Efecto de la aplicación de residuos vitivinícolas sobre las propiedades del sueloalteraciones fisicoquímicas, biológicas e influencia sobre la capacidad de inmovilización de contaminantes

Resumen

En esta tesis se estudian los efectos de la aplicación de residuos de la industria vitivinícola sobre distintas propiedades de suelos ácidos. Se seleccionaron dos residuos, uno procedente del uso de bentonita en el proceso de clarificación del vino y otro procedente del uso de perlita durante el proceso de filtración. La caracterización general de ambos residuos mostró que presentan importantes concentraciones de materia orgánica y nutrientes esenciales para las plantas. Esto hace que presenten un elevado potencial como enmiendas del suelo, pudiendo contribuir a mejorar sus propiedades. El elevado contenido en materia orgánica y arcillas de ambos residuos puede ser interesante además para incrementar la capacidad de adsorción de contaminantes en el suelo, contribuyendo así a disminuir los riesgos de efectos dañinos por acumulación de contaminantes en el suelo. Sin embargo, los residuos estudiados también presentaron elevadas concentraciones de Cu y conductividad eléctrica, siendo necesario manejarlos con cautela para evitar problemas. Se desarrollaron distintos tipos de experimentos de aplicación de ambos residuos al suelo y se obtuvieron datos sobre las características fisicoquímicas de los suelos, sobre la capacidad de retención de contaminantes (Cu y ciprodinil) y sobre distintas propiedades biológicas (mineralización de carbono y nitrógeno y actividades enzimáticas). La adición del residuo bentonítico provocó incrementos del pH del suelo a pesar de ser un residuo ácido, mientras que la adición del residuo perlítico tuvo escasos efectos sobre esta propiedad del suelo. La adición de ambos residuos al suelo incremento la materia orgánica, el fosforo asimilable y potasio intercambiable del suelo, siendo los efectos en general mayores en el caso del residuo bentonítico. En general, estos incrementos fueron estables con el tiempo (hasta 8 meses de incubación), excepto en el caso de la materia orgánica en respuesta a la adición del residuo bentonítico, cuyos incrementos en el suelo desaparecen a medida que aumeta el tiempo de incubación. Por otro lado, la adición de ambos residuos al suelo provocó incrementos en la concentración de Cu y en la salinidad, si bien las concentraciones observadas no fueron preocupantes. Al igual que con otras características, los incrementos fueron mayores tras la adición del residuo bentonítico. Cabe destacar que el incremento de pH observado tras la adición del residuo bentonítico fue excesivo para algunas dosis empleadas, alcanzando valores de pH en agua de 10, lo que podría ocasionar importantes problemas agronómicos y ambientales.Por otro lado, la adición de ambos residuos incrementó la capacidad de retención de Cu y ciprodinil en el suelo, por lo que su uso puede contribuir a reducir la disponibilidad de estos contaminantes en el suelo una vez que entran en el vía tratamientos antifúngicos.La mineralización del carbono en el residuo bentonítico fue lenta en comparación a la que se produce en el suelo. Sin embargo, cuando se añadió el residuo al suelo, la mineralización de carbono mostró un efecto priming positivo (aumentó entre 78 y 337%). Por lo tanto, no se esperan efectos adversos en la mineralización del C por el uso del residuo a corto plazo. Se mostró además que la adición del residuo bentonítico al suelo no tiene efectos negativos sobre las dinámicas de mineralización de nitrógeno. También se observó que la mineralización de nitrógeno es un proceso rápido en suelos ácidos de textura franco-arenosos, por lo que es recomendable que la adición del residuo al suelo tenga lugar de forma sincronizada a cuando se requiera más N disponible por los cultivos.Finalmente se desarrolló un experimento en campo durante 18 meses. Se observó que la adición de residuo perlítico no tiene efectos significativos duraderos sobre las propiedades químicas y bioquímicas del suelo. Sin embargo, tras la adición del residuo bentonítico se observaron incrementos significativos del pH y las fracciones más lábiles de fósforo y potasio 18 meses después de la adición del residuo al suelo. Sin embargo, estos incrementos estaban acompañados de un también persistente incremento de la fracción de Cu soluble en agua. Además, la adición del residuo bentonítico al suelo causó inhibiciones persistentes de la actividad fosfatasa.