Academic literature on the topic 'Carbonio del suolo'

El objetivo de esta investigación fue cuantificar el carbono orgánico almacenado en el suelo del ejido La Victoria, Pueblo Nuevo, Durango. Muestras de suelo se colectaron en 108 sitios distribuidos en tres calidades de sitio, tres tratamientos silvícolas y tres profundidades de suelo. La determinación del contenido de carbono orgánico se realizó a través del método de Walkley y Black. Para identificar diferencias significativas de contenido de carbono orgánico en el suelo por calidad de estación, tratamiento silvícola y profundidad del suelo se realizaron análisis de varianza y comparación de medias mediante pruebas de Tukey al 95%. Los resultados mostraron un promedio de contenido de carbono orgánico en el suelo de 58.10 mg ha-1 y fue posible observar un aumento del carbono conforme mejora la calidad de estación. Los tratamientos silvícolas fueron no significativos y la tendencia mostrada fue una disminución del carbono orgánico conforme aumenta la profundidad del suelo.

Las pasturas tropicales son de reciente data. A diferencia del bosque natural, predominan las plantas tipo C4. Los métodos paramedir adicionalidad de carbono orgánico del suelo (COS), se basan en la profundidad a la que el suelo está siendoafectado en su almacén de carbono (C) por la gestión de la cobertura actual. La sostenibilidad de las pasturas estárelacionada a la disponibilidad de nitrógeno (N) y su relación con el C, donde el orden de suelo también interaccionacon el potencial de retención de C y N. Durante el 2017, se estudiaron las diferencias entre bosque y pastura de 11fincas ganaderas de carne en dos órdenes de suelo (Inceptisoles y Ultisoles) a cinco profundidades en capas de20 cm. Las variables fueron: Densidad Aparente (DA), concentración de C y N, masa del COS y nitrógeno total (Nt),niveles de discriminación de isótopos 13 y 15 de C y N respectivamente (d13C) y (d15N) en raíces y suelo y proporciónde carbono orgánico aportado por la pastura después de la deforestación al carbono orgánico total del suelo (COT).Se observó que el aