Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola

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Estudio del comportamiento esfuerzo-deformación de suelos arcillosos en zonas tropicales en relación con su génesis en tres zonas piloto en Colombia
(2023-03-31) Calderón Larrañaga, Yolanda; Torres Suarez, Mario Camilo; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
En esta investigación que se presenta como tesis doctoral, se han estudiado suelos finos predominantemente arcillosos en tres zonas piloto en Colombia respecto de su comportamiento esfuerzo – deformación en zonas seleccionadas a partir de criterios asociados a la génesis de los materiales y condiciones geoclimáticas, para así establecer dos aspectos básicos en los análisis planteados: 1.) materiales de origen geológico diferenciado y 2.) materiales sometidos a cambios medio ambientales característicos diferenciales en cada zona. Lo anterior, con el fin de establecer si existen suficientes soportes conceptuales que permitan definir criterios de aplicabilidad de ensayos y modelos geotécnicos específicos que puedan ser usados en los suelos con base en su génesis y evolución. El estudio parte de una adecuada selección e identificación de tres zonas piloto de estudio desde la megaescala hasta escala local a partir de sus características geológicas, geomorfológicas y geoclimáticas predominantes, con base en la construcción de un modelo geológico- geomorfológico fundamentado en criterios geomorfoestructurales y morfogenéticos, aplicable a los fines de esta investigación. Esto dando como resultado, la selección de los siguientes materiales identificados en tres zonas: materiales de origen lacustre (un sector de Sabana de Bogotá, zona piloto 1), volcánico (un sector del departamento de Quindio- Zona piloto 2) y marino costero (un sector del municipio de Barranquilla, zona piloto 3) Se efectuó una caracterización geomecánica de los suelos identificados en las zonas piloto, seleccionados a partir de criterios de comparabilidad, con el fin de disminuir las incertidumbres en los resultados y poder contrastarlos, a la luz de la información geotécnica obtenida y de la aplicación de modelos para análisis prospectivos del comportamiento de los suelos. En esta caracterización se incluyeron análisis desde la macroestructura hasta la microestructura, llevando a cabo ensayos de laboratorio mecánicos y químicos, además de análisis en estado crítico sobre muestras seleccionadas, y análisis de información producto de ensayos existentes obtenidos a partir de información secundaria. Se logró obtener una propuesta de modelo geológico – geomorfológico que asocia la génesis de los suelos con la existencia de suelos finos predominantemente arcillosos y relaciona diferentes escalas espacio – temporales, mediante una identificación coherente de áreas de estudio geotécnico local y puntual a nivel de comportamiento geomecánico. Se aplicaron diferentes herramientas y técnicas de laboratorio que no solo incluyen el conocimiento desde la ingeniería geotécnica sino la geología, la geomorfología, análisis químicos, análisis geoestadísticos y análisis con uso de sistemas de información geográfico, permitiendo generar resultados correlacionables y de mayor confiabilidad a nivel espacio – temporal de polígonos de estudio. Un resultado de especial importancia se asocia a los suelos de origen volcánico, dado que el uso de técnicas de laboratorio convencionales para identificación de propiedades índice no permite establecer una identificación real de suelos arcillosos, y es necesario el uso de análisis químicos adicionales, con el fin de tener una identificación veraz del tipo de suelos finos presentes. Para el caso de los suelos lacustres y volcánicos se pudo identificar como minerales arcillosos predominantes la caolinita y la moscovita. Sin embargo, la presencia de minerales amorfos en los suelos volcánicos genera una diferencia importante en su comportamiento geomecánico. De especial importancia es el hecho de que los suelos volcánicos y marinos estudiados, presentaron una tendencia a falla frágil en condición pico y posteriormente una falla dúctil en condición residual, mientras que, en el caso de los suelos lacustres, se obtuvo una tendencia a falla dúctil tanto en condición pico como residual. En general las correlaciones de los índices de consistencia desarrolladas por diferentes autores con las propiedades esfuerzo-deformación de los suelos, generan resultados consistentes para los suelos lacustres y marinos en la mayor parte de los casos, especialmente si se tiene la presencia de montmorillonita como es el caso de la zona piloto 3. Lo anterior no ocurre para los suelos volcánicos en donde se presenta una muy alta dispersión de los resultados que no facilita plantear una tendencia de comportamiento. El uso de diferentes modelos constitutivos permitió concluir que en general los modelos Mohr Coulomb, Cam Clay y Duncan Chang ofrecen una modelización razonable de los principales elementos del comportamiento tensión desviadora-deformación observado en los ensayos triaxiales CU realizados. Los modelos Mohr Coulomb y Cam Clay aplican especialmente para suelos NC, obteniendo buenos resultados para los suelos lacustres que tienen un grado ligero de sobreconsolidación y un comportamiento que se ajusta más al modelo elasto-plástico. Para los suelos volcánicos el ajuste más adecuado se logró con el modelo hiperbólico Duncan Chang. En general los modelos presentan un buen ajuste en la zona elástica. El uso del método francés como alternativa cuando la mayor parte de los ensayos que se tienen son de caracterización básica, permite identificar posibles comportamientos esfuerzo – deformación que se ajustan con las tendencias de materiales finos arcillosos para suelos lacustres. No ocurre igual para suelos volcánicos y marinos, los cuales requieren estudios complementarios para establecer tendencias de comportamiento mecánico. El desarrollo del presente trabajo representa un avance en la aplicación de estudios de comportamiento geomecánico de suelos para la práctica convencional de la ingeniería, donde se relacionan en forma directa con su génesis. Sin embargo, no solo se debe tener cuenta los resultados de análisis convencionales. Es necesario un trabajo interdisciplinario donde se incluyan estudios de la microfábrica, especialmente para suelos de origen volcánico que han sido afectados a lo largo de su historia y evolución por procesos exógenos y endógenos intensos que han modificado su microestructura y por lo tanto su comportamiento.
