumen os de COT obse ados en los a amien os sin enmiendas o gánicas (NA
y SL2) pueden debe se a un e ec o indi ec o del pH que hace aumen a el desa ollo del
ecub imien o ege al; la pos e io descomposición del ma e ial ege al con ibuye al
aumen o de la concen ación de COT del suelo.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
69
La aplicación de dos nue as dosis de enmienda en 2005 y 2006 (DO4) (Figu a
IV.2c), p odujo aumen os de COT en los dos a amien os con enmiendas o gánicas
(BC4 y LESL4). También en es os dos casos de se obse ó un decaimien o no
signi ica i o de COT en e 2007 y 2011 (BC4, F=1,76 p=0,14; LESL4, F=6,69 p=0,35).
En la capa de 15-30 cm la aplicación de enmiendas no p odujo e ec os
ap eciables en COT (Figu a IV.2d).
La aplicación de enmiendas pa ece que aumen ó las concen aciones medias de
COS en ambas capas de los suelos enmendados, si bien en ningún caso se obse a on
di e encias es adís icamen e signi ica i as (Figu a IV.1c).
Debido a los bajos con enidos de ma e ia o gánica de los suelos de los alles de
los íos Ag io y Guadiama y a la pé dida de la capa supe icial de los mismos, la más
año
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
pH
2
3
4
5
6
7
8(0-15 cm)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
(15-30 cm)
a b
año
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
COT (g kg
-1
)
0
5
10
15
20
25
30
(0-15 cm)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
(15-30 cm)
cd
Figu a IV.2.
E olución de los alo es medios de pH y de COT. La lechas indican las
echas de las aplicaciones de las enmiendas (2002 y 2003, DO2; 2005 y 2006 DO4).
Los as e iscos co esponden a los alo es medios (48 pun os de mues eos) en 2002,
an es del comienzo del expe imen o.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
70
ica en ma e ia o gánica, du an e las labo es de limpieza y de ecupe ación se incluyó la
aplicación de enmiendas o gánicas. Gene almen e, la ma e ia o gánica de las enmiendas
p esen a una al a es abilidad en e a la deg adación mic obiana, lo que cons i uye una
cla a en aja pa a los suelos enmendados y que con ibuye a la go plazo a la mejo a de
la e ilidad de los mismos (Be nal e al., 1998). La concen ación de ma e ia o gánica
del suelo del p esen e es udio, al que sólo se le había emo ido la capa supe icial, e a
en 2002 1,59% (COT 0,92%), cuando empezó el expe imen o. Po es a azón y po el
consabido e ec o de las enmiendas o gánicas en la educción de la disponibilidad de los
elemen os aza de los suelos (Cab e a y Madejón, 2014), se op ó po la aplicación de
enmiendas o gánicas. Los esul ados ob enidos, como se acaba de desc ibi , mos a on
1) el aumen o de la concen ación de COT de los suelos enmendados con enmiendas
o gánicas, que es unción de la na u aleza de las mismas, así como de las dosis
apo adas, y 2) la pe du abilidad del e ec o de dichas enmiendas.
IV.1.4. Ni ógeno Kjeldhal (N-Kj), Fós o o Olsen (P-Olsen) y Po asio disponible
(K-disp) de los suelos
En gene al, la aplicación de enmiendas aumen ó las concen aciones medias de N-Kj, P-
Olsen y K-disp de los suelos (Figu e IV.3).
En la capa supe icial, con la dosis DO2, las concen aciones medias de N-Kj
aumen a on en odos los suelos enmendados espec o a NA, 27, 49 y 18 % en SL2, BC2
y LESL2 espec i amen e, aunque sólo en el caso de BC2 las di e encias ue on
signi ica i as (p<0,05). Pos e io es enmiendas (DO4) sólo supusie on nue os aumen os
en BC4 y LESL4, en cuyas pa celas las concen aciones de N-Kj llega on a aumen a un
72 y 34% espec o a NA, espec i amen e (Figu a IV.3a).
Las concen aciones de P-Olsen en la capa supe icial aumen a on con la dosis
DO2 en los a amien os SL2 y BC2 (2,9 y 2,2 eces espec i amen e). Pos e io es
enmiendas (DO4), sólo u ie on e ec os posi i os signi ica i os en el a amien o BC4
en el que se alcanzó una concen ación 3,7 supe io a la de NA (Figu a IV.3b).
En gene al la p ime a aplicación de enmiendas (DO2) hizo aumen a la
concen ación de K-disp en la capa supe icial de los suelos, aunque las di e encias con
el a amien o NA no ue on signi ica i as en ningún caso, a pesa de que en LELS2
dicha concen ación se duplicó. Las subsiguien es aplicaciones de enmiendas (DO4)
siguie on aumen ando la disponibilidad del K en SL4 y BC4, pe o como en los casos
an e io es dichos aumen os no u ie on signi icación es adís ica (Figu a IV.3c). Los
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
71
aumen os de obse ados de N-Kj, P-Olsen y K-disp en la capa subsupe icial no ue on
es adís icamen e signi ica i os (p<0,05).
Ni ógeno, P y K son nu ien es esenciales pa a el c ecimien o de las plan as,
cuyo dé ici en muchos suelos de los ecosis emas medi e áneos cons i uye un ac o
limi an e de su e ilidad (Mayo y Roda, 1994; Hanley y Fenne, 2001; Sa dans e al.,
2004). Las enmiendas ac úan como una uen e de libe ación len a de nu ien es debido a
sus bajas asas de mine alización, que a o ecen el aumen o de la e ilidad de los suelos
(Albu que que e al., 2011).
Las aplicaciones de enmiendas a los suelos implican po an o la adición a los
mismos de can idades de N, P y K dependien es sus concen aciones en las enmiendas y
de las can idades apo adas. El aumen o de la concen ación o al de dichos nu ien es en
el suelo depende de la ex acción po pa e de las plan as y de pé didas po lixi iación,
esco en ía, desni i icación, e c. El aumen o de la disponibilidad de los nu ien es
apo ados po las enmiendas depende de la o ma en que se encuen en en ellas y de las
Figu a IV.3. Valo es medios ±ES (n=3) de K-Kj, P-Olsen y K-disp de los suelo a 0-
15 y 15-30 cm. En cada p o undidad, los alo es con dis in a le a di ie en
signi ica i amen e (Tes de Tukey, p<0,05).
P o undidad (cm)
0-15 15-30
N-Kj
(
%
)
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
abc
ab
cd
d
ab
bc
a
ES
P o undidad (cm)
0-15 15-30
P-Olsen
(
mg kg
-1
)
0
20
40
60
80
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
bc
abc
abc
c
a
ab
b
ES
P o undidad (cm)
0-15 15-30
K-disp
(
mg kg
-1
)
0
50
100
150
200
250
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
ES
c
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
72
p opiedades del suelo (p. ej.: pH, con enido en ma e ia o gánica, mine alogía, e c.). Po
odas es as azones no es ácil hace un balance de ma e ia en es os expe imen os.
En el p esen e es udio es di ícil elaciona los aumen os de N, P y K obse ados
expe imen almen e (Figu a IV.3) con los eó icos calculados a pa i de las can idades
de nu ien es apo adas (Tabla IV.1), en e o as azones po que los da os
expe imen ales de P y K son concen aciones de disponibles, pe o la compa ación de
da ían una idea de la e icacia e ilizan e de las enmiendas empleadas
En el caso del N se obse a que con los a amien os o gánicos (BC y LESL) se
apo a p ác icamen e la misma can idad de es e nu ien e, que es casi dos eces más que
con el ino gánico (SL). Sin emba go, los esul ados expe imen ales e lejan sólo que
con los a amien os BC y LESL los suelos mues an mayo concen ación de N que en
NA, pe o que no se compo an de la misma mane a. Las di e encias obse adas es án
elacionadas con la na u aleza del N apo ado en cada caso, que end ía un dis in o
compo amien o en el suelo.
En el caso del P y K la compa ación es aún más di ícil po que como se ha dicho
an e io men e, en la Tabla IV.1 se mues an alo es o ales apo ados, mien as que las
Figu as IV.3b y 3c mues an alo es de P y K disponibles. Dicha abla mues a que el
a amien o LESL es el que menos P apo a y con el que se ob ienen los alo es más
bajos de P-Olsen. Sin emba go, a pesa de que el a amien o SL apo a es eces
menos P que el BC, las dos p ime as adiciones de SL (DO2) p oduje on mayo es
alo es de P-Olsen, lo que muy p obablemen e se deba al aumen o del pH p oducido
Tabla IV.1. Can idades de N, P y K apo adas po las enmiendas (Apo .)
1
y
aumen os eó icos espe ables (∆)2 en el suelo.
Enmienda
T a amien o
N P K
Apo . ∆ Apo . ∆ Apo . ∆
kg ha
-
1
mg kg
-
1
kg ha
-
1
mg kg
-
1
kg ha
-
1
mg kg
-
1
SL DO2 323 162 168 84 175 87,5
BC DO2 569 285 540 270 404 202
LESL DO2 586 293 91 45,5 1566 783
SL DO4 643 324 336 168 350 175
BC DO4 1138 570 1080 540 808 404
LESL DO4 1172 586 182 91 3132 1566
1Las can idades apo adas se calcula on con los da os de humedad y concen aciones de la Tabla III.2.
2Los aumen os eó icos espe ables se es ima on conside ando que la capa de suelo de 15cm de 1
hec á ea de un suelos anco (densidad apa en e ≈1,4 g cm-3) pesa ap oximadamen e 2×106 kg.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
73
po SL, un ma e ial con un al o pode “encalan e” (liming po en ial) po su al a
p opo ción de CaCO3 (Figu a IV.1a). No es has a después de las siguien es aplicaciones
(DO4) cuando el P disponible iene alo es más al os en el a amien o BC. A es e
úl imo espec o, algunos au o es han encon ado que los ni eles de P disponible
dependen más de las aplicaciones acumula i as que de la na u aleza del P apo ado
(Eghball & Powe , 1999; Coope band e al., 2002; Madejón e al., 2003a; Pa edes e al.,
2005; López-Piñei o e al., 2008).
Al igual que pa a el P-Olsen, el K disponible aumen a con las enmiendas,
aunque no es á di ec amen e elacionado con las can idades o ales apo adas. Po
ejemplo, con la aplicación de las dos p ime as dosis (DO2) los alo es más al os se
obse a on en el a amien o LESL que es el que más K apo a, en cambio con los
a amien os SL y BC se ob u ie on esul ados simila es a pesa de que con BC se
apo ó más de dos eces más K que con SL. Es e hecho ambién pod ía explica se,
como en el caso del P, po el aumen o de pH que p odujo la aplicación de SL.
IV.1.5. Concen aciones de elemen os aza de los suelos
IV.1.5.1. Elemen os aza pseudo o ales
No se encon a on di e enciadas signi ica i as en e a amien o, ni en e dosis en las
concen aciones pseudo o ales de As, Cd, Cu, Pb y Zn (Tabla IV.2). En cada
p o undidad, las concen aciones ue on simila es en odos los a amien os,
independien emen e del ipo de enmienda y de las dosis empleadas. Es o concue da con
lo espe ado ya que los elemen os azas no se deg adan y que las concen aciones de
elemen os aza que pod ían se mo ilizadas po las enmiendas son muy pequeñas
espec o al o al en el suelo. Po o a pa e, en un es udio p e io Madejón e al. (2010)
demos a on que conside ando las concen aciones de elemen os aza en las enmiendas
(Tabla III.2), las dosis de las mismas no ue on su icien emen e al as pa a aumen a la
concen ación de elemen os aza del suelo.
El g ado de con aminación po elemen os aza se e aluó usando el Índice de
Ca ga Con aminan e (Pollu ion Load Index, PLI) de Tomlinson e al. (1980). Es e índice
es á basado en los alo es de los ac o es de concen ación (FC), que es cocien e en e la
concen ación de un elemen o aza en el suelo (Celemen o aza) y el alo de ondo del
mismo elemen o (C alo de ondo). Como alo es de ondo se han u ilizado las
concen aciones medias de los suelos de la zona no a ec ada po el e ido (Cab e a e
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
74
al., 1999). Pa a cada mues a de suelo, el PLI se de e mina calculando la aíz enésima
(n, depende del núme o de elemen os conside ados) del p oduc o de los n FC de los
elemen os conside ados: nn
FCFCFCPLI )( 21 .
Es e índice p opo ciona un medio sencillo, pa a e alua y compa a el ni el de
con aminación po elemen os aza de los suelos. Valo es PLI = 1, indican que el suelos
iene concen aciones de elemen os aza iguales a los alo es de ondo. Cuando los
alo es de PLI se alejan de la unidad indican que hay con aminación, que es mayo
cuan o más al o es el alo de PLI. Los alo es de PLI ob enidos pa a es e suelo indican
una se e a con aminación po As, Cd, Cu, Pb y Zn, mayo en la capa supe icial que en
la subsupe icial (Tabla IV.2).
Tabla IV.2. Resul ado del ANOVA de las concen aciones de elemen os aza
pseudo o ales en los suelos de los dis in os a amien os (n=3). Valo es medios y
e o s anda d (mg kg-1±ES).
T a amien o Capa supe icial (0-15cm)
As Cd Cu Pb Zn PLI
N 250±50
1,2±0,20 180±10 600±140
360±48
SL2 180±49
2,1±0,36 165±7,7
350±91 550±73
SL4 170±61
2.3±0,72 180±22 400±110
600±124
BC2 200±42
1,7±0,33 180±22 430±52 460±72
BC4 200±17
2,3±0,59 190±21 410±46 600±150
LESL2 180±54
1,5±0,29 180±22 500±160
380±68
LESL4 230±28
1,4±0,23 169±8,6
600±93 400±58
Media o al 201±72
1.78±0,75
177±27 451±178
478±167
7,06
p 0,810 0,427 0,968 0,587 0,282
gl=20 dns dns dns dns dns
Valo de ondo *
18,3 0,33 30,9 38,2 109 1
T a amien o Capa subsupe icial (15-30cm)
As Cd Cu Pb Zn
N 110±39
1,1±0,23 120±28 260±85 330±36
SL2 50±14 0,6±0,16 100±24 130±29 260±19
SL4 50±14 0,5±0,17 100±17 120±23 220±24
BC2 73±3,4 1,2±0,28 130±29 165±7,5 380±75
BC4 42±6,8 1,1±0,09 100±13 120±11 330±34
LESL2 49±9,3 1,0±0,07 140±28 130±14 310±26
LESL4 120±52
0,6±0,13 120±28 290±99 250±27
Media o al 71±49 0.87±0,36
116±39 173±101
297±78 3,43
p 0,230 0,079 0,836 0,147 0,111
gl=20 dns dns dns dns dns
p, p obabilidad; gl, g ados de libe ad; dns, di e encias no signi ica i as
*El alo de ondo de cada elemen o ue p ác icamen e cons an e a a és del pe il del
suelo (Cab e a e al. 1999).
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
75
IV.1.5.2. Especiación de los elemen os aza
A pesa de que los esul ados de los mé odos de ex acción secuencial o
accionamien o, es án a ec ados po una se ie de p oblemas inhe en es a los mismos
( . g.: inespeci icidad de los ex ac an es ( al a de selec i idad), eabso ción po o as
ases y p ecipi ación de los elemen os libe ados), es os mé odos se usan ecuen emen e
pa a es ima la dis ibución de los elemen os aza en e los dis in os componen es del
suelo, aunque de una mane a imp ecisa, como mani ies a Ad iano (2001). Asimismo, el
mismo au o conside a que son una he amien a ú il pa a comp ende la dinámica de los
elemen os aza (sus cambios de una ase a o a) du an e y después de la ecupe ación
de los suelos con aminados.
Teniendo en cuen a odo lo an e io , los esul ados de la ex acción secuencial
mos a on que en el suelo en es udio cada elemen o aza iene una dis ibución
especí ica (Figu a IV.4). Examinado la dis ibución de los elemen os es udiados en los
suelos no a ados se obse a que el Cd se encuen a undamen almen e en las o mas
más solubles (F1 72%) y asociada a óxidos e hid óxidos de Fe (F2 27%). El Pb, en
cambio, se encuen a en un 92,6% en la acción esidual. El Cu y Zn se encuen an
dis ibuidos en e odas las acciones, siendo la p incipal en ambos casos la esidual
(Cu 38,5%, 36,8%), aunque no la más impo an e desde el pun o de is a
medioambien al, que en el Cu es F2 (29,7%) y en el Zn es la F1 (24,6%), que son las
acciones en las que es os elemen os se encuen an en o mas más disponibles.
El e ec o de la aplicación de las enmiendas en la dis ibución de es os elemen os
en las dis in as acciones conside adas es di ícil de explica po es e mé odo, debido a
los p oblemas comen ados an e io men e. Po o a pa e, las pequeñas a iaciones que
en añan el e ec o de las enmiendas sob e la concen ación pseudo o al de los elemen os
en cada acción, hacen que las de e minaciones es én a ec adas po al os e o es
analí icos. El ejemplo más p oblemá ico es Cd que en el suelo en es udio iene una
concen ación pseudo o al de 1,24 mg kg-1 en NA, alo ce cano al lími e de de ección
del mé odo analí ico empleado. De cualquie o ma, los esul ados ob enidos pa ecen
indica que en gene al la aplicación de enmiendas hace disminui la concen ación de
los elemen os es udiados en la acción F1, cons i uida po las o mas más lábiles, más
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
76
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
Cd, %
0
20
40
60
80
100 0-15 cm
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
0
20
40
60
80
100 15-30 cm
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
Pb, %
0
20
40
60
80
100 0-15 cm
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
0
20
40
60
80
100
15-30 cm
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
Cu, %
0
20
40
60
80
100
0-15 cm
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
0
20
40
60
80
100
15-30 cm
0-15 cm 15-30 cm
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
Zn, %
0
20
40
60
80
100
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
0
20
40
60
80
100
Figu a IV.4. Resul ado del accionamien o de Cd, Cu, Pb y Zn en los suelos de los
dis in os a amien os.
F1
F2
F3
Residual
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
77
mó iles y disponibles, de dichos elemen os. Sin emba go, el ANOVA indicó que las
di e encias encon adas sólo e an signi ica i as en el caso del Cu en la capa supe icial.
En la acción F2 las concen aciones de Cd y Zn en ambas capas de suelo
aumen a on en gene al con la aplicación de enmiendas, si bien el ANOVA no mos ó
di e encias signi ica i as. Los alo es de Pb en es a acción es u ie on po debajo del
lími e de de ección del mé odo, y los de Cu mos a on pequeñas disminuciones en
supe icie y le es aumen os en p o undidad. Es in e esan e ene en cuen a que el
aumen o de las concen aciones en es a acción ae consigo la disminución de la
mo ilidad y de la disponibilidad de los elemen o aza.
Las concen aciones de Cd y Pb en la F3 es u ie on en ambos casos po debajo
de los lími es de de ección del mé odo analí ico. Sin emba go, las de Cu y Zn en la capa
supe icial expe imen a on aumen os que pa a el Zn ue on signi ica i os. En la capa
subsupe ical no se obse a on a iaciones dignas de mención. También en es e caso los
aumen os de las concen aciones en es a acción suponen una disminución de la
mo ilidad y de la disponibilidad.
Respec o a las concen aciones en la acción esidual, lo espe able de la
aplicación de enmienda se ía la disminución de dicha acción, que es lo que se ha
encon ado en el Pb, en el que la disminución de es a acción a en bene icio del
aumen o de la F2 encon ado undamen almen e en la capa subsupe icial del suelo. Las
concen aciones de Cd en acción esidual ue on muy pequeñas, en muchos casos po
debajo del lími e de de ección del mé odo. En el Cu la p opo ción en la acción esidual
osciló en e el 60-70% en la capa supe icial y el 40-50% en la subsupe icial de los
suelos. En el Zn las p opo ciones ue on algo meno es, 28-30% y 30-47% a 0-15 y 15-
30 cm espec i amen e. Solamen e en la capa subsupe icial el ANOVA de ec ó que los
alo es medios de es e elemen o e an signi ica i amen e más bajos en los suelos
enmendados que en el con ol sin a a , pe o su o igen no se ha podido elaciona con
aumen os de en las o as acciones.
IV.1.5.3. Elemen os aza ex aíbles en CaCl2 0,01 M.
La ex acción con CaCl2 0,01M es un mé odo que se u iliza pa a es ima la
concen ación de elemen os aza disponibles en los suelos (Kaba a-Pendias, 2004). La
disolución de CaCl2, po una pa e disuel e odo el ma e ial soluble exis en e en el
suelo, y po o a los iones Ca+2 en el ex ac o eemplazan, po un p oceso de
in e cambio iónico, a los ca iones exis en es en el complejo de cambio, los cuales pasan
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
84
En los úl imos años, las ac i idades enzimá icas han demos ado se mejo es
indicado es de la calidad del suelo de las p opiedades ísico-químicas (Dick, 1997). Sin
emba go, su a iabilidad an e dis in os ac o es que no sean exac amen e aquellos que
se p e ende compa a hace necesa io un esquema de mues eo cla o. En cualquie caso
es di ícil p opo ciona no mas uni e sales o umb ales pa a la in e p e ación de los
esul ados ob enidos en ensayos de de e minación de ac i idades enzimá icas en el
suelo. Po ello, se ha suge ido que las ac i idades enzimá icas pueden se más ú iles
pa a el seguimien o de las endencias en el iempo que pa a la ca ac e ización de un
suelo en un momen o dado (Spei y Ross, 2002; Hinojosa e al., 2004). En cualquie
caso en el p esen e es udio se han incluido dos mues eos: uno en p ima e a, en el mes
de ma zo de 2012, y el o o en in ie no, en el mes de diciemb e de 2012 con
empe a u as más bajas. En el mues eo de ma zo, las de e minaciones se ealiza on a
las dos p o undidades (0-15cm y 15-30cm), mien as que en el mues eo de diciemb e,
dada la poca espues a obse ada en el mues e an e io en la capa más p o unda, las
de e minaciones se hicie on solamen e en la capa supe icial.
En gene al, en los dos mues eos lle ados a cabo en el p esen e es udio, los
alo es medios de odas las ac i idades enzimá icas en la capa más supe icial de los
suelos a ados con las enmiendas ue on supe io es que las de los suelos sin a a
(Figu a IV.8). Asimismo, en el mues eo de ma zo, en los suelos de las pa celas
enmendadas, los alo es medios en la capa supe io (Figu a IV.8) ue on mucho
mayo es que en la capa in e io (Tabla IV.3). El aumen o de los alo es medios de las
ac i idades enzimá icas del suelo a ado con las dis in as enmiendas siguió la
endencia: SL> BC> LESL.
La Figu a IV.8 mues a además que las ac i idades DHA y UA ue on en
gene al más al as en el mues eo de ma zo que en el de diciemb e, lo que puede
a ibui se a las meno es empe a u as en es e mes. La misma igu a mues a que odos
alo es medios de BGA y algunos de ASA ue on más al os en diciemb e que en ma zo,
sin emba go la compa ación de los alo es de cada a amien o en ambos meses po el
es de S uden , mos ó que las di e encias no e an signi ica i as. La espues a de la
ac i idad enzimá ica a la empe a u a depende de la enzima es udiada, aunque en
gene al los nume osos abajos ealizados en es e ema (T asa -Cepeda e al., 2007;
Allison y T esede , 2008; Wallens ein e al., 2012; S einweg e al., 2012, 2013) coinciden
en que las ac i idades po enciales se en a o ecidas con empe a u as sua es del suelo,
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
85
Figu a IV.8. Valo es medios ± ES (n=3·) de las dis in as ac i idades enzimá icas
(DHA, deshid ogenasa, BGA, β-glucosidasa; ASA, a ilsul a asa; APA, os a asa ácida,
y UA, u easa) en los suelos a 0-15 cm, en los mues eos ealizados en ma zo y
diciemb e 2012. En cada mues eo, los alo es con dis in a le a di ie en
signi ica i amen e (Tes de Tukey, p<0,05)
Mues eo
Ma zo Diciemb e
DHA
(
mg INTF kg-1 ps h-1
)
0
1
2
3
4
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
bb
abababab
a
cc
abc
bc
ab
abc
Mues eo
Ma zo Diciemb e
BGA
(
mg PNP kg-1 ps h-1
)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
cbc
abc
c
ababc
a
aaa
a
a
a
Mues eo
Ma zo Diciemb e
ASA
(
mg PNP kg-1 ps h-1
)
0
5
10
15
20
25
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
bb
ab
ab
ab ab
a
a
a
a
a
a
a
Mues eo
Ma zo Diciemb e
APA
(
mg PNP kg-1 ps h-1
)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
a
a
aa
a a
a
a a
aaaa
Mues eo
Ma zo Diciemb e
UA
(
mg N-NH4
+ kg-1 ps h-1
)
0
5
10
15
20
25
30
NA
SL2
SL4
BC2
BC4
LESL2
LESL4
a
b
b
ab
b
ab
ab
a
aa
a
a
a
a
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
86
como ocu e en los suelos del á ea medi e ánea en los meses de p ima e a (mues eo
de ma zo). En cualquie caso hay que ene en cuen a que las empe a u as egis adas
en diciemb e en la zona donde se lle ó a cabo el es udio, no son an bajas como las que
se egis an en zonas mucho más ías, en las que en los meses de in ie no la ac i idad
mic obiológica del suelo es ex emadamen e baja (Allison y T esede , 2008). Po
consiguien e, pa a e alua el e ec o de las dis in as enmiendas en la egene ación del
suelo, los esul ados ob enidos en p ima e a son mucho más decisi os.
Pa icula izando, en los esul ados ob enidos pa a las dis in as ac i idades
analizadas, la deshid ogenasa (DHA) es una ac i idad in acelula implicada en la
ac i idad oxida i a mic obiana del suelo (T e o s, 1984) y es á conside ada como un
indicado gene al de la ac i idad mic obiológica. Es a enzima ha sido empleada como
indicado de es és po me ales pesados (Rossel e al., 1997) y o as al e aciones del
suelo debidas a labo eo in ensi o (Mele o e al., 2008, 2011) o a la con aminación po
sus ancias o gánicas (Wolinska and S epniewska, 2012). Algunos au o es han
cues ionado la alidez de es a enzima en suelos con aminados con Cu debido a
al e aciones en el desa ollo del colo del p oduc o inal (INTF) po es e elemen o
(Chande y B ookes, 1991). Sin emba go, es o no pa eció se un p oblema en los suelos
de es e es udio, ya que la concen ación máxima de Cu en disolución es u o po debajo
de 1 mg l-1, can idad que an sólo inhibe en un 5% el desa ollo del colo en el ensayo
Tabla IV.3. Valo es medios (n=3) de las dis in as ac i idades enzimá icas (DHA;
deshid ogenasa, BGA,
-glucosidasa, ASA, a ilsul a asa; APA, os a asa ácida, UA,
u easa) en los suelos a 15-30 cm en el mues eo ealizado en ma zo de 2011. En cada
mues eo, los alo es con dis in a le a di ie en signi ica i amen e (Tes de Tukey,
p<0,05).
DHA BGA ASA APA UA
T a amien o
mg INTF
kg-1 ps h-1
mg PNP kg
-
1 ps h-1
mg PNP
kg-1 ps h-1
mg PNP
kg-1 ps h-1
mg N-NH4
kg-1 ps h-1
NA 0,01 1,84 0,69 708 3,58 ab
SL2 0,36 7,04 3,33 875 7,84 b
SL4 0,30 4,67 4,30 1149 7,52 b
BC2 0,17 6,40 2,30 1154 6,75 b
BC4 0,08 5,87 1,75 1074 5,47 ab
LESL2 0,09 2,74 1,33 1045 3,63 ab
LESL4 0,01 3,87 0,69 995 2,33 a
p 0,247 0,226 0,120 0,211 0,004
gl=20 dns dns dns dns
p, p obabilidad; gl, g ados de libe ad; dns, di e encias no signi ica i as
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
87
(Obba d, 2001). En gene al, como se ha indicado an e io men e pa a odas las
ac i idades es udiadas, en 2011, 8 años después de la p ime a aplicación de las
enmiendas, los alo es medios en el mues eo de ma zo ue on supe io es que en el de
diciemb e (Figu a IV.8). En la capa supe io del suelo (0-15 cm) de odas las pa celas
enmendadas, los alo es medios de DHA ue on mucho más al os que en las no
enmendadas (NA), aunque las di e encias no siemp e ue on signi ica i as. Los alo es
medios de DHA siguie on en gene al la endencia: SL> BC> LESL >> NA. Es muy
impo an e esal a la g an in luencia que iene el pH sob e es a ac i idad. Como se ha
indicado an e io men e (apa ado IV.1.2) la espuma de azuca e a (SL) ue la enmienda
más e icaz pa a aumen a el pH del suelo has a alo es p óximos a la neu alidad o
incluso lige amen e alcalinos (Figu a IV.2a), lo que se adujo en mayo es alo es de
es a ac i idad. Las o as enmiendas (LESL y BC) ambién die on luga aumen os de la
DHA con espec o al suelo sin enmienda, lo que es á elacionado con su e ec o
alcalinizan e (Figu a IV.2a), así como a los apo es de ma e ia o gánica (Figu a IV.2c).
En ningún caso se encon a on di e encias signi ica i as en e los alo es medios de
DHA en e las dosis DO2 y DO4 (Figu a IV.8).
Se han analizado ambién enzimas ex acelula es, como la β-glucosidasa (BGA),
a ylsul a asa, u easa y os a asa, que son hid olasas que asimismo han demos ado se
indicado es sensibles a los cambios inducidos po las enmiendas, debido a su ue e
elación con el con enido de ma e ia o gánica del suelo (Tejada e al., 2006).
La BGA limi a la elocidad de la deg adación mic obiana de celulosa a glucosa
y desempeña un papel c ucial en el ciclo C en los suelos. En el p esen e es udio, los
alo es medios de la ac i idad (BGA) ue on supe io es en los a amien os con
enmiendas, especialmen e SL y BC (Figu a IV.8), y siguie on la endencia: SL> BC>
LESL> NA. La aplicación de dos dosis (DO2) o cua o (DO4), sólo dio luga a cambios
impo an es con las enmiendas o gánicas: los alo es medios ob enidos con las dosis
al as (BC4 y LESL4) ue on supe io es a dosis bajas (BC2 y LESL2), pe o en ningún
caso signi ica i o es adís icamen e.
En la capa subsupe icial no se encon a on di e encias signi ica i as en e
a amien os (Tabla IV.3).
La a ilsul a asa (ASA) es una enzima ex acelula que ca aliza la hid ólisis de
los és e es de sul a os o gánicos y la libe ación sul a os disponible pa a la plan a. En los
dos mues eos ealizados, los alo es medios de es a ac i idad ue on más al os en los
suelos enmendados que en los suelos sin enmenda (NA) (Figu a IV.8). La endencia es
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
88
p ác icamen e la misma que la encon ada pa a las o as ac i idades: SL> BC> LESL>
NA. La aplicación de cua o dosis de enmienda (DO4), en casi odos los casos dio luga
a alo es más al os que con dos dosis (DO2), pe o en ningún caso las di e encias ue on
signi ica i as.
La ac i idad os a asa ácida (APA) ha sido ambién ecuen emen e u ilizada
como indicado de cambios en la calidad del suelo debidos al manejo o a la p esencia de
con aminan es (Gil-Sos és e al, 2005). Es a ac i idad, conocida ambién como
os omonoes e asa ácida, es una enzima inespecí ica que ca aliza la hid ólisis de los
glice o os a os. En el p esen e es udio los alo es medios de APA, an o en el mues eo
de ma zo como en el de diciemb e, ue on lige amen e mayo es en odas las pa celas
enmendadas, aunque en ningún caso las di e encias ue on signi ica i as (Figu a IV.8).
Tampoco se encon a on di e encias signi ica i as debidas a la aplicación de dos o
cua o dosis (DO2 o DO4).
En es e caso, el uso de es a ac i idad como indicado de la ecupe ación del
suelo puede se poco ap opiado cuando se aplican enmiendas icas en os o o. Madejón
e al. (2003b) a ibuye on un e ec o de e oinhibición nega i a al aumen a la
concen ación del p oduc o de la eacción. En consecuencia, el apo e de P y de
compues os o gánicos lábiles pudo ene más peso en la inhibición de la ac i idad que
o os ac o es que pudie an inc emen a la como el aumen o del pH o la disminución de
las concen aciones de los elemen os aza disponibles.
La enzima u easa (UA) ca aliza la hid ólisis de la u ea a amonio y dióxido de
ca bono, y es una de las enzimas más alo adas en es udios de calidad del suelo, así
como en la e aluación del impac o de los con aminan es. En es e ensayo, en el mues eo
de ma zo, los alo es medios de UA ue on en gene al más al os en odas las pa celas
enmendadas, aunque las di e encias no siemp e ue on signi ica i as (Figu a IV.8). De
nue o, los alo es en el mues eo de ma zo ue on supe io es a los de diciemb e y
siguen la misma endencia que el es o de las ac i idades analizadas: SL> BC> LESL>
NA. La aplicación dos o cua o dosis (DO2 o DO4) no u o e ec os signi ica i os en
ninguno de los a amien os. En el mues eo de diciemb e no se encon a on di e encias
signi ica i as en e los a amien os.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
89
IV.1.7. Es imación del ecub imien o ege al de las pa celas y de e minación de la
concen ación de elemen os aza en Cynodon dac ylon.
En el mues eo lle ado a cabo en junio de 2011 se obse ó que odas las pa celas
es aban colonizadas po especies espon áneas, pe o que el ecub imien o ege al e a
mayo en las pa celas enmendadas (78-98%) que en las que no ecibie on enmiendas
(NA, 58%). Sin emba go, el ANOVA no mos ó di e encias signi ica i as en e los
a amien os, ni po la aplicación de dos o cua o dosis (DO2 y DO4) de enmienda
(Tabla IV.4).
El aumen o de la ege ación iene g an impo ancia ya que educe la
diseminación de las pa ículas de suelo con aminadas po el ien o y las aguas hacia
o as á eas no con aminadas, con lo que se educe posibilidad de la abso ción de los
con aminan es po la bio a (Ba gagli, 1998). La Tabla IV.4 mues a que las pa celas del
a amien o NA son las que en 2011 ienen el ecub imien o más bajo (58%), sin
emba go es e alo ep esen a un aumen o espec o al encon ado p e iamen e po Pé ez
de Mo a e al (2011): <5% en 2006 y 40% en 2008. En 2011 las pa celas que habían
ecibido enmiendas enían un ecub imien o del 78-98%, lo que en odos los casos
ep esen a un aumen o espec o a los alo es encon ado en e 2006 y 2011 po esos
Tabla IV.4. Resul ados del ANOVA lle ado a cabo con los da os de ecub imien o
ege al y concen aciones de elemen o aza en plan as de Cynodon dac ylon in
2011. Valo es medios y e o s anda d (ES).
T a amien o Recub.
ege al
As Cd Cu Pb Zn
%±ES mg kg
-
1
±ES
NA(n=7)
a
58±20 0,8±0,2 0,10±0,02ab
5,4±0,2
0,8±0,3
80±14ab
SL2(n=6) 97±3 0,6±0,1 0,05±0,03a 4,9±0,1
0,5±0,2
49±4a
SL4(n=6) 88±6 0,7±0,1 0,07±0,02ab
5,8±0,1
0,8±0,2
58±7ab
BC2(n=4) 92±6 0,7±0,1 0,14±0,03ab
5,4±0,1
0,3±0,1
102±6b
BC4(n=4) 98±2 0,5±0,2 0,10±0,03ab
6,3±0,2
0,3±0,1
90±17ab
LESL2(n=7) 78±17 1,1±0,3 0,16±0,02b 5,8±0,3
1,7±0,6
78±5ab
LESL4(n=3) 85± 8 0,7±0,4 0,10±0,02ab
4,6±0,4
1,0±0,6
64±6ab
gl 20 36 36 36 36 36
p 0,159 0,477 0,011 0,313 0,162 0,012
dns dns dns dns
In e alos no malesb 0,01-1,5
0,05-0,9 4-20 0.2-20 1,4-160
p, p obabilidad; gl, g ados de libe ad; dns, di e encias no signi ica i as
anúme o de plan as analizadas; bIn e alos no males en he báceas (Bowen 1979).
En cada columna los alo es con dis in as le as di ie en signi ica i amen e (p<0,05) según el es de
Tukey.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
90
Fo og a ía IV.1. Aspec o de cua o subpa celas pe enecien e a los dis in os
a amien os.
mismos au o es en 2006: 45% en SL2 y SL4, 37% y 32% en BC2 y BC4, y 21 y 23% en
LESL2 y LESL4. En el caso de las pa celas enmendadas es os aumen os indican una
mejo a de la calidad del suelo p oducido po las enmiendas. En el caso de las pa celas
no enmendadas (NA) el aumen o e leja la ecupe ación na u al de es e suelo
(Fo og a ía IV.1).
