Dinámica de la materia orgánica y de los elementos traza en suelos contaminados reforestados con Salicáceas
- Autores: Lisa Ciadamidaro
- Directores de la Tesis: Engracia María Madejón Rodríguez (dir. tes.), P. Madejón (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Elvira Esteban Fernández (presid.), Patricia Paneque Macias (secret.), Markus Puschenreiter (voc.), Rafael Clemente Carrillo (voc.), José Manuel Murillo Carpio (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO Digital CSIC
- Resumen
La utilización de plantas en la recuperación de suelos contaminados por ET tiene como finalidad estabilizar el suelo para evitar una dispersión física de contaminantes y mejorar la calidad del mismo. Los árboles de la familia de las Salicáceas se han usado como opción para la fitorrecuperación de suelos contaminados con ET. Estas plantas tienen gran capacidad para acumular ET (especialmente Cd y Zn) en su parte aérea y al ser plantas caducifolias, la caída estacional de sus hojas da lugar a una alfombra de hojarasca rica en Cd y Zn.
La presente Tesis Doctoral está centrada en estudiar la influencia de un árbol de la familia de las Salicáceas (Populus alba L., álamo blanco) sobre las propiedades del suelo, en especial sobre las propiedades bioquímicas, que participan activamente en la dinámica de la materia orgánica y de nutrientes del mismo. Con el fin de evaluar los efectos de la hojarasca y del crecimiento de las plantas se han planteado tres estudios: un experimento de incubación en condiciones controladas, un experimento en contenedores en condiciones semi controladas y un estudio de monitorización en condiciones de campo. Los tres experimentos se llevaron a cabo en suelos procedentes de la Cuenca del río Guadiamar (Sevilla), zona contaminada por un vertido minero en 1998, tras el cual se implementó un proyecto de restauración a gran escala.
Los resultados conseguidos en estos tres ensayos han dado lugar cinco publicaciones científicas que constituyen el núcleo de esta Tesis. En ellas se describen los efectos de la hojarasca y de la rizosfera del Populus alba sobre la dinámica de los ET en el suelo y sobre los parámetros relacionados con el ciclo del carbono y del nitrógeno del suelo.
En las primeras dos publicaciones se presentan los resultados obtenidos en el experimento de incubación en microcosmos y se profundiza en los efectos de la hojarasca en los ciclos del carbono y del nitrógeno en suelos, prestando especial atención a las propiedades bioquímicas del mismo como posibles indicadores de estrés. Los principales resultados de este experimento demostraron que algunos parámetros relacionados con los ciclos del C y del N (particularmente el carbono de la biomasa, la respiración del suelo y el proceso de nitrificación) se vieron afectados por la acidez y la disponibilidad de ET en suelos, evidenciando diferencias con los suelos neutros contaminados o no. Los resultados también indicaron que la presencia de hojarasca, incluso contaminada con ET, juega un papel fundamental en su dinámica y en el ciclo de la materia orgánica.
Las publicaciones 3ª y 4ª presentan los resultados de la influencia del sistema radical del álamo blanco y en menor medida de la materia orgánica procedente de la hojarasca en la dinámica y biodisponibilidad de elementos traza en los suelos, así como en la calidad del mismo, en un el experimento en contenedores. Para este ensayo, aparte de llevar a cabo analísis químicos y bioquímicos del suelo (al igual que en el experimento en microcosmos) se midieron parámetros relacionados con el desarrollo de las plantas. Además, en los contenedores se instalaron ¿Rhizon Samplers¿ (muestreadores de agua de poro) que permitieron la obtención de muestras de solución del suelo (SPW) en la zona cercana a la rizosfera y conocer la concentración de contaminantes en dicha zona. La biodisponibilidad de ET en dos suelos contaminados también se midió mediante extracción con 0,01 M CaCl2. Ambos métodos (concentración en SPW y extracción con la sal diluida) mostraron resultados comparables y se correlacionaron con la respuesta de la planta. El pH del suelo demostró ser el factor de mayor influencia en la biodisponibilidad de los ET estudiados.
Los resultados demostraron que la rizosfera y la presencia de hojarasca aumentaron el pH y estimularon las propiedades bioquímicas del suelo. Este efecto fue especialmente notable en el caso del suelo ácido.
En la última publicación, se describe la monitorización de suelos y álamos blancos en la zona de la Cuenca del río Guadiamar. Durante dos años, además de evaluar los parametros químicos y bioquímicos del suelo como en los otros dos ensayos, se estudiaron también los efectos de los ET en el estado nutricional de álamos blancos en condiciones de campo. La experimentación de campo se centró en esta especie arbórea que se viene muestreando desde 1999 en diversos puntos de la Cuenca del Guadiamar. En las zonas de muestreo, las mismas donde se han cogido los suelos para los otros dos experimentos, se han muestreado los suelos a dos profundidades (0-20 cm y 20-40 cm), las hojas y la hojarasca. La influencia de la contaminación del suelo en el estado nutricional de las plantas produjo ligeras deficiencias nutricionales, sobre todo de potasio y fósforo, que estuvieron acentuadas bajo condiciones de acidez, frecuentes en algunas zonas de estudio. A pesar de la contaminación propia de los suelos analizados, sobre todo del suelo ácido, en las hojas de álamo blanco se encontraron contenidos considerados normales en plantas para todos los metales, excepto Cd y Zn. En los suelos contaminados, a pesar del aporte de Cd y Zn por la hojarasca, las concentraciones totales de ambos elementos no se vieron aumentadas.
En este seguimiento, se comprobó también como la adición de materia orgánica, a través de los exudados de las raíces y de la hojarasca, contribuyó a la mejora de la calidad del suelo. En general, este trabajo permitió a comprobar que todos los resultados obtenidos en condiciones de incubación y de semicampo presentaron el mismo comportamiento que en condiciones reales de campo.