Soil organic matter origin, dynamics and fate: a state-of-the-art research addressing Mediterranean agroecosystems main threats
(2023-05-30) Márquez San Emeterio, Layla; González Pérez, José Antonio; López Núñez, Rafael; Martínez Zavala, Lorena María; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Soils represent an essential natural, practically non-renewable resource that provides many critical ecosystem services necessary for life. Furthermore, soils play a critical role in maintaining the balance of the carbon cycle, acting as the largest terrestrial carbon pool which made them crucial in mitigating climate change. Understanding the complexity and dynamics of soils is, therefore, apart from preserving and managing this valuable natural resource, critical for the benefit of current and future generations. However, the changing climate and increasing intensity of agricultural production pose significant threats to the sustainability and role of soils, mainly by contributing to a depletion in soil organic matter (SOM) and altering its dynamics. Indeed, Mediterranean soils face these threats in a more severe way due to their geographic location, particular climate and inherent low content of SOM. It is critical to shedding light on this respect by combining different analytical procedures and providing complementary and valuable information on processes that regulate the accumulation, decomposition, and transformation of SOM. The main objective of this thesis was to investigate and deepen our knowledge about the two main threads affecting carbon dynamics in Mediterranean soils i.e., climate change and intensive agricultural practices. For this, advanced analytical techniques appropriate for the study of complex matrices such are soils were tested and combined to study SOM in two distinct and representative Mediterranean soils, in terms of extension and ecosystem relevance: Mediterranean savannahs, commonly known as “dehesas” (Section I) and agricultural soils (Section II). Chapter 1 presents an introduction to the role of soils in climate change, different strategies that have been addressed and why Mediterranean soils should receive special consideration given their distinct carbon dynamics. Hence, a cluster of diverse analytical approaches is prefaced for the characterization of soil organic matter and carbon dynamics. The entire thesis is based on updated literature and justifies all the research whose general objectives are formulated in Chapter 2. In Chapter 3, the two chosen experimental sites are described as well as a brief description of the methodology used, which is diverse and complex and included analytical pyrolysis, stable isotope analysis, or thermogravimetric analysis. Chapter 4 investigates the link between molecular and isotope composition of bark and lignin extracted from three Eucalyptus species (E. grandis, E. dunnii and a hybrid E. grandis x E. dunnii) using pyrolysis compound-specific isotope analysis (δ13C Py-CSIA). The application of this technique is of relevance within this thesis given the importance of lignin as a biomarker and its role in C dynamics. Retrieved results allowed us to prove that isotopic patterns from pure lignin extract and its analogue in bark for the same sample, did not cause any isotopic fractionation caused by the analytical pyrolysis, neither in lignin moieties nor hemicellulosic compounds. Hence, a direct analytical approach could be designed to apply this technique to the study of soil samples, where similar molecular patterns are found. Chapter 5 is the first chapter of Section I focused on the study of the effect of global climatic change on SOM evolution in a Mediterranean dehesa. Analytical pyrolysis (Py-GC/MS) combined with chemometric statistical approaches was used for the molecular characterization of SOM in a five-years field manipulative experiment of single and combined rainfall exclusion (drought) and increased temperature (warming). The results indicate that SOM molecular composition in dehesas is mainly determined by the effect of the tree canopy. After only five years of the climatic experiment, the differences caused by the warming, drought and the combination of warming+drought forced climate scenarios became statistically significant with respect to the untreated controls, notably in the open pasture habitat. The climatic treatments mimicking foreseen climate changes affected mainly the lignocellulose dynamics, but also other SOM compounds (n-alkanes, fatty acids, isoprenoids and nitrogen compounds) pointing to accelerated humification processes and SOM degradation when soils are under warmer and dryer conditions. Therefore, it is expected that, in the short term, the foreseen climate change scenarios will exert changes in the Mediterranean savannah SOM molecular structure and in its dynamics. In Chapter 6 as previously noticed, the effect of climate change was expected to affect SOM lignocellulose compounds and we decided to tackle this issue with more detail. In this chapter, our research focused on the effect of climate change on soil lignin by the direct measurement of lignin-derived phenols and their cleavage status using Py-GC/MS. A total of 27 lignin-derived methoxyphenols were identified including hydroxyphenyl (LH), guaiacyl (LG), syringyl (LS) units and derivatives. The analysis of lignin-derived proxies allowed the discrimination of lignin structure and evolution status in the two main habitats of a dehesa i.e., under the tree canopy and in the open prairie. Significant variations in most of the calculated proxies were found, showing distinct degradation patterns: in open grassland, less oxidation of vanillyl units (part of the LG moieties) is observed pointing to lesser decomposition processes. Conversely, an accelerated degradation is observed under the tree canopy when induced warming and drought treatments were combined. This study demonstrates that variations in environmental factors such as temperature and soil moisture, as an effect induced by future climate change, will have an impact on lignin decomposition in the soil. This was measurable with a time span of only five years from the application of the treatments. Specifically, an increase in soil temperature and water loss favors lignin degradation, accelerating its mineralization and contributing to the loss of SOM. Therefore, the in-depth study of SOM biomarkers such as lignin and its evolution serves as a diagnostic in a productive Mediterranean agroecosystem such as the dehesa, also affecting the mechanism of carbon storage in the soil. In Chapter 7 the technique of Py-CSIA, developed and described in Chapter 4, is now applied to the study of individual-specific SOM compounds and to forecast the possible trends of SOM as exerted by the induced environmental conditions. Our findings indicate that the dehesas, tree canopy and biomass inputs drive the main changes in SOM dynamics. The δ13C and δ2H Py-CSIA results show that only 2.5 years of field-induced climate scenarios produced significant isotopic enrichment due to a combination of soil warming and drought. More precisely, changes observed in δ13C of short- and mid-chain n-alkanes points to an increased microbial SOM reworking caused by soil warming. On the other hand, a 2H enrichment of up to 40 ‰ of lignin methoxyphenols was found when combining warming and drought treatment under the tree canopy, probably related to a higher H fractionation due to increased soil water evapotranspiration. Therefore, it is expected that, in the short term, foreseen climate change scenarios will exert changes in the SOM dynamics of Mediterranean savannahs comprising both biogeochemical C and H cycles. Following these chapters, Section II is devoted to the study of the effect of intensive agricultural practices on a Mediterranean C-depleted agricultural soil. Due to the low amount of organic C in these soils, it was not possible to directly retrieve any organic compounds or fractions with the techniques previously used. Therefore, different analytical techniques were applied to shed light on such organic matter-depleted Mediterranean agricultural soils. Chapter 8 describes a detailed approach on the extraction of lipid biomarkers and its subsequent quantification, in order to identify the main microbial processes taken place in agricultural soils. This experiment was based on a field trial classical C3 (wheat)-C4 (maize) vegetation change experiment, where two treatments were set for nearly 2 years: A) adding maize biomass and leaving the roots after harvesting and B) only leaving the roots. After two C4 crop cycles (21 months), changes in SOM dynamics were apparent. Both treatments contributed to an increase of the bacterial activity pointing to the occurrence of enhanced mineralization processes in such organic-matter depleted soils. Additionally, the study of δ13C showed a general significant 13C enrichment in the whole SOM as well as in most families of soil lipid compounds, especially in those more recalcitrant biomass-related (i.e., nalkanes), which implies a rapid incorporation of plant material into the SOM. The addition of both, biomass and roots, to the soil was found to confer heavier carbon isotope signatures and more C resilient at mid soil depth (20 cm) promoting C sequestration. This analytical approach, combining soil lipid quantification and δ13C, allowed to gather new valuable information in relation to C evolution in these agroecosystems, mainly in relation with the main C sources to SOM and the C turnover times in different soil compartments. Finally, in Chapter 9 it was considered of interest to better understand the mechanisms for improving SOM content in those agricultural Mediterranean soil with very low SOM contents. Compost amendments are known to improve fertility and the general characteristics of agricultural soils, however, the real potential of these organic inputs for C sequestration is still under discussion. In this study, a field trial and a lab incubation experiment were designed to study the C sequestration mechanism. Soil with a history of C3 photosystem crop was amended with maize (C4 photosystem) composts and the evolution of SOM was monitored for 6 months using complementary analytical techniques: analysis of stable C isotopes (IRMS), thermogravimetry (TG) and C stock and priming-effect modelling. Based on the natural C isotope labelling, the proportion of new C and its residence time in the soil was calculated. The application of maize compost had a positive effect on soil physical and chemical properties of agronomic interest and enhanced soil C sequestration capacity. The addition of aged compost (AC) caused a priming effect enhancing SOM decay and reducing fast (labile) SOM mean residence time (MRT), whereas higher MRT occurred in soils with immature compost (NC), probably due to deleterious effects in the NC limiting heterotrophic activity. Regarding the slow (recalcitrant) SOM, the AC treatment showed low MRT, leading to an increase in this more stable C pool. The obtained results may be of help to better understand SOM dynamics and for designing management strategies to improve OM quantity and quality in C-depleted Mediterranean soils.
Physiological mechanisms determining yield in olive trees: From plot to genes
(2023-06-09) Pérez Arcoiza, Adrián; Díaz Espejo, Antonio; Hernández Santana, Virginia; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
El estudio se enfocó en la gestión del riego deficitario en plantaciones superintensivas de olivos, utilizando tecnologías avanzadas como vehículos aéreos no tripulados (UAVs) y sensores de turgencia en hoja para obtener datos fisiológicos de la planta. Se examinaron los efectos del estrés hídrico en la producción de frutos y aceite de oliva, así como los aspectos moleculares relacionados con la biosíntesis y calidad del aceite en respuesta a la falta de agua. Los resultados revelaron que el tamaño de la copa de los árboles y la turgencia de los tejidos eran factores críticos para la producción de frutos y aceite de oliva. Se observó que la disminución del riego deficitario afectaba negativamente la producción, con una disminución en el rendimiento del aceite de oliva y la calidad del mismo en árboles con copas de mayor tamaño. Por otro lado, se encontró que el control de la turgencia de las hojas era una herramienta útil para evaluar el estrés hídrico en los olivos y determinar el momento adecuado para la aplicación del riego. Además, se investigaron los aspectos moleculares relacionados con la biosíntesis y calidad del aceite de oliva en respuesta al estrés hídrico. Se descubrió que la expresión de genes involucrados en la biosíntesis del aceite, así como la composición de ácidos grasos, se vieron afectadas por la disponibilidad de agua y la fuente de carbono, lo que podría tener implicaciones en la calidad del aceite producido en condiciones de sequía. La utilización de las nuevas tecnologías como UAVs y sensores instalados en la planta como sensores de turgencia, puede ser una herramienta valiosa para optimizar la cantidad y el momento del riego, lo que a su vez podría mejorar la producción y calidad de frutos y de aceite de oliva. Estos hallazgos destacan la importancia de una gestión eficiente del riego en las plantaciones superintensivas de olivos, especialmente considerando los desafíos actuales de escasez de agua y cambio climático.
Dinámica de compuestos alelopáticos en suelos agrícolas en relación con su aprovechamiento como plaguicidas naturales
(2023-01-24) Galán Pérez, José Antonio; Celis García, Rafael; Gámiz Ruiz, Beatriz María; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
El empleo de plaguicidas basados en compuestos naturales está recibiendo una gran atención y, dentro del amplio abanico de compuestos naturales existentes, aquellos para los que se han descrito propiedades alelopáticas constituyen una importante fuente de inspiración para su desarrollo. Pese a sus ventajas, el uso de compuestos alelopáticos como plaguicidas naturales presenta algunas limitaciones, entre las que destacan la dificultad de trasladar el comportamiento observado para estos compuestos en condiciones de laboratorio a condiciones reales de campo y la de predecir su eficacia bajo escenarios agronómicos concretos de aplicación. En gran medida, estas dificultades son consecuencia de la escasa información de la que se dispone acerca de los factores que gobiernan la biodisponibilidad y persistencia de los compuestos alelopáticos una vez que alcanzan el suelo, como medio en el que deben ejercer su acción. La presente Tesis Doctoral se planteó con el objetivo de mejorar el conocimiento relativo a los procesos de transferencia y transformación que pueden sufrir en el suelo dos compuestos representativos de importantes familias de alelopáticos, la hidroxicumarina escopoletina y el monoterpeno pulegona. Dos aspectos específicos que se tuvieron en cuenta fueron el estudio del posible comportamiento enantioselectivo para pulegona, por presentar un centro quiral en su estructura, y el empleo de materiales adsorbentes en estrategias de estabilización de los compuestos que pudieran llevar a mejorar su eficacia como herbicidas naturales. La memoria se presenta siguiendo el formato de compendio de publicaciones sobre la base de los cuatros artículos publicados a partir de los resultados obtenidos en la Tesis Doctoral. Además de poner de manifiesto la importancia de considerar el papel que el suelo puede ejercer en la biodisponibilidad de los compuestos alelopáticos y, por tanto, en la funcionalidad de estos, los resultados de esta Tesis también identifican posibles estrategias dirigidas a mejorar su actividad como alternativas fitosanitarias respetuosas con el medio ambiente, a partir de superar algunas de las limitaciones que a menudo se asocian a su uso con dicha finalidad.
Diseño de bioprocesos de economía circular de bioestimulantes ambientales a partir de Okara
(2022-10-28) Orts Gómez, Ángel; Parrado Rubio, Juan; Caballero Jiménez, Pablo; Tejada Moral, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
La tesis tiene como objetivos el desarrollo de bioprocesos de obtención de bioestimulantes ambientales mediante tecnología hidrolíticas y fermentativa a partir de un subproducto de la industria alimentaria la OKARA y su caracterización funcional. Los nuevos productos desarrollados entran en la categoría de bioestimulantes ambientales, con aplicaciones principalmente agrícolas, estos incluyen diversas formulaciones de compuestos, sustancias y microorganismos que se aplican a plantas o suelos para regular y mejorar los procesos fisiológicos del cultivo, haciéndolos más eficientes. Los bioestimulantes actúan sobre la fisiología de las plantas a través de diferentes vías que los nutrientes para mejorar el vigor del cultivo, los rendimientos, la calidad y la vida útil/ conservación después de la cosecha Esta tesis doctoral se compone de 4 capítulos. En el primer capítulo se realiza el diseño de los bioprocesos de obtención a partir de okara, mediante tecnología hidrolítica y fermentativa. La okara es un subproducto industrial con una interesante composición orgánica, pero su principal problema para tener una funcionalidad como bioestimulante edafológico es la baja biodisponibilidad de sus biomoleculas, especialmente de las proteínas. La valorización de este subproducto mediante su conversión en productos de alto valor añadido para su uso en agronomía se ha llevado utilizando dos tipos tecnologías biológicas: Enzimático y fermentativo, obteniéndose dos tipos de bioestimulantes En el segundo capítulo se realiza una evaluación el potencial bioestimulante edafológico de los bioestimulantes obtenidos a partir de Okara sobre los microorganismos del suelo y, a nivel bioquímico, en particular, las actividades enzimáticas vinculadas a los ciclos biogeoquímicos, la diversidad microbiana y la influencia en la biodiversidad microbiana. Respecto a la aplicación de los productos en suelos, destaca una gran estimulación de los microorganismos edáficos tanto en el producto hidrolizado, como en el producto fermentado soluble, postulándolos como buenos candidatos para la formulación bioestimulantes agronómicos ricos en aminoácidos, péptidos y moléculas bioactivas. En el tercer capítulo se estudiará el potencial bioestimulante de un Hidrolizado enzimático de Okara, en la biorremediación de suelos contaminados por el insecticida clorpirifos. El potencial bioestimulante será evaluado taete-a nivel de influencia en las propiedades biológicas. A partir de los resultados obtenidos sobre el potencial de biorremediación del bioestimulante de okara aplicado a suelos contaminados por clorpirifos se puede concluir que: Los bioestimulantes a partir de la okara aplicados a los suelos presentan un gran potencial para la biorremediación de suelos contaminados por clorpirifos, aumentando considerablemente la degradación del contaminante en los suelos. Las actividades enzimáticas en las muestras con aplicación del bioestimulante con clorpirifos, demostró una rápida degradación del contaminante, situándose a los 7 días la mayor tasa de eliminación. Los mayores valores de biorremediación se obtuvieron en el producto hidrolizado de la okara, debido su contenido en proteínas de bajo peso molecular soluble fácilmente asimilable por los microorganismos del suelo, siendo así una buena alternativa para la biorremediación de suelos contaminados por clorpirifos. del suelo, y específicamente en la degradación del xenobiótico. Finalmente, en el capítulo 4, se evaluará la potencia bioestimulante del Biestimulante enzimático de okara frente en el estrés ambiental por ozono. Este revirtió la disminución inducida por ozono en parámetros fisiológicos como tasa fotosintética neta, contenido de clorofila y evaluación de la fluorescencia directamente en hoja, y detuvo la oxidación de biomoléculas en hojas. Por lo tanto, los resultados de nuestro estudio 5 destacan el uso potencial de los bioestimulantes de okara, como un protector vegetal eficaz contra el estrés oxidativo causado por el Ozono. Así, contribuimos a los esfuerzos generales realizados en la última década en la búsqueda de nuevos productos alternativos no químicos para proteger los cultivos contra los daños causados por el estrés oxidativo ambiental.
New Approaches to Hydrosustainable Almonds Production: Agronomical, Physiological and Quality Effects
(2022-06-23) Gutiérrez Gordillo, Sarai; Durán Zuazo, Víctor Hugo; García Tejero, Iván Francisco; Hernández Santana, Virginia; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
El cambio climático, la reducción de los recursos hídricos o la degradación y el abandono de la tierra son algunas de las limitaciones que hay que superar en la búsqueda de una agricultura competitiva y sostenible. Dentro de las posibles estrategias, debe considerarse la implementación de cultivos tolerantes a la sequía con alta rentabilidad y la implementación de estrategias de ahorro de agua como las estrategias de riego deficitario (RD). Dentro de las posibilidades de cultivo, el almendro (Prunus dulcis Mill.) sería una excelente alternativa ante un escenario de escasez de agua y cambio climático. Sin embargo, es esencial alcanzar un equilibrio entre la gestión de cultivos y la disponibilidad de agua, definiendo sus necesidades hídricas y las relaciones entre las necesidades de riego y las prácticas agronómicas. En este sentido el objetivo general de esta tesis doctoral fue mejorar el manejo del riego del cultivo del almendro, concretamente en tres de las variedades más implementadas en el sector almendrero (cvs. Guara, Marta y Lauranne) usando dos estrategias de RD diferentes; riego deficitario controlado (RDC) y riego deficitario sostenido (RDS). Con el objetivo de optimizar el manejo del agua de riego para cada variedad estudiada y aumentar la calidad de la almendra obtenida. El estudio se llevó a cabo en dos fincas comerciales de almendro; “Montana de San José” y “Cartuja”. En la primera finca los experimentos se llevaron a cabo durante las campañas 2017 y 2018 y se estableció tres tratamientos de riego: Control (FI); el cual se rego al 100% de las necesidades de riego (NR) durante todo el periodo de riego (PR), un tratamiento sobre regado (150-ETc); el cual se regó al 150% NR durante todo el periodo de riego y un tratamiento de RDC (RDC65) el cual se regó cubriendo el 100% de las NR excepto en los meses de llenado de grano donde se regó al 65% de las NR. En la segunda, los experimentos se llevaron a cabo en las campañas 2019 y 2020 y se establecieron tres tratamientos de riego: un tratamiento control (FI) el cual se regó al 100% NR durante todo el PR, y dos tratamientos en RDS, (RDS75 y RDS65) los cuales recibieron 75 y 65% de las NR durante todo el PR. El PR en ambas fincas experimentales fue de marzo a octubre. Se monitorizó la respuesta a ambas estrategias de riego a nivel agronómico [producción final obtenida almendra grano, peso de grano, productividad del uso del agua, entre otros factores], a nivel fisiológico [potencial hídrico de hoja (hoja), conductancia estomática (gs) y capacidad fotosintética (medida solo en finca Cartuja y en cada uno de los periodos fenológicos del cultivo)] y de calidad de la almendra [parámetros físico-químicos, morfológicos y sensoriales de la almendra]. A nivel agronómico, se obtuvo que la respuesta varietal a las estrategias de riego fue muy diferente. En este sentido, cv. Guara obtuvo en términos de producción final de almendra grano (kg·ha-1) un 30% más que las cvs. Marta y Lauranne bajo la estrategia RDC. Sin embargo, bajo la estrategia SDI, cvs. Marta y Lauranne obtuvieron las mayores producciones almendra grano (~2.200 kg·ha-1), mientras que cv. Guara alcanzó ~2.000 kg·ha-1, aunque estas diferencias no fueron significativas. Sin embargo, las producciones almendra grano en los tratamientos hídricos más restrictivos (en ambas estrategias de riego) fueron muy similares a las del tratamiento FI, lo cual indicaría que las pérdidas de producción son mínimas con los ahorres de energía y agua. Respecto a los tratamientos de riego ensayados, hay que resaltar la respuesta obtenida por las tres variedades al tratamiento sobre regado en el cual solo la cv. Marta produjo un 46% más que el tratamiento FI. En relación a IWP, ambas estrategias mejoraron el uso del agua, mostrando valores similares ~0.40-0.50 kg·m-3 en los tratamientos deficitarios. En referencia a la respuesta fisiológica, el estrés alcanzado por los tratamientos de riego impuestos fue suficiente para afectar a gs, sin embargo, el hoja si se vio afectado; evidenciando la capacidad del almendro para hacer frente a la sequía. En relación a las variedades el mayor estrés hídrico lo presentó cv. Guara bajo la estrategia RDS lo cual puede justificar su menor producción en esta estrategia de riego. En referencia a la capacidad fotosintética, se obtuvo que la mayor tasa fotosintética (AN) se alcanzó en el periodo vegetativo y llenado de grano (14-19 μmol·m-2·s-1) mientras que disminuía en postcosecha (10-12 μmol·m-2·s-1). Por otra parte, el uso de las triosas fosfato (TPU) fue mayor en el periodo vegetativo (12.47 μmol·m-2·s-1) y luego disminuía progresivamente en el llenado de grano y postcosecha (5.74 μmol·m-2·s-1). Esto demostraba que a pesar de que la AN seguía siendo elevada en el periodo de llenado de grano el TPU se veía disminuido. Esta disminución podría estar relacionado con una posible limitación por parte de la tasa máxima de transporte electrónico (Jmax) en el periodo de llenado de grano que provocó una down-regulation en la capacidad fotosintética del almendro y que podría explicar por qué este periodo es menos sensible a condiciones de estrés hídrico. Finalmente, teniendo en cuenta los parámetros de calidad de la almendra, los parámetros físico-químicos que fueron más afectados por la aplicación de RD fueron los azúcares (sucrosa y glucosa), ácidos grasos [ratio oleico/linoleico, ácidos grasos monoinsaturados (MUFA), ácidos grasos polinsaturados (PUFA)] y ácidos orgánicos (ácidos oxálico y cítrico). En lo referente a los azúcares, se vieron disminuidos por el tratamiento sobre regado (40-50 g·kg-1 en el tratamiento sobre regado y 50-60 g·kg-1 en el tratamiento deficitario), lo cual indica que un exceso de agua no es beneficioso para acumular azúcares en el almendro. Respecto a los ácidos orgánicos y grasos, mostraron una respuesta varietal muy marcada siendo cv. Lauranne la que mayor concentración de azúcares mostraba, cv. Marta el mayor contenido de MUFA y cv. Guara la que mejor características morfológicas presentaba a la hora de aplicar RD. Los resultados obtenidos a nivel físico-químico fueron los detectados a nivel sensorial en el panel de catadores. En este sentido, la dilución de los azúcares en el tratamiento sobre regado fue percibida también a nivel sensorial, ya que las almendras de este tratamiento en el paladar fueron menos dulces. En cuanto a la crujibilidad, dependió más de las variedades que de los tratamientos de riego debido a que el cv. Marta en RDI65 tuvo la crujibilidad más baja, pero cv. Guara en RDI65 obtuvo la más alta. De acuerdo a los resultados obtenidos en la presente tesis doctoral, se puede concluir que las estrategias de RD son una buena herramienta para mejorar la gestión del riego en el cultivo del almendro, siendo la estrategia RDC la que mejores resultados muestra a nivel de producciones finales. En referencia a cuando aplicar las restricciones hídricas en este cultivo, a través de la monitorización de las principales limitaciones fotosintéticas en los estados fenológicos, se puede concluir que el periodo de llenado de grano puede ser el mejor momento de aplicarlas sin penalizar la producción final. A nivel varietal, es necesario recalcular las dosis de riego basadas no solo en la estrategia de riego seleccionada, sino también en la propia variedad. No todas las variedades necesitan la misma cantidad de agua, como es el caso de cv. Marta en el cual la demanda es mayor que en la cvs. Guara o Lauranne. En relación a la calidad de la almendra, se ha visto que el estrés hídrico mejora la calidad de la almendra a nivel físico-químico y sensorial, lo cual mejora la comerciabilidad de la almendra aportándole un valor añadido en el mercado. Por lo tanto, bajo el escenario actual de cambio climático y escasez de agua, especialmente en las zonas áridas y semiáridas del sur de España, es fundamental implementar estrategias de ahorro de agua capaces de producir productos hidrosostenibles como es el caso de las almendras. Teniendo en cuenta, el marco de desarrollo de esta tesis doctoral, se evidencia que la implantación del cultivo del almendro en esta zona es rentable y viable a largo plazo cuando se somete a estrategias RD.