Las concen aciones de As, Cd, Cu, Pb y Zn en Cynodon dac ylon es u ie on
den o de los in e alos no males pa a he báceas (Bowen, 1979), incluso en las pa celas
que no ecibie on enmiendas (NA) (Tabla IV.4). No se de ec a on di e encias
signi ica i as en e los alo es medios de As, Cu y Pb de los dis in os a amien os o po
la aplicación de dos o cua o dosis (DO2 y DO4). En los casos del Cd y Zn se
encon a on di e encias signi ica i as (p<0,05), que mos a on que los alo es más
bajos apa ecían en el a amien o SL2.
Es udios p e ios en es as mismas pa celas mos a on que después de ecibi dos
dosis de enmiendas (DO2) se educía la acumulación de elemen os aza en la pa e
aé ea de la ege ación (Bu gos e al., 2008; Madejón e al., 2006b), poniendo de
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
91
mani ies o la necesidad de la ecupe ación na u al asis ida de es e suelo. Las
subsiguien es aplicaciones (DO4) siguie en gene almen e la misma endencia (Pé ez de
Mo a e al., 2011). Los esul ados del p esen e es udio ponen de mani ies o la
du abilidad y sos enibilidad del mé odo de ecupe ación empleado a medio plazo, así
como de a enuación na u al del suelo.
La impo ación de elemen os aza po las plan as de un mismo suelo en años
sucesi os es cada ez menos e icien e, ya que la concen ación disponible de dichos
elemen os dec ece a medida que son impo ados y la len a eposición de la acción
disponible a pa i de o as acciones menos disponibles (McG a h e al., 2002). Es e
hecho explica que las concen aciones de elemen os aza disponibles dec ece con el
iempo si el suelo no ecibe ningún ipo de a amien o o apo e de esos elemen os. En el
p esen e es udio, al cabo de 8 años, las concen aciones de elemen os aza en la pa e
aé ea de Cynodon dac ylon son mucho más bajas que las encon adas en la misma
pa cela expe imen al po Pé ez de Mo a e al. (2011), o en o as á eas de suelos
simila es some idos a ecupe ación (Madejón e al., 2002, 2006b). También se pod ía
explica de es a o ma po qué al cabo de 8 años en las pa celas NA las concen aciones
en la pa e aé ea de las plan as son simila es a las de la pa celas enmendadas, cuando a
los 6 años la ege ación en las pa celas NA aun p esen aban concen aciones
po encialmen e óxicas (Madejón e al., 2006a; Pé ez de Mo a e al., 2011).
IV.1.8. Discusión gene al del expe imen o de campo
IV.1.8.1. Co elaciones de Pea son en e las a iable es udiadas
Los esul ados de la Tabla IV.5 mues an que las concen aciones medias de Cd, Cu y
Zn ex aídos con CaCl2 0,01M de los suelos a 0-15 cm, es án co elacionadas
nega i amen e con los alo es medios de pH. Es os esul ados es án de acue do con lo
expues o en el apa ado IV.1.2 (la aplicación de enmiendas aumen aba el pH de los
suelos). Consecuen emen e es de espe a que se p oduje a una disminución de la
mo ilidad y disponibilidad de los elemen os aza, que en e ec o se obse ó según se
desc ibió en el apa ado IV.1.5.3.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
92
Tabla IV.5. Coe icien es de co elación de Pea son en e las dis in as a iable es udiadas en las capas de 0-15 cm de los suelos. **p<0,01; *
p<0,05 (n=21)
a) 0-15 cm
pH COT COS
Cd-
CaCl
2
Cu-
CaCl
2
Zn-
CaCl
2
N-Kjeld P-Olsen K-disp DHA BGA ASA APA UA
Recub.
ege al
pH 1 - - -0,917** -0,556** -0,897** - 0,555** - 0,909** 0,853** 0,844** - 0,858** 0,677**
COT 1 - -0,439* - 0,556** 0,480* - - - - -
COS 1 - - - - - - - - 0,423* - - -
Cd-CaCl
2
1 0,592** 0,970** - - -0,492* -0,781** -0,766** -0,732** - -0,784** -0,700**
Cu-CaCl
2
1 0,747** - - -0,634** - -0,479* - -0,577** -0,599** -0,875**
Zn-CaCl
2
1 - -0,443* -0,545* -0,736** -0,758** -0,697** - -0,797** -0,813**
N-Kjeld 1 0,640** - 0,469* - 0,554** 0,468* 0,452*
P-Olsen 1 - - 0,600** - - 0,571** -
K-disp 1 - - - 0,531* 0,620**
DHA 1 0,828** 0,860** - 0,788** 0,567**
BGA 1 0,847** - 0,884** 0,673**
ASA 1 - 0,744** 0,580**
APA 1 0,446* 0,623**
UA 1 0,764**
Recub.
Vege al 1
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
93
La aplicación de enmiendas aumen a la concen ación de COT de los suelos
(apa ado IV.1.3). La ma e ia o gánica juega un papel c í ico en el compo amien o de
los elemen os aza en el suelo, pudiendo disminui o aumen a su mo ilidad y
disponibilidad, dependiendo de la na u aleza de la misma y de la del elemen o aza
(Cab e a y Madejón, 2014). En el p esen e es udio, sólo el Cu ex aíble en CaCl2 se
co elaciona nega i amen e con el COT (Tabla IV.5)
Respec o a los nu ien es, se obse a que an o el N-Kjeldhal, como el K
disponible, se co elacionan posi i amen e con el COT, o sea, con los apo es o gánicos
(Tabla IV.5). No así el P-Olsen que se co elaciona posi i amen e con el pH (Tabla
IV.5), ya que el P disponible aumen a al hace lo el pH. Lo que concue da con lo pues o
de mani ies o en el apa ado IV.1.4: la enmienda que más aumen aba el P-Olsen e a la
SL, que e a la que p oducía mayo aumen o del pH del suelo.
La ac i idad DHA se co elaciona posi i amen e con el pH del suelo, con las
o as ac i idades es udiadas (excep o con la APA) y con el ecub imien o ege al, y
nega i amen e con las concen aciones de elemen os aza ex aíbles con CaCl2 0,01 M
(Tabla IV.5). O os au o es co obo a on el aumen o de DHA p o ocado po el aumen o
del pH y el descenso en la solubilidad de elemen os aza (Jiang e al., 2003; Pé ez de
Mo a e al., 2006a).
La ac i idad BGA ambién se co elaciona posi i amen e con el pH del suelo,
con las demás ac i idades es udiadas a excepción de la APA y con el ecub imien o
ege al, y nega i amen e con las concen aciones de elemen os aza disponibles (Tabla
IV.5). La bibliog a ía mues a di e en es esul ados al espec o, mien as Kupe man y
Ca ei o (1997) encon a on que es a ac i idad se edujo no ablemen e a al as
concen aciones de me ales pesados, Aoyama e al. (1993) obse a on que es a
ac i idad se eía poco a ec ada po al as concen aciones de Cu y Zn. En el p esen e
es udio, pa ece que el aumen o del pH en el suelo, debido a la aplicación de las
enmiendas, con la consecuen e educción de la disponibilidad de me ales, es la causa
p incipal del aumen o de los ni eles de la BGA en el suelo.
La ASA se co elaciona posi i amen e con el pH, con el COS, con las demás
ac i idades enzimá icas (excep o con la APA) y con el ecub imien o ege al, y
nega i amen e con las concen aciones de Cd y Zn solubles (Tabla IV.5). Según Dick
(1997), es a ac i idad es la más sensible a la con aminación con elemen os aza.
También Pé ez de Mo a e al. (2005) encon a on co elaciones simila es en e es a
ac i idad y la disponibilidad de me ales.
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
100
que iene pH ácido y al as concen aciones de elemen os aza disponibles y
consecuen emen e baja e ilidad bioquímica. En con as e, los suelos enmendados con
SL que al inal del expe imen o enían los pH más al os, las concen aciones más bajas
de elemen os disponibles y los más al os alo es de las ac i idades enzimá icas, son los
que ienen alo es más al os de PC1. El es o de los a amien os ocupan posiciones
in e medias. Po consiguien e, los alo es de PC1 indican el g ado de ecupe ación de
los suelos debido a la aplicación de las dis in as enmiendas, que es el siguien e:
NA<LESL2<LESL4≤BC2<BC4<SL4<SL2 (Figu a IV.12).
El segundo componen e CP2, que explica el 16,1% de la a ianza, es á
co elacionado nega i amen e con la concen ación de la ac i idad enzimá ica APA y
con las concen aciones de COT y N-Kj, y posi i amen e con las de COS. La
dis ibución de los suelos espec o a es e componen e pone de mani ies o que los
a amien os en los que los suelos ecibie on enmiendas o gánicas (BC2, BC4, LESL2 y
Figu a IV. 12. Dis ibución de los suelos (0-15 cm) de los dis in os a amien os
espec o a los componen es p incipales CP1 y CP2. Los símbolos más g andes son
los cen oides de cada a amien o (Valo es medios de las coo denadas CP1 y
CP2 de cada a amien o).
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
101
LESL4) ienen los alo es más al os, mien as que los que ecibie on enmienda mine al
(SL) o no ecibie on enmienda (NA), iene los alo es más bajos (Figu a IV.12).
En la Figu a IV.12 puede obse a se que los suelos de los dis in os a amien os
se encuen an ag upados en di e en es zonas. Gene almen e, los suelos que ecibie on
dos o cua o dosis (DO2 y DO4) de cada enmienda se encuen an en zonas solapadas. El
solapamien o en cie o modo indica de una mane a global que la aplicación de dos o
cua o dosis de enmienda conduce a esul ados simila es en cuan o a las p opiedades del
suelo. Los a amien os dan luga a una sepa ación muy no able en e los suelos no
enmendados y enmendados, debido undamen almen e a los alo es de CP1. Las dos
zonas ex emas co esponden a los suelos sin enmenda (NA) y a los enmendados con
espuma de azuca e a (SL2 y SL4), en los que, que como se ha pues o de mani ies o
an e io men e, las p incipales di e encias en e ellos adican en los alo es de pH y de
las concen aciones de elemen os azas disponibles (Figu as IV.1 y IV.3). También se
obse a en esa igu a que los a amien os con enmiendas o gánicas (BC2, BC4, LESL2
y LESL4) ocupan zonas en que los alo es de CP2 son gene almen e posi i os.
IV.1.9. Conclusiones del expe imen o de campo
Al cabo de ocho o seis años, la aplicación de dos dosis o cua o dosis de enmiendas
(espuma de azuca e a, compos de biosólido y leona di a) pa a la ecupe ación de un
suelo ácido con aminado con elemen os aza dio luga a aumen os del pH y
disminución de la concen ación de elemen os aza mó iles/disponibles, p incipal
obje i o de dicha aplicación. A su ez, la enmienda de los suelos mejo ó la e ilidad del
suelo, obse ándose aumen os de la calidad química y bioquímica del mismo. El e ec o
de las enmiendas ue mucho mayo en la capa supe icial (0-15 cm) que en la
subsupe icial (15-30 cm) del suelo. Todo ello po enció la colonización de los suelos
enmendados po especies espon áneas. Globalmen e, la enmienda más e ec i a ue la
espuma de azuca e a con la que se consiguió mayo es aumen o de pH, que es la a iable
mejo co elacionada p ác icamen e con odas las demás es udiadas (disminución de la
mo ilidad/disponibilidad de los elemen os aza y aumen os del P-Olsen y de la
ac i idades deshid ogenasa, β-glucosidasa, a ilsul a asa y u easa). En gene al la
aplicación de dos o cua o dosis se enmiendas p odujo al cabo de los 8 o 6 años
esul ados muy simila es, aunque lige amen e supe io es en el segundo caso, pa a odas
las a iables es udiadas, lo que hace pensa que no hubie a sido necesa ia la e ce a y
IV.1. Resul ados y discusión del expe imen o de campo
102
cua a aplicación de enmiendas. Es os esul ados demues an la posibilidad de la
ecupe ación na u al asis ida (RNA) de es e suelo.
Ap o echado los esul ados ob enidos an e io men e a los del p esen e abajo,
se ha es udiado la e olución de odas las a iables du an e un pe íodo de ocho años. En
ese es udio se ha podido cons a a que en gene al los alo es de odas las a iables se
man ienen o disminuyen lige amen e después de la úl ima aplicación de enmienda, lo
que da una idea de la pe du abilidad de la ecupe ación median e la aplicación de
enmiendas, y en de ini i a de la ecupe ación na u al asis ida el suelo. La e olución de
los esul ados ob enidos ambién ha mos ado que en ese pe íodo en el suelo sin a a
aumen ó el pH y disminuyó la concen ación de elemen os aza mó iles/disponibles, lo
que es un signo de la ecupe ación na u al (RN) de ese suelo.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en
con enedo es al ai e lib e (condiciones de semicampo)
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
105
IV.2.1. E olución del pH de los suelos
Los alo es medios de pH de los suelos neu os (NC y AZ) no mos a on apenas
cambios ocasionados po la aplicación de enmiendas; sólo en el suelo NC en el e ce
mues eo (mayo 2013) se obse ó un inc emen o signi ica i o de pH debido al BC. En
el suelo AZ se obse a on aumen os de los alo es de pH con el iempo en odos los
a amien os, aunque no siemp e signi ica i os (Figu a IV.13a). Es os esul ados pueden
explica se po la na u aleza de ambos suelos y enmiendas (pH ce cano a la neu alidad,
Tabla III.1 y Tabla II.2). Sin emba go, los e ec os debidos a las enmiendas ue on
e iden es en el suelo ácido V, aunque sólo mos a on di e encias signi ica i as en los
dos úl imos mues eos (mayo 2012 y 2013), debido a la adición ex a de enmienda en
ma zo de 2012 ( e II.3.2). La e olución en el iempo de es e suelo ácido ambién
mos ó inc emen os impo an es en los es a amien os (V, V+AC, V+BC). Como ya
se ha indicado, el pH es una de las p opiedades del suelo que más in luye pa a man ene
su e ilidad (B ady y Weil, 2002). De hecho la adición de enmiendas o gánicas con pH
neu os o alcalinos no malmen e aumen a la alcalinidad del suelo, especialmen e en
suelos ácidos como se ha comp obado ambién en el expe imen o de campo con el
mismo suelo en IV.2.2 (Madejón e al., 2010; Xiong e al, 2015) y en o os es udios
(Pé ez de Mo a e al., 2006b).
En los suelos sin enmienda las aíces de Paulownia ue on capaces de man ene
el pH en o no a la neu alidad en los suelos NC y AZ y en caso del suelo ácido V
incluso aumen a on dicho alo (Figu a IV.13a). Es e hecho puede es a elacionado con
la acción de los exudados y me aboli os libe ados po las aíces y po los me aboli os
libe ados po los mic o ganismos del suelo de la izos e a (Ma schne y Romheld, 1983;
Ley al y Be helin, 1993). Las aíces son capaces de al e a el pH del suelo po
asimilación/p oducción de aniones/ca iones, libe ación de ácidos o gánicos y CO2,
consumo de O2 y a a és de eacciones edox (Nye, 1981; Jones e al., 2004). Pé ez de
Mo a e al. (2006) obse a on aumen os de pH simila es en el mismo suelo ácido V
usando Ag os is como cubie a ege al as 36 meses de expe imen ación.
IV.2.2. E olución de la conduc i idad eléc ica (CE) de los suelos
Los alo es de la conduc i idad eléc ica solo se p esen an en el mues eo inicial y inal
(2011 y 2013) (Figu a IV.13b). En los suelos neu os, NC y AZ, en p ime año de
es udio (2011), la aplicación de enmiendas causó un aumen o de la salinidad del suelo,
que en caso del compos de biosólidos (BC) ue signi ica i o es adís icamen e. En el
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
106
T a amien o
NC
NC+AC
NC+BC
AZ
AZ+AC
AZ+CB
V
V+AC
V+CB
pH
1
2
3
4
5
6
7
No 11
Mayo 12
Mayo 13
aab bbb
a
a
b
b
a
b b
ES
T a amien o
NC
NC+AC
NC+BC
AZ
AZ+AC
AZ+BC
V
V+AC
V+BC
CE (dS m
-1
)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
No 11
May 13
aab baa
b
ES
T a amien o
NC
NC+AC
NC+BC
AZ
AZ+AC
AZ+BC
V
V+AC
V+BC
COT (%)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
No 11
May 13
aab
b
a
a
ab
b
ab
b
ES
Figu a IV.13. E olución del a) pH, b) conduc i idad eléc ica (CE) y c) ca bono
o gánico o al (COT) de los suelos (Valo es medios ± ES, n=3). En cada suelo y
mues eo, las di e encias signi ica i as debidas a las enmiendas es án ma cadas con
dis in as le as (Tes de Tukey p<0,05).
a
b
c
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
107
suelo ácido V no se obse a on di e encias debidas a las enmiendas, pe o sí un descenso
impo an e de la CE en el iempo, elacionado con el aumen o de pH que
expe imen a on es os suelos. Según algunos au o es cuando se añaden enmiendas
o gánicas de o ma sucesi a a los suelos, se co e el iesgo de aumen a la salinidad de
los suelos (Climen e al., 1994). Sin emba go, o os au o es (Be acqua y Mellano,
1994; Madejón e al., 2001) no encon a on aumen os en la salinidad del suelo cuando
la dosis de aplicación de esiduos o gánicos o compos no supe aban las dosis de 50-100
Mg ha-1 debido al e ec o de dilución y a los p ocesos de la ado de sales.
IV.2.3. E olución del ca bono o gánico o al (COT) de los suelos
Al igual que pa a la CE, las concen aciones de COT sólo se mues an al p incipio y
inal del expe imen o (Figu a IV.13c). La adición de ambas enmiendas supuso un
aumen o de COT en odos los suelos es udiados. El aumen o de COT (excep o en el
suelo neu o con aminado AZ) se po enció con el iempo. Es os aumen os en el
con enido de C son debidos an o a la adición de la enmienda, como al apo e ealizado
po la plan a. En el caso del suelo V hay que ene en cuen a que el ue e aumen o de
COT se debe en pa e a la adición ex a de enmienda ealizada en ma zo de 2012. Las
di e encias de C en e el p ime y úl imo mues eo en los suelos sin enmienda pe mi en
calcula el apo e ealizado po la plan a. Así, en es os suelos sin enmienda los
con enidos de COT aumen a on en e no iemb e 2011 y mayo 2013, en NC de 0,49 a
0,85 % (Δ 0,45%) y en V de 0,63 a 1,06 % (Δ 0,43%). Es os esul ados mues an que el
c ecimien o de Paulownia con ibuyó al inc emen o de ma e ia o gánica en los suelos
NC y V sin enmenda . En el suelo AZ, que es el que mayo COT inicial p esen aba, no
se obse ó aumen o a ibuible a la plan a.
