Enmiendas orgánicas en suelos semiáridos. Una estrategia para favorecer los "sumideros de carbono"

Laburpena

La recuperación de suelos degradados semiáridos ha ido unido a un creciente interés en el uso de estos suelos como potenciales acumuladores de carbono. Los suelos degradados semiáridos, debido a su bajo contenido en materia orgánica, tienen un elevado potencial para incorporar carbono orgánico. Por esta razón, la aplicación de enmiendas orgánicas exógenas, provenientes de residuos orgánicos, puede entonces ser utilizada con un doble fin en los suelos semiáridos degradados. Por un lado, los residuos orgánicos pueden ser utilizados como una fuente de materia orgánica inagotable que permite la restauración de los suelos degradados, y por otro lado, pueden ayudar a incrementar el carbono incorporado y protegido en estos suelos. Por estos motivos, es importante desarrollar estudios que aporten conocimiento sobre los mecanismos de protección de la materia orgánica y el papel de dichas enmiendas en el incremento de carbono de los suelos semiáridos. Esta tesis doctoral tiene por objeto contribuir al conocimiento de la distribución de la materia orgánica, su protección y estabilización en las diferentes partículas del suelo tras la aplicación de enmiendas orgánicas en suelos semiáridos. También se evalúan en esta tesis doctoral la influencia de la naturaleza y de la estabilidad de las enmiendas orgánicas, así como el efecto de la dosis de aplicación de la enmienda en estos procesos. Las técnicas utilizadas en el desarrollo de esta tesis doctoral han incluido procedimientos físicos de separación del suelo tales como el fraccionamiento según el tamaño de partículas o la medición de la estabilidad de agregados en agua; métodos químicos como las técnicas pirolíticas para el estudio de la composición química de la materia orgánica; métodos bioquímicos como la medición de actividades microbianas o enzimáticas y la caracterización de las comunidades microbianas mediante la extracción de fosfolípidos de membrana. Además, se realizaron experimentos en laboratorio bajo condiciones controladas así como estudios en campo usando suelos del sudeste español. Los experimentos de laboratorio se desarrollaron utilizando suelos procedentes de zonas semiáridas degradadas (Cañada Hermosa, Murcia), mientras que los estudios en campo se llevaron a cabo en parcelas de cultivo abandonadas (Santomera, Murcia), en las cuales se habían aplicado en 2005 enmiendas orgánicas derivadas de lodos de depuradora. Como conclusión a esta tesis doctoral, podemos destacar que la aplicación de enmiendas orgánicas en suelos degradados semiáridos es una técnica adecuada tanto para su restauración como para incrementar sus reservas de carbono orgánico. El análisis de la materia orgánica del suelo mediante técnicas pirolíticas mostró que el compostaje de las enmiendas orgánicas favorece la incorporación de compuestos estables al suelo, por lo que su realización previa a la aplicación de la enmienda al suelo es recomendable para mejorar la interacción de la enmienda con la materia orgánica nativa del suelo. Asimismo, el uso de enmiendas compostadas permite la acumulación de la materia orgánica en las fracciones de partículas menos protegidas tales como la arena gruesa; especialmente el compost de poda de vid favorece una mayor acumulación de materia orgánica en esta fracción debido a su menor degradabilidad. Además, la naturaleza de la enmienda no tiene un papel importante en la asociación con las partículas finas, si bien esta interacción puede estar determinada por la mineralogía del suelo enmendado. La formación de agregados en los suelos semiáridos estudiados no presenta una jerarquía de agregados dominada por la materia orgánica, siendo partícipes otros componentes tales como ligandos inorgánicos (carbonato cálcico), vegetación o microorganismos. No obstante, la adición de enmiendas derivadas de lodo promueve la protección de carbono en los agregados del suelo. En concreto, las enmiendas compostadas derivadas de lodos de depuradora estabilizan preferentemente la materia orgánica en forma de materia orgánica particulada dentro los macroagregados del suelo, debido a su mayor estabilidad. Por otro lado, la enmienda no compostada de lodo estabiliza la materia orgánica como microagregados dentro de los macroagregados del suelo, como consecuencia del desarrollo de mayor biomasa microbiana, especialmente hongos, los cuales favorecen la estabilización de carbono orgánico en los microagregados dentro de los macroagregados. Por tanto, el tipo de pretratamiento del lodo determina la estabilización del carbono en el suelo semiárido estudiado.