Optimización de la recolección y gestión de la temperatura de la aceituna recolectada. Orientaciones de cara a la obtención de aceites de alta calidad por pequeños productores
(2022-03-25) Plasquy, Eddy; Florido Fernández, María del Carmen; Blanco Roldán, Gregorio Lorenzo; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
En esta tesis se han estudiado las dificultades que conlleva y las ventajas que determina la gestión de la temperatura del fruto cosechado antes de su procesamiento. Para ello, se han determinado las características biotérmicas de este fruto, que permiten establecer las condiciones técnicas aplicables en el control de su velocidad de cambio de temperatura, ya sea para su enfriamiento, como para su calentamiento, según sea necesario. Este conocimiento ha facilitado, tanto investigar las posibilidades de un túnel de frío para bajar la temperatura del fruto después de la recolección, como el sistema de calentamiento del agua de lavado para ajustar su temperatura antes de ser triturado. En esta línea, se ha estudiado la relación entre la tasa de respiración y la temperatura del fruto cosechado para estimar el valor umbral de tiempo necesario, para que las aceitunas entren en hipoxia y comiencen a desarrollar procesos fermentativos. Por otra parte, en esta , tomando en cuenta las restricciones que caracterizan a los pequeños productores, se ha diseñado y evaluado una máquina, guiada manualmente, para facilitar la recolección y para garantizar una mejor calidad del fruto, comparándolo con el obtenido bajo el método tradicional, usando redes de suelo. La eficacia de esa máquina ha sido constatada, junto con su efecto sobre la calidad del fruto recogido, ya sea para su procesamiento como aceituna de mesa, como para la extracción de su aceite. Finalmente, se ha estudiado la sinergia del uso del método de recolección desarrollado con el consiguiente enfriamiento del fruto para su conservación previa a su procesamiento en tres variedades: ‘Arbequina', ‘Picual' y ‘Verdial', para la obtención de aceites de alta calidad. La amplitud de los estudios realizados a escala de laboratorio, de campo y almazara experimental, garantizan que los resultados obtenidos son lo suficientemente relevantes para que puedan ser aplicados por productores que enfoquen su actividad en la obtención de un fruto en perfectas condiciones fisiológicas, ofreciendo una optimización de calidad tanto del aceite de oliva virgen, como de la aceituna de mesa.
Potencial of Various Carbonize Organic Matter as Peat Substitute in Growing Media and Soil Amendments for Wheat and Sunflower Cultivation
(2021-06-10) Nocentini, Marco; Knicker, Heike E.; Mastrolonardo, Giovanni; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Biochar is a stable carbon-rich by-product obtained by pyrolysis of various biomasses. Its use has been recently suggested as peat substitution in potting substrates because of some intrinsic similarities with peat, while the addition to soil as an amendment lacks in open field experiments in the Mediterranean regions. Furthermore, only few studies on biochar impact on crops quality have been published, especially under field conditions in temperate regions. This work aims to test the potential of selected biochars from different feedstocks, and a composted biochar, to partially or fully substitute peat for tomato and basil growth in a nursery trial. In the case of basil, the assemblage of volatile compounds of basil as well was checked. This work also focused on the effects of biochar as soil amendment on the yield and the content of some nutraceutical compounds of wheat and sunflower. Overall, I found that high doses of biochar cannot be used in potting substrates for tomato and basil seedlings without negatively affecting their growth. Nonetheless, small doses are not harmful, and on a global scale may represent a precious contribution for preserving the remaining peat resources. The volatile organic compounds of basil were not significantly affected by biochar addition, even with 25% of peat substitution with biochar and up to 50% with composted biochar.. Conversely, high doses of biochar can be added as soil amendment for the cultivation of wheat and sunflower without negatively affecting their growth and nutraceuticals compounds, but this environment-friendly strategy is not feasible from an economic point of view.
Propiedades químicas, biológicas y bioquímicas de suelos bajo dos tipos de prácticas agrícolas: ecológica frente a convencional
(2005-06-11) Melero Sánchez, Sebastiana; Ruiz Porras, Juan Carlos; Madejón Rodríguez, Engracia; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Biochars derived from crop residues and green waste as soil amendment for the recovery of the functionality of trace elements polluted soils
(2021-05-13) Campos Díaz de Mayorga, Paloma; Knicker, Heike E.; Rosa Arranz, José María de la; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
According to estimates, 2.5 million sites in Europe are potentially contaminated. Contaminants, such as trace elements, can be introduced into the environment by human activities. Trace elements are persistent and not biodegradable, consequently they accumulate and threaten soil health and the food chain, in particular if they are bioavailable and occur at elevated concentrations. Common approaches for remediation of such soils include the removal of the polluted soil regions, in the most cases the topsoil, and the off-site clean-up by washing or incineration. However, those strategies are costly and result in a considerable loss of soil. Alternative on-site techniques imply immobilization by precipitation as indissoluble salts or adsorption, for example to organic residues such as compost as well as phytoremediation. Whereas the latter is limited by the tolerance of the plants to the trace element concentration and the respective conditions of the polluted soils (i.e. acidity), the first bears the danger of quick remobilization as a consequence of biodegradation of the amendment. In order to circumvent this problem, several recent studies propose the application of biochar, the solid product of the pyrolysis of biomass, for the remediation of soils polluted by heavy metals, since due to its high aromaticity is expected to resist quick mineralization. A further advantage of this material lays in its high porosity which is likely to support trace metal adsorption, thus their sequestration. It was further hypothized that their potential of trace element sequestration could be high enough to decrease their bioavailable fraction to concentration below the tolerance threshold of accumulating plants. In order to test the feasibility of such a strategy, in the present PhD thesis the remediation potential of biochars derived from agricultural residues was investigated in an area polluted with trace elements due to a mine spill in 1998 (The Guadiamar Green Corridor). The studied soils consisted of Fluvisols with two contrasting levels of acidity and trace elements contents: acidic polluted soil (APS) and moderately acidic polluted soil (MAPS). Considering that biochar amendment may induce changes in soil properties, physical, chemical and biological parameters were selected to integrate the three types of soil quality indicators, which allow assessing the capability of the soil to perform its ecological functions. Therefore, the first objectives of this Doctoral Thesis were i) to evaluate how the kind of feedstock [agricultural residues: rice husk (RH), olive pit (OP) and pruning remains of olive trees (OB)] and pyrolysis conditions affect biochar properties