Como ya se ha indicado, la ma e ia o gánica es undamen al pa a man ene la
calidad de un suelo y pa a egula sus di e sas unciones. Además, la aplicación de
enmiendas puede mejo a y acele a la ecupe ación de un suelo con aminado (Te y,
1998; B own, 1997; Kumpiene, 2010). Po an o, aumen a el con enido de ma e ia
o gánica del suelo es uno de los p incipales obje i os cuando se aplican enmiendas
o gánicas a suelos con aminados o deg adados, como los del p esen e es udio, cuyos
alo es medios de COT en los suelos an es de las enmiendas ue on muy bajos pa a NC
y bajos pa a V (Figu a IV.13c) (Hazel on and Mu phy, 2007). Po an o los inc emen os
de COT ue on undamen ales en el suelo NC y V, pob es en ma e ia o gánica.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
108
IV.2.4. E olución del Ni ógeno Kjeldhal (N-Kj), Fós o o Olsen (P-Olsen) y Po asio
disponible K-disp) de los suelos
Las concen aciones de N-Kj en los suelos sin enmenda ue on muy bajas en el suelo
NC, bajas en V y no males en AZ (Figu a IV.14a) (Hazel on and Mu phy, 2007). Como
las plan aciones de Paulownia ienen al os eque imien os nu icionales (Zhu, 1991), la
adición de enmiendas es undamen al pa a un adecuado desa ollo de es e cul i o, y más
eniendo en cuen a la baja e ilidad de es os suelos.
La aplicación de ambas enmiendas supuso un aumen o en las concen aciones de
N-Kj en los es suelos aunque es os inc emen os no siemp e ue on signi ica i os
(Figu a IV.14a). En los suelos NC y V con o sin enmienda las concen aciones de N-Kj
endie on a aumen a du an e el pe iodo expe imen al, mien as que en el suelo AZ las
concen aciones pe manecie on p ác icamen e cons an es du an e el pe iodo es udiado.
En los suelos sin enmenda se obse ó que las concen aciones de N-Kj endían
a aumen a du an e el pe íodo expe imen al, lo que pone de mani ies o el e ec o del
c ecimien o de la Paulownia que causa un aumen o del N del suelo a pesa de los al os
eque imien os de es e elemen o que iene es a plan a (Zhu, 1991). Las concen aciones
de N-Kj aumen a on du an e el pe íodo expe imen al en los suelos NC y V enmendados
an o con AC, como con BC; en el caso del suelo V los aumen os es án elacionados con
los apo es ex a de enmiendas ealizados en ma zo de 2012.
El e ec o de ambas enmiendas sob e la disponibilidad de P ue e iden e,
especialmen e con el BC, debido al al o con enido de P-disponible en es a enmienda
(Tabla III.2), mos ando di e encias signi ica i as con el suelo no enmendado en la
mayo ía de los casos (Figu a IV.14b). En los suelos sin enmenda y en los suelos NC y
AZ enmendados con AC, las concen aciones de P-disponible disminuye on a lo la go
del expe imen o, p obablemen e debido a los eque imien os nu icionales de la plan a.
Sin emba go la aplicación de BC man u o cons an e los con enidos de P-disponible
has a el segundo mues eo, e incluso dio luga a un inc emen o impo an e en el úl imo
mues eo, en las que las concen aciones de P-disponible supe a on los 50 mg kg-1
(Figu a IV.14b). De nue o, hay que pone de mani ies o que el compo amien o del
suelo V es dis in o al de los o os dos, especialmen e con la enmienda AC, debido al
apo e ex a comen ado an e io men e. En gene al, los esul ados pa ecen indica que
los alo es más al os de disponibilidad del P al inal del expe imen o es án elacionados
con la meno demanda de P de la plan a en ese momen o.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
109
T a amien o
NC
NC+AC
NC+BC
AZ
AZ+AC
AZ+BC
V
V+AC
V+BC
N-Kj (%)
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
No 11
Mayo 12
Mayo 13
a
b
b
a
bab
a
ab
b
a
ab
b
a
b
ab
ES
a
T a amien o
NC
NC+AC
NC+BC
AZ
AZ+AC
AZ+BC
V
V+AC
V+BC
P-Olsen (m kg
-1
)
10
20
30
40
50
60
70
No 11
Mayo 12
Mayo 13
a
b
b
a
ab
b
a
a
b
a
bb
a
b
c
a
b
c
a
bab
a
b
ab
a
b
b
ES
b
T a amien o
NC
NC+AC
NC+BC
AZ
AZ+AC
AZ+BC
V
V+AC
V+BC
K-disp. (m kg
-1
)
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
No 11
Mayo 12
Mayo 13
a
b
a
a
b
a
a
b
a
a
b
a
a
a
aaaa
bb
b
SE
c
Figu a IV.14. E olución de los alo es de a) N-Kjeldahl (N-Kj), b) P-Olsen y c) K-
disponible (K-disp.) de los suelos (Valo es medios ± ES, n=3). En cada suelo y
mues eo, las di e encias signi ica i as debidas a las enmiendas es án ma cadas con
dis in as le as (Tes de Tukey p<0,05).
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
116
Tabla IV.8. Valo es medios (±ES, n=3) de las ac i idades de las enzimá icas de los suelos.
T a amien o Mues eo Deshid igenasa, DHA
(µg INTF g-1dwh -1)
Β-glucosidasa, BGA
(µg PNF g-1dw h-1)
A yl-sul a asa, ASA
(µg PNF g-1dw h-1)
Fos a asa Ácida, APA
(µg PNF g-1dw h-1)
U easa, UA
(µg N-NH
4
+ g-1dw h-1)
NC No 2011 0,39 ± 0,09* 71,4 ± 23,6 13,2 ± 1,11 311 ± 40,9 8,90 ± 2,28
NC+AC 0,68 ± 0,19 105 ± 13,3 11,1 ± 2,36* 403 ± 28,9 6,48 ± 1,71
NC+BC 0,98 ± 0,32 99,8 ± 18,4 13,01 ± 2,79 499 ± 76,7 27,9 ± 18,7
NC Mayo 2012 2,14 ± 0,06 72,5 ± 25,7 10,2 ± 4,18 149 ± 20,2 21,6 ± 1,08
NC+AC 3,37 ± 0,81 80,0 ± 12,8 12,7 ± 3,18 213 ± 107 21,07 ± 1,06
NC+BC 2,89 ± 0,43 79,6 ± 3,65 9,09 ± 1,59 347 ± 162 22,1 ± 2,70
NC Mayo 2013 1,68 ± 0,35* 102 ± 12,4 19,8 ± 7,37 627 ± 48,5 13,96 ± 2,66
NC+AC 1,14 ± 0,26 132 ± 10,7 22,4 ± 1,87* 608 ± 112 26,6 ± 9,43
NC+BC 1,63 ± 0,14 126 ± 23,3 21,2 ± 5,53 657 ± 61,7 20,4 ± 1,71
AZ No 2011 1,19 ± 0,13 337 ± 10,5 52,9 ± 3,03 1979 ± 130 21,0 ± 4,77
AZ+AC 1,20 ± 0,14 339 ± 27,8 39,3 ± 5,50 1652 ± 122 21,0 ± 1,28
AZ+BC 1,39 ± 0,12* 300 ± 33,4 55,5 ± 6,71 1933 ± 98,7* 28,5 ± 10,7
AZ Mayo 2012 3,83 ± 0,33 a 283 ± 34,5 31,1 ± 2,55 691 ± 18,9 a 31,1 ± 1,90
AZ+AC 4,73 ± 0,30 ab 185 ± 5,28 34,5 ± 4,83 900 ± 48,7 b 24,61 ± 2,54
AZ+BC 5,31 ± 0,30 b 273 ± 38,0 41,9 ± 1,50 859 ± 22,2 b 33,5 ± 1,85
AZ Mayo 2013 2,29 ± 0,48 297 ± 39,6 55,0 ± 19,1 1194 ± 102 44,2 ± 21,0
AZ+AC 2,36 ± 0,58 255 ± 44,7 44,0 ± 4,64 1044 ± 103 33 ± 2,91
AZ+BC 2,49 ± 0,25* 389 ± 19,2 78,9 ± 9,06 1313 ± 20,9* 41,4 ± 3,55
V No 2011 0,37 ± 0,17 34,5 ± 10,1 8,77 ± 0,85 502 ± 156 2,91 ± 2,91
V+AC 0,14 ± 0,09 15,6 ± 15,6 8,86 ± 2,02 465 ± 132 0
V+BC 0,10 ± 0,04* 8,60 ± 4,38 14,2 ± 2,61 723 ± 140 8,71 ± 5,07
V Mayo 2012 0,15 ± 011 a 14,9 ± 8,35 0,92 ± 0,80 a 1037 ± 260 6,52 ± 6,52
V+AC 2,62 ± 0,33 b 14,4 ± 3,44 6,02 ± 0,65 b 1098 ± 83,3 9,26 ± 0,74
V+BC 2,42 ± 0,85 b 12,6 ± 3,32 3,30 ± 0,42 ab 1169 ± 83,3 8,82 ± 2,70
V Mayo 2013 1,57 ± 0,63 43,9 ± 19,1 5,33 ± 2,28 641 ± 69,4 6,45 ± 0,96
V+AC 2,49 ± 0,61 66,1 ± 11,9 12,1 ± 2,33 946 ± 184 24,9 ± 4,44
V+BC 1,90 ± 0,39* 49,5 ± 21,6 22,3 ± 3,67 722 ± 34,1 13,5 ± 1,91
En cada suelo y mues eo, las di e encias signi ica i as debidas a las enmiendas es án ma cadas con dis in as le as ( es de Tukey p<0,05).
En cada suelo * indica di e encias signi ica i as (p<0,05) en e esul ados en cada a amien o del p ime y úl imo mues eo.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
117
En el suelo con aminado ácido (V), la aplicación de enmienda no iene una
in luencia cla a sob e los alo es medios de las ac i idades enzimá icas es udiadas: unas
eces aumen an y o as disminuyen, aunque en ningún caso las di e encias ue on
signi ica i as. En el p ime mues eo se ob u ie on esul ados un an o anómalos y la
p esencia de las enmiendas no causó ningún e ec o posi i o des acable en el es a us
bioquímico del suelo. En cada a amien o los alo es inales ue on gene almen e más
al os que en el p ime mues eo, pe o sólo signi ica i amen e en el a amien o V+BC.
Si se compa an los alo es de las ac i idades enzimá icas de los es suelos, se
obse a que en gene al los alo es más al os siguen la endencia: AZ>NC>V,
elacionada con la e ilidad o iginal de es os suelos.
Como en el caso del expe imen o de campo (apa ado IV.1.8.2) se han
cons uido las igu as poligonales esul an es de los diag amas de Rayos de Sol y
calculado sus á eas supe iciales, ob enidas con los alo es medios es anda izados de las
ac i idades enzimá icas analizadas, que son ca ac e ís icas de cada suelo y de cada
a amien o. El á ea supe icial de cada polígono es una medida elacionada con la
e ilidad bioquímica del suelo. En cada suelo la a iación de los alo es de dichas
ac i idades debidas al iempo y a la aplicación de enmiendas puede e alua se median e
el á ea supe icial ela i a (RSA) espec o a los a amien os sin enmiendas.
En la Figu a IV.18, IV.19 y IV.20 se obse a que los alo es de RSA en los es
suelos aumen an gene almen e con la aplicación de enmiendas. Asimismo, en cada
suelo se obse an aumen os con el iempo de los alo es de RSA de cada a amien o,
ob eniéndose los alo es más al os en el úl imo mues eo (mayo 2013). Es in e esan e
obse a que en los es suelos los alo es de RSA en odos los a amien os aumen an
desde el p ime mues eo al úl imo. En el caso de los a amien os sin aplicación de
enmienda (NC, AZ y V) es e aumen o es á elacionado con la in luencia posi i a de la
plan a sob e la e ilidad bioquímica de los suelos, debido a la exc eción po las aíces
de una se ie de sus ancias ( .g .: ácidos acé ico, oxálico, umá ico, cí ico, a á ico,
polisacá idos, e c.) que aumen an la ac i idad mic obiológica en la izos e a. Las aíces
cons i uyen no sólo un e ugio pa a los mic oo ganismos, sino ambién una uen e de C
lábil, median e la libe ación de compues os o gánicos en los exudados adicula es
(Ma in y Me ckx, 1992).
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
118
Figu a IV. 18. Diag amas de Rayos de Sol cons uidos con los alo es medios
es anda izados de las ac i idades enzimá icas: DHA, BGA, APA, ASA y UA del suelo
NC. RSA, son los alo es de las á eas supe iciales ela i as.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
119
Figu a IV. 19. Diag amas de Rayos de Sol cons uidos con los alo es medios
es anda izados de las ac i idades enzimá icas: DHA, BGA, APA, ASA y UA del suelo
AZ. RSA, son los alo as de las á eas supe iciales ela i as.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
120
Figu a IV. 20. Diag amas de Rayos de Sol cons uidos con los alo es medios
es anda izados de las ac i idades enzimá icas: DHA, BGA, APA, ASA y UA del suelo V.
RSA, son los alo as de las á eas supe iciales ela i as.
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
121
En esas mismas igu as puede obse a se que la e ilidad en los suelos de
pa ida sin enmiendas es mayo en el suelo con aminado neu o AZ: 7 eces mayo que
el neu o no con aminado NC y 8 eces supe io que el suelo ácido con aminado V. Al
inal del expe imen o la si uación es lige amen e dis in a con alo es de AZ 3 y 6 eces
supe io es que los co espondien es a NC y V espec i amen e. Los alo es más al os de
e ilidad bioquímica del suelo AZ se deben p obablemen e a sus mejo es ca ac e ís icas
ísico-químicas (pH neu o, baja salinidad, ela i amen e al os ni eles de e ilidad y
baja disponibilidad de con aminan es). Ciadamida o e al. (2014b) encon a on
esul ados simila es en suelos bajo cul i o de álamo, poniéndose de mani ies o el mejo
es ado bioquímico en suelos con aminados y neu os que p esen aban baja
biodisponibilidad de elemen os aza. P obablemen e en es e suelo las poblaciones
mic obianas se en poco a ec adas po las can idades de me ales pseudo- o ales.
IV.2.7. E ec os de las enmiendas sob e la plan a de Paulownia
IV.2.7.1. E ec os sob e el c ecimien o ege al
El c ecimien o de Paulownia se ha medido mensualmen e eniendo en cuen a al u a y
diáme o en cada uno de los dos ciclos de c ecimien o es udiados (el segundo después
del co e de ma zo 2013).
Las Figu as IV.21 y IV.22 mues an la e olución de las al u as de la plan as de
Paulownia en cada suelo y a amien o du an e los dos ciclos. En odos los casos se
obse a que las al u as de las plan as aumen an paula inamen e de mayo a agos o y
du an e los es siguien es meses el c ecimien o se es anca.
Cuando se es udia la e olución de las al u as en conjun o du an e el p ime ciclo
(2012, Figu a IV.23) se obse an alo es medios más al os en el suelo no con aminado
enmendado con AC. Du an e el mes de mayo (2 meses después de se plan ada) no se
ap ecia on di e encias signi ica i as de al u a en ninguno de los a amien os, no
supe ando la al u a los 26 cm. En junio se obse a on di e encias signi ica i as de al u a
en unción del suelo y del a amien o; el alo máximo ue de unos 50 cm en suelo
NC+AC. En gene al los alo es del suelo AZ ue on algo más bajos que en el NC
aunque las di e encias no ue on signi ica i as. Los alo es en el suelo V (suelo
con aminado y ácido) ue on mucho más bajos que en los o os dos a pesa de los
aumen os obse ados con las enmiendas (Fo og a ía IV.2). Es a misma pau a es la que se obse a
du an e los meses siguien es. En sep iemb e odas las plan as de odos los suelos expe imen a on
un no able aumen o de al u a que se man u o has a no iemb e (Figu a IV.21)
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
122
Figu a IV.21. E olución de los alo es medios (±DS) de las al u as de las plan as de
Paulownia en cada suelo en 2012. En cada suelo y a amien o, las di e encias
signi ica i as debidas a la e olución con el iempo es án ma cadas con dis in as le as
(Tes de Tukey p<0,05).
NC NC+AC NC+BC
al u a (cm)
0
50
100
150
200
250
a
ab
ab
b
bc c
bc
a
b
c
d
d d d
a
ab
b
bc
c c c
AZ AZ+AC AZ+BC
al u a (cm)
0
50
100
150
200
250
a
b
c
d
eee
a
b
b
c
dd d
a
b
b
bc
c c c
V V+AC V+BC
al u a (cm)
0
50
100
150
200
250
a
a
ab
b
b
b b
a
a
ab
b
c
c
c
a
ab
ab
b
c
c c
Mayo
Junio
Julio
Agos o
Sep iemb e
Oc ub e
No iemb e
DS
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
123
Figu a IV.22. E olución de los alo es medios (±DS) de las al u as de las plan as de
Paulownia en cada suelo en 2013. En cada suelo y a amien o, las di e encias
signi ica i as debidas a la e olución con el iempo es án ma cadas con dis in as le as
(Tes de Tukey p<0,05).
NC NC+AC NC+BC
al u a (cm)
0
50
100
150
200
250
a
b
b
b
b
b
b
a
b
b
b
bbb
a
b
bc
bc
bc
bc
bc
AZ AZ+AC AZ+BC
al u a (cm)
0
50
100
150
200
250
300
a
bb
b
bc cbc
a
bbc
c
ccc
a
b
b
b
bbb
V V+AC V+BC
al u a (cm)
0
50
100
150
200
250
a
b
bc
c
c
c
c
a
b
b
c
ccc
a
b
bc
c
c
c
c
Mayo
Junio
Julio
Agos o
Sep iemb e
Oc ub e
No iemb e
DS
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
124
Fo og a ía IV.2. Plan as de Paulownia seis meses después de la plan ación.
Figu a IV.23. E olución de los alo es medios (±DS) y compa ación de las al u as y
diáme o de onco de las plan as de Paulownia en los es suelos en los es
a amien os en 2012. En los alo es de cada mes, las di e encias signi ica i as debidas
a los suelos y a amien os es án ma cadas con dis in as le as (Tes de Tukey p<0,05).
VI. 2. Resul ados y discusión del expe imen o en con enedo es
125
Figu a IV.24. E olución de los alo es medios (±DS) y compa ación de las al u as y
diáme o de onco de las plan as de Paulownia en los es suelos en los es
a amien os en 2013. En los alo es de cada mes, las di e encias signi ica i as debidas
a los suelos y a amien os es án ma cadas con dis in as le as (Tes de Tukey p<0,05).