Arundo donax l. Como biomasa residual de utilidad en usos agronómicos
- Autores: Mariano Pelegrín Muelas
- Directores de la Tesis: Raúl Moral Herrero (dir. tes.), Francisco Javier Andréu Rodríguez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Miguel Hernández de Elche ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Antonio Pascual Valero (presid.), María Fuensanta García Orenes (secret.), Alberto Masaguer (voc.), María Josefa López López (voc.), Frutos C. Marhuenda Egea (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Recursos y Tecnologías Agrarias, Agroambientales y Alimentarias por la Universidad Miguel Hernández de Elche
- Materias:
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- Resumen
En España las cuencas de los ríos están colonizadas en su mayoría por Arundo donax L. (AD), lo que produce una pérdida importante de biodiversidad, así como un impacto medioambiental y socioeconómico.
Arundo donax L. está considerada como una de las 100 peores especies invasoras del mundo (según la Base de Datos Mundial de Especies Invasoras de la UICN), estando entre los objetivos de la estrategia europea para la mitigación de la pérdida de biodiversidad para el 2020 “mantener y restaurar los ecosistemas” y “combatir las especies invasoras alóctonas”. La gestión de esta especie invasiva en el cauce de los ríos mediterráneos supone anualmente un gran coste económico a cargo de los recursos públicos para su arranque-control mediante diferentes procedimientos, destacando entre ellos la poda mecánica. Como problema asociado a su eliminación está la gran generación de biomasa, su difícil manejo, así como su potencial destino.
La actual gestión, realizada por las entidades de dichas cuencas, se restringe al control-poda de estas especies sin realizar aprovechamientos significativos de la biomasa, trasladando el problema a los vertederos o las zonas de acopio.
En este contexto se ha planteado esta tesis doctoral cuyo objetivo principal es proponer soluciones a la problemática actual de la gestión de residuos desde la ciencia, enfocadas al desarrollo de bioproductos fertilizantes orientados al secuestro de C utilizando biomasa de Arundo donax L. en procesos de co-compostaje y como material de cobertura de suelos agrícola.
Con ello, queremos contribuir a evitar (o disminuir en gran medida) la quema y su eliminación mediante vertedero de esta biomasa residual, aprovechando este residuo y convirtiéndolo en recurso, en línea directa con la estrategia europea de la implantación de una economía circular.
Este trabajo lo forma un conjunto de 4 experimentos, donde en el primero se estudia y analiza la propia planta Arundo donax L, su vegetatividad en condiciones de suelos marginales y salinos, así como la composición de sus partes valorizables (parte aérea y rizoma) como fuente principal de biomasa para su aprovechamiento, así como sus posibles usos potenciales. Cabe destacar su alta capacidad de adaptación a medios adversos, su eficiencia captadora de C atmosférico y su naturaleza potencialmente estructurante en los procesos de co-compostaje en función de su relación C/N media-alta.
En el segundo experimento, se han diseñado y ejecutado diferentes escenarios de co-compostaje de lodos de depuradora de aguas residuales y lodo agroalimentario utilizando la biomasa de Arundo donax L, como agente estructurante, como estrategia sinérgica para la gestión de ambos residuos orgánicos y producir biofertilizantes orgánicos equilibrados. Como resultados de este experimento, se han optimizado estos procesos y se han obtenido los procesos más idóneos desde el punto de vista agronómico y medioambiental, confirmando el rol de AD como ingrediente significativo y además eficiente para disminuir la emisión de gases de efecto invernadero en procesos de compostaje de lodos de depuración.
En el tercer experimento, se ha realizado la validación agronómica de los compost derivados de AD procedentes del experimento 2, en condiciones comerciales y comparándolos con escenarios de fertilización usuales en agricultura intensiva, usando un cultivo hortícola de hoja (espinaca) como caso de estudio demostrativo. Se han obtenido rendimientos similares a los fertilizantes complejos NPK de liberación lenta empleados en manejo comercial de estos cultivos, mientras que el suelo enmendado ha visto mejoradas en sus propiedades y su sostenibilidad, validando así su viabilidad potencial para su uso en horticultura de cultivos de hoja.
Por último, en el cuarto experimento se han estudiado las potencialidades que tiene la biomasa de AD como material utilizado en cobertura del suelo. Para ello, se estudiaron específicamente los efectos que sobre la evaporación edáfica tiene la presencia o no de mulch (cobertura vegetal superficial al suelo) procedente de biomasa agrícola (poda de cítricos, de granado, tallo y rizoma de Arundo donax L. y hoja de palmera). También se incluyó como variable la adición o no de una enmienda orgánica (adición del 5% de materia orgánica en forma de compost) sobre tres tipos distintos de suelo. Se obtuvo que la presencia de mulch y la presencia simultánea de mulch y compost favorecen en todo caso la ralentización de la evaporación del contenido de agua del suelo, favoreciendo además una mayor retención inicial tras eventos de riego/lluvia. Los mulch derivados de Arundo donax L. obtuvieron resultados comparables o superiores a los otros estudiados.
Como visión integradora de estos experimentos, podemos concluir que la propuesta para la gestión de la biomasa procedente de la extracción de la especie invasiva Arundo donax L. ya sea en su uso directo como material de cobertura vegetal del suelo o de forma indirecta tras su co-compostaje junto a otros flujos residuales es viable a nivel operativo, agronómico y medioambiental, generando soluciones locales, integradas en procesos de economía circular y proporcionando ventajas medioambientales y socioeconómicas.