and ii) to select those biochars with adequate characteristics for trace element immobilization potential (Chapter 3). Slow pyrolysis was performed in a fixed bed reactor with pyrolysis temperature from 350 to 600 ºC and residence times in the reactor from 0.5 and 4 h. A detailed characterization of physical, chemical and surface properties including techniques such as solid-state 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was conducted. Pyrolysis process increased pH, C content and proportion of aromatic C, whereas it reduced the atomic ratio H/C. At least, 500 ºC and 1 h are needed to achieve a high degree of aromatization of the biochars, alkalinity and water holding capacity (WHC). Among the studied feedstock, RH showed the most promising properties (pH >10, WHC >400 %, Aryl C >80 %) for trace elements polluted soil remediation. The next task of this PhD thesis was to study the adsorption of cationic metals in aqueous solution of RH and OP biochars (RHB and OPB) produced in a continuous reactor in comparison with a certified wood biochar (Chapter 4). Biochar chemical properties clearly affected the efficiency of Cu2+ and Pb2+ adsorption, being the acidic sites on biochar surface the key structural feature. RHB showed greater adsorption capacity than OPB. Subsequently, the remediation potential of heavy metal polluted soils by biochars was assessed in greenhouse experiments under controlled conditions. For these incubation experiments, polluted soils from the Guadiamar Green Corridor were collected. RH and OP biochars produced with the continuous reactor were applied at doses of 2 and 5 % (Chapter 4). RHB showed greater improvements in soil properties (pH and WHC) than OPB, enhancing Brassica rapa L. spp pekinensis survival and growth. The application of 5 % of RHB was more efficient than the application of 2 %. Afterwards, the remediation potential of 2, 5 and 10 % of RH and OP biochars produced at 400 and 500 ºC using the batch reactor were assessed (Chapter 5). High doses (5 and 10 %) of RH and OP biochars significantly increased soil pH, TC and water holding capacity. Biochar application reduced the bioavailable contents of trace elements (CaCl2-extractable) indicating their immobilization. It was demonstrated that biochars produced at 500 ºC were more efficient in metal immobilization. Particularly, 10 % of RHB produced at 500 ºC obtained the greatest reductions in the bioavailability of trace elements and the restoration of the degraded soils. A 20-months field experiment was conducted for evaluating the effects on soil microbial activity and plant biodiversity by the application of 8 t ha-1 of RHB and OPB produced at a continuous reactor (Chapter 6). Biochar application increased TC content in both soils, whereas soil respiration and enzymatic activities were not modified, indicating the C sequestration potential in soils by biochars. Both biochars improved soil physical properties and vegetation cover in MAPS and microbial community diversity in APS. For a more detailed study of the trace elements immobilization potential of biochars in multicontaminated soils, selected biochars were placed into nylon nets and buried in the studied soils for 2 years. This study showed that biochars had a greater total content of trace elements in those samples that were buried and recovered 2 years later in comparison to the original biochars, indicating metal adsorption. Nevertheless, the application of 8 t ha-1 of biochars to soils did not succeed in reducing the concentration of available metals (CaCl2-extractable fraction) in the soil. This result suggests that in such polluted systems there is an equilibrium in which trace elements are constantly moved from the immobile to the mobile pool, thus the stabilized amount of these elements by biochars is rapidly compensated. In order to study the biochemical degradability of biochars produced at 500 ºC, the CO2 production was measured using a respirometer apparatus and the mineralization constant, k, was determined. The latter allowed the calculation of their mean residence time (MRT) under controlled conditions, which ranged between 82 and 293 years. All studied biochars increased the MRT of the slow C pool of the amended APS and MAPS by 2 to 13 times if compared to the un-amended soils. Moreover, the application of 10 % of RHB500_2, OPB500_2 and ASB500_2 to APS exceeded the threshold of 100 years, which indicates effective C sequestration. Summarizing the results of the present study, we can conclude that the incorporation of biochars from crop residues and green waste to trace element polluted soils participated in soil conditioning, that increase bacterial diversity, promotes plant development and increase soil carbon stabilization. This PhD thesis provides knowledge for the recovery of soil functions that could be applied in future. Lastly, we would recommend the use of RHB produced at 500 ºC for the remediation of multicontaminated soils with trace elements. Reapplications of RHB or the simultaneous use of other remediation technique, such as phytoremediation, may be advantageous if biochar is applied to soil at low dose (8 t ha-1).
Estudio de parámetros químicos de suelos de ecosistemas de abetos y cedros de montañas circum-mediterráneas
(1984-07-10) Marín Moral, María de la Sierra; Paneque Guerrero, G.; Corral Mora, L; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Criterios diagnósticos para la identificación de compuestos orgánicos en materia particulada procedente del tráfico automovilístico y su aplicación al estudio del deterioro de la catedral de Sevilla
(2004-02-13) Reyes Trujeque, Javier; Galán Huertos, Emilio; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
En los centros urbanos europeos el uso masivo de automóviles genera una gran cantidad de contaminantes atmosféricos que participan activamente en los mecanismos de deterioro de edificios y monumentos históricos construidos con piedra. La ciudad de Sevilla no es ajena a estos fenómenos y su catedral, ubicada en el centro histórico de la ciudad presenta visible síntomas de deterioro por formación de costras negras.. Esto es especialmente notable en su fachada oeste, bordeando la Avenida de la Constitución, principal acceso al centro histórico de la ciudad. En este trabajo se presentan los resultados de un estudio que demuestra la estrecha relación existente entre la densidad de partículas atmosféricas y la presencia de carbono negro, empleado como marcador de emisiones automovilísticas durante un muestreo control realizado en Febrero de 2002 en el entorno urbano de la catedral de Sevilla. Asimismo, se analizan las variaciones globales en los niveles de carbono negro medidos continuamente en la Avenida de la Constitución entre Febrero y Noviembre del mismo año. Por otra parte, se aplicó un protocolo analítico para el fraccionamiento y posterior caracterización orgánica mediante GC/MS de la fracción lipídica contenida en muestras de partículas atmosféricas recogidas bajo diferentes regímenes de tráfico automovilístico del entorno urbano de la ciudad. El empleo de criterios diagnósticos tales como presencia de series homólogas y marcadores moleculares permitió identificar compuestos de origen biogénico reciente y derivados del petróleo en estos materiales, así como sus fuentes de origen. Bajo este mismo esquema, fragmentos de costra negra procedentes de la Puerta del Bautismo (fachada oeste de la Catedral de Sevilla) se analizaron. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la fuerte correspondencia ente la composición orgánica de partículas atmosféricas y costras negras.
