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VII Congreso SEAE Zaragoza 2006
Ejemplo resumido Comunicación
MANEJO ECOLÓGICO Y CONVENCIONAL EN CULTIVOS DE OLIVO Y VID.
VALORACIÓN DE LA CALIDAD EDÁFICA. APLICACIÓN DE LA
ESPECTROFOTOMETRÍA IR APLICADA AL ESTUDIO DE LAS FRACCIONES
ORGÁNICAS
MJ Molina, *MD Soriano, *R Laborda, *L García-España, **J Llinares
Centro de Investigaciones sobre desertificación- CIDE (CSIC-UV-GV, Camí de la Marjal
s/n 46470 Albal (Valencia), *ETSMRE. Universidad Politécnica de Valencia, C/ Blasco
Ibañez nº 10 46010 Valencia, **EPSG Universidad Politécnica de Valencia, Ctra. NazaretOliva s/n 46730 Grao de Gandía (Valencia)
RESUMEN
Se utilizan cultivos de olivos y vid bajo manejo ecológico y convencional para comparar
las características físicas, químicas y biológicas de los suelos.
Se valoran propiedades físicas y químicas convencionales junto a la identificación
utilizando métodos de espectroscopia infrarroja y microscopia electrónica de la materia
orgánica y sus distintas fracciones. La actividad biológica en el suelo es valorada por la
identificación de microartrópodos teniendo en cuenta su diversidad y tamaño de
población.
Las diferencias en cuanto al fraccionamiento de la materia orgánica se manifiestan
principalmente en la fracción más abundante, que corresponde a la fracción humina, la
cual se muestra especialmente elevada en el manejo convencional frente al ecológico.
Igualmente se observan diferencias en los cultivos de olivo y vid en los contenidos totales
de materia orgánica.
Palabras clave: Cultivo ecológico, actividad biológica, materia orgánica.
INTRODUCCIÓN
Se plantea valorar los efectos de la agricultura ecológica y sostenible frente al uso y
manejo convencional en diferentes cultivos para destacar la mejora física, química y
biológica de las propiedades del suelo bajo manejo ecológico. El estudio se realiza en
suelos con cultivos de olivos y vid determinando la cantidad y el tipo de fracción orgánica
dominante comparando el tipo de cultivo y diferencias entre ambos tipos de manejo
ecológico y convencional con respecto a la variación de la fracción orgánica dominante
según el manejo y la relación con los valores de estabilidad de los agregados del suelo
(Molina et al, 2003, Soriano et al, 2001, Ternan, et al, 1996).
MATERIAL Y MÉTODOS
Los suelos estudiados se localizan al norte de la provincia de Alicante, en cultivos de olivo
y viña. Los suelos se clasifican como Calcisol háplico y Fluvisol cálcico (FAO, 1988). Se
realiza un muestreo sistemático en la parcela tomando cuatro muestras simples por fila y
formando tres muestras compuestas que son analizadas por duplicado. Los análisis
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convencionales se realizan siguiendo los Métodos Oficiales de Análisis de Suelos (MAPA,
1994). Se ha realizado un estudio de caracterización de la materia orgánica consistente
en la extracción y valoración de las sustancias húmicas y la obtención de los espectros de
IR correspondientes para la identificación de su composición. La fracción orgánica se
extrae con NaOH 0.1 N (1:10) tras 2 horas de agitación y posterior centrifugación. La
separación de ácidos húmicos y fúlvicos se realiza a pH 1 con H2SO4. Los espectros FTIR se realizan en las diferentes fracciones con un espectrofotómetro BRUKER Equins 55
preparando pastillas con KBr (1 mg:100 mg) y realizando la cuantificación de las señales
obtenidas en diferentes regiones del infrarrojo medio (entre 400 y 4000 cm-1). La
microscopia electrónica se realiza utilizando un Microscopio electrónico de barrido
HITACHI mod. S-4100 con cañón de emisión de campo, detector BSE AUTRATA, sistema
de captación de imágenes EMIP3.0 y sistema de microanálisis RONTEC (Gimeno, 1990).
Estabilidad de agregados se realiza utilizando el test de la gota (Imeson y Vis, 1984). El
análisis estadístico se realiza con el programa SPSS v. 15.0. Se utiliza el Test de Tukey
para realizar la comparación múltiple para los diferentes datos analíticos obtenidos de las
muestras (P<0.05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis de los parámetros físicos y químicos en las diferentes parcelas (Tabla 1)
indican valores similares en cuanto a la conductividad eléctrica, sufriendo por el contrario
variaciones en cuanto al valor del pH. En general los valores son ligeramente básicos
para las distintas parcelas. Los suelos de viña y olivos, de textura franca tienen
contenidos de materia orgánica bajos (de 2 a 0,5%), con cierta tendencia hacia
contenidos ligeramente mayores en el tratamiento ecológico.
Tabla 1. Características de los puntos de muestreo. Valores de pH, conductividad
eléctrica y clase textural en el suelo de las parcelas de estudio.
Nº PARCELA LITOLOGÍA
USO
pH
(20 Cº)
CE(20 ºC)
μS/cm
Clase
textural
1
Arcillas
Viña ecológica
8,7
199,9
Arcillosa
2
Arcillas
Viña
convencional
8,6
184,6
Arcillosa
3
Margas
Olivo ecológico
8,2
101,3
Franca
4
Margas
Olivo
convencional
8,5
130,9
Franca
Al realizar el fraccionamiento de la materia orgánica y expresar los resultados de las
fracciones húmicas como porcentaje de la materia orgánica total del suelo (Tabla 2) se
observa que la proporción de extracto húmico total (ácidos húmicos y ácidos fúlvicos;
sustancias orgánicas de fácil utilización por los microorganismos del suelo) es similar en
ambos tipos de cultivo, y tiende a disminuir en los tratamientos convencionales. En
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cambio, la proporción de materia orgánica en forma de humina (formas orgánicas poco
disponibles) tiende a ser mayor en el tratamiento convencional. Este resultado indica que
en el tratamiento ecológico hay mayor disponibilidad de nutrientes para la planta. La Tabla
2 muestra los resultados del test de estabilidad de los agregados del suelo y sus
relaciones con el contenido de materia orgánica del suelo. Se observa que los suelos de
textura franca con cultivos de olivo tienen menor estabilidad de agregados que los suelos
de textura arcillosa y cultivos de vid.
Los agregados del suelo arcilloso bajo manejo ecológico son más estables que bajo
manejo convencional, a pesar de que los contenidos de materia orgánica total del suelo
son similares. Sin embargo, podemos atribuir estas diferencias de estabilidad de los
agregados a la distinta distribución de dicha materia orgánica en forma de AH y AF, de
modo que son los agregados bajo manejo ecológico los que poseen mayor proporción de
sustancias húmicas estabilizadas en forma de AH, que interpretamos, son el origen de las
mencionadas diferencias de estabilidad de agregados (Carter, 2002).
Tabla 2. Contenidos de carbono (valores medios) y comparación (test deTukey) entre Nº
individuos microartrópodos en 100g suelo, contenido de las fracciones de la materia
orgánica del suelo (expresados como porcentaje del C orgánico total): ácidos húmicos
(AH) y ácidos fúlvicos (AF), y huminas y valor de la mediana en el test CNT (test de la
gota) para el suelo de las parcelas de estudio. Se indican las diferencias significativas
entre parcelas
PARCELA EH
% Corg
total
AH
AF
Humina
% Corg
% Corg
% Corg
MO%
Nº
MEDIANA
individuos
Nº DE
100g
GOTAS
suelo
Viña Eco
27c
16d
11ab
73c
2,15e
12a
9c
Viña Conv
22a
5d
17b
78c
2,01d
10a
7cc
Olivo Eco
28d
19d
9b
73c
1,01d
6c
8d
5c
19b
76c
0,41d
5c
7c
Olivo Conv 24a
Respecto a los parámetros biológicos, los resultados indican, que existe una mayor
cantidad de microartrópodos en los manejos ecológicos. Además, la proporción de
microartrópodos indicadores de la calidad del suelo es mayor en los suelos de textura
arcillosa, que son los que también tienen proporciones de materia orgánica
significativamente mayores que los de textura franca. Además de su mayor contenido de
materia orgánica, otro factor que podría estar relacionado con la mayor abundancia de
microartrópodos podría ser un régimen de humedad del suelo más favorable en el cultivo
de vid que en el de olivo. La Tabla 2 muestra el número los grupos de artrópodos nofitopatógenos dominantes de la mesofauna edáfica de estos ecosistemas agrarios (Kay,
1999). Los oribatidos, principales indicadores de calidad del suelo, son consumidores de
residuos vegetales y de la microflora edáfica, intervienen en el ciclo de los nutrientes,
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formación de suelo fértil y son, por tanto, indicadores de la salud biológica y sostenibilidad
del suelo (Jorrín-Novo 2005).
Se observan diferencias significativas con respecto a los contenidos y distribución de
materia orgánica en el suelo, estabilidad de agregados y actividad biológica en los cultivos
bajo manejo ecológico y convencional.
Los espectros de infrarrojos correspondientes a las huminas de los cultivos de olivo y viña
bajo manejo ecológico y convencional, indican que, la humina del suelo en cultivo
ecológico contiene menor proporción de derivados lignocelulósicos/arcilla que bajo
manejo convencional debido a una mayor transformación y utilización microbiana de la
fracción orgánica más resistente a la degradación. Por el contrario la proporción
polisacáridos/arcilla y grupos carboxilo-amidas /arcilla es mayor bajo manejo ecológico
indicando que existe más C y N potencialmente disponible para las plantas. Este conjunto
de resultados se interpretan como debidos a una mayor intensidad en los procesos
biológicos de interacción microorganismos-coloides inorgánicos del suelo, y, por tanto una
mejor calidad de los procesos biológicos y edáficos bajo el manejo ecológico de este
cultivo.
En la humina del suelo de viña ecológica hay menos proporción de polisacáridos/arcilla y
ligno-derivados/arcilla que en la convencional, posiblemente debido a que ambos tipos de
grupos funcionales están fuertemente unidos a los grupos OH de las arcillas, saturando
estas posiciones, mientras que en el caso de la viña convencional parte de estos
compuestos orgánicos están libres, y no forman un complejo arcillo-húmico tan estable
como en el caso de la viña ecológica.
La mayor intensidad de la banda de los grupos carboxilo-amidas, y puede estar indicando
diferencias ligeramente más favorables en los procesos biológico-edáficos y de nitrógeno
potencialmente disponible para las plantas en el caso del olivo bajo manejo convencional.
CONCLUSIONES
En el estudio de las características físicas, químicas y biológicas de suelos con cultivos
mediterráneos de olivo y vid bajo manejo ecológico y convencional en la zona de Jalón,
se han encontrado tendencias que podrían indicar diferencias debidas a las
características del suelo y al tipo de manejo del cultivo.
En los suelos dedicados a cultivos de vid y olivo en manejo ecológico predomina la
fracción correspondiente a los ácidos húmicos. La mayor proporción de sustancias
húmicas en el suelo bajo manejo ecológico indica un dinamismo de nutrientes mucho más
favorable para los cultivos.
El parámetro estabilidad de los agregados del suelo no parece estar influido por el
contenido de materia orgánica, dado que a valores bajos no se aprecian diferencias en el
tipo de manejo. En cambio, se observa que los contenidos de materia orgánica altos y la
textura arcillosa de los suelos tiende a aumentar la estabilidad de los agregados.
El gradiente de materia orgánica y estabilidad estructural obtenidos en manejo ecológico
se corresponde con un gradiente en el mismo sentido en lo que se refiere a la actividad
biológica utilizando la abundancia de microartrópodos como indicador.
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La interpretación del funcionamiento del suelo y del cultivo bajo los dos tipos de manejo
realizada mediante los datos de la espectroscopia de infrarrojos es indicativa, a falta de
otras técnicas que apoyen de forma más concluyente la asignación de las bandas a los
mencionados grupos funcionales. No obstante, este tipo de información nos ha permitido
destacar diferencias entre ambos tipos de manejo. La mayor parte de ellas apoyan la
existencia de mejores procesos de interacción entre coloides orgánicos e inorgánicos bajo
el manejo ecológicoLos resultados obtenidos en la mayor parte de los casos destacan la mejora química y
biológica de las propiedades del suelo bajo manejo ecológico.
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