Caracterización del entorno medioambiental del monumento a la fe descubridora (Monumento a Colón) de Huelva, e influencia en la degradación de sus materiales
(2005-05-12) Bernabé González, José Manuel; Carretero León, María Isabel; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Influencia de la fertilización orgánica en las propiedades físico-químicas y en la disponibilidad de nutrientes en suelos hortícolas de regadío y su repercusión en los cultivos
(2005-01-25) Herencia Galán, Juan Francisco; Ruiz Porras, Juan Carlos; Maqueda Porras, Celia; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Study on the impact of wildfires in water repellency from Mediterranean soils (south-western Andalusia)
(2014) Gordillo Rivero, Ángel J.; Jordán López, Antonio; Martínez Zavala, Lorena María; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Soil water repellency is a property of soils that has been deeply studied during the last two decades. Soil water repellency occurs as a consequence of hydrophobic organic substances in soils. These substances are released by plants, soil microbes and fungi, and, frequently, are the result of in situ transformations. It has been found that wildfires are a major cause of soil water repellency. Depending on fire severity, burning can induce water repellency in previously wettable soils, increase its intensity in previously water repellent soils or destroy it. Also, in some times, not appreciable effects are found, especially after low-severity fire. The main effect of soil water repellency is a reduction of infiltration rates and the accumulation of ponded water on the soil surface. This has important hydrological and geomorphological consequences, as increased runoff rates and erosion risk, the development of preferential flow paths, nutrient leaching, impacts on soil aggregation and others that are discussed in the following sections. Currently, we have a deep knowledge about these effects. A brief review of the current knowledge is carried out in chapter 1. OK, but… are there research gaps? There are some areas that need light to be shed on. Most studies only consider short-term fire impacts, but very few research has been carried out about medium- or long-term impacts and evolution of fire-induces soil water repellency. In chapter 3, the post-fire evolution of fire-induced water repellency and some associated properties in calcareous Mediterranean soils is discussed during a 6-years period. Water repellency and aggregate stability are two soil properties generally modified after burning which show several hydrological and soil functioning consequences and that may be used as indices for assessing burn severity. Both properties are strongly related and have major impacts on soil functioning and post-fire hydrologic and geomorphological processes. In many cases, the impact of fire on these properties has been analyzed in the short term. However, it is also necessary to investigate the magnitude of these changes and their implications for longer periods under specific conditions. In this work, we have investigated [1] the fire-induced changes on soil water repellency and aggregate stability in the medium term (6-years period after burning) and its distribution within aggregate size fractions (1-2, 0.5-1 and 0.25-0.5 mm), [2] the relations between post-fire aggregate stability and water repellency, and [3] the interactions between aggregate stability, water repellency and different factors (site, time since burning, lithology and vegetation type) in Mediterranean calcareous soils. Five areas burned during summer 2006 in southern Spain were selected for this study. The study sites were characterized by wettable or slightly water-repellent calcareous soils with loam to clayey texture under herbaceous vegetation and shrubs. Soils were characterized chemically and physically, while the water repellency and aggregate stability of the fine earth and aggregate sieve fractions were determined annually between 2006 and 2011. Results show that soil water repellency was induced in previously wettable or enhanced in slightly or moderately water-repellent calcareous soils after moderate severity burning. Severity of water repellency from finer aggregates (0.5-1 and 0.25-0.5 mm) varied or remained stable but did not contribute to general soil water repellency assessed in the fine earth fraction. aggregate stability was slightly increased in some cases, and both properties returned progressively to pre-fire conditions during the study period. Soil resilience to low-moderate severity burning in the study area was very high. The relation between soil water repellency and surface elements (as ash of rock fragments) has been rarely considered in scientific literature. In the case of rock fragments, only some papers have been published, but not considering the impact of stones on the development of water repellency during fire. These aspects are discussed in chapters 4 and 5. In chapter 4, the occurrence and spatial distribution of soil water repellency and its consequences on soil structure after experimental burning in a previously wettable soil under different stone covers (0, 15, 30, 45 and 60%) is carried out. In our experiment, burning induced critical or subcritical soil water repellency in the upper millimetres of previously wettable soil. Fire-induced soil water repellency did not vary with stone cover, but critical soil water repellency was reached in inter-stone soil areas. At stone-covered soil areas, soil water repellency was increased, but WDPTs remained mostly below the 5 s threshold. In chapter 5, the study of the impacts of fire severity and rock fragments is carried out. In this research, we have studied the effect of rock fragments on the strength and spatial distribution of fire-induced soil water repellency at different fire severities. A fire-affected area was selected for this experiment and classified into different zones according to fire severity (unburned, low, moderate and high) and rock fragment cover (low, <20%, and high, >60%). During 7 days after fire, soil water repellency and infiltration rates were assessed in the soil surface covered by individual rock fragments and in the midpoint between two adjacent rock fragments (with maximum spacing of 20 cm). Soil water repellency increased with fire severity. Rock fragments resting on the soil surface increased the heterogeneity of the spatial distribution of fire-induced soil water repellency. Soil water repellency increased significantly with rock fragment cover in bare areas under moderate and high fire severity, but quantitatively important changes were only observed under high fire severity. In areas with a low rock fragment cover, water repellency from soil surfaces covered by rock fragments increased relative to bare soil surfaces, with increasing soil water repellency. In areas with a high rock fragment cover, soil water repellency increased significantly from non-covered to covered soil surfaces only after low-severity burning. Rock fragment cover did not affect infiltration rates, although it decreased significantly in soil surfaces after high-severity burning in areas under low and high rock fragment cover. Only very recently, the study of the impacts associated to ash have been studied in depth. An ash layer may act ephemerally as a physical protection for rainfallinduced soil erosion processes. Its influence on runoff and infiltration dynamics have been largely discussed. But little or very scarce information is available about its effects on raindrop splash erosion risk. The effect of wettable and water repellent ash layers after an experimental fire on splash erosion are discussed in chapter 6.
Interacción de cobre, plomo y zinc con residuos orgánicos de uso agronómico
(2004-12-16) Ruíz Cortés, Eduardo; Madrid Sánchez del Villar, Luis; Bejarano Bravo, María; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Determinación de la actividad biológica aerobia. Aplicación en procesos de depuración de aguas residuales urbanas e industriales
(2003-06-13) Isac Oria, Laura; Bellinfante Crocci, Nicolás; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Los objetivos planteados en el presente proyecto de investigación han sido: 1,- Selección, puesta a punto, adaptación al proceso industrial de fangos activos y validación de una serie de determinación de la actividad biológica aerobia. 2,- Empleo de losmedios de actividad como apoyo en la determinación de las concentraciones de agentes oxidantes aplicados en el reactor biológico con efectos anti.bulking. 3,- Aplicación de la actividad biológica y de los estudios de observación microscópica en la fase de puesta en marcha y control de un reactor de fangos activados. 4,- Desarrollo y estudio práctico de la validez de técnicas de observación del fango activado
Aplicación de difestores anaerobios discontinuos en el tratamiento de aguas residuales industriales
(2002-03-22) Ruiz Cabrera, Consuelo María; Torrijos, Michel; Lebrato Martínez, Julián; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Análisis estructural y composición de materiales edáficos y geológicos en relación con el clima, la nutrición de la vid y la calidad del mosto: aplicación a la zonificación vitícola de las DD.OO Jeréz-Xérès-Sherry y manzanilla Sanlúcar de Barrameda
(2007-11-30) Pardo Calle, Cristina; Espino Gonzalo, Celia; Paneque Macías, Patricia Isabel; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola
Evolución de polifenoles y otros componentes de la uva palomino fino durante el envero-maduración-. Influencia de algunas prácticas de cultivo
(1992-02-19) Pinedo Contreras, Jose Manuel; García Máiquez, Enrique; Corral Mora, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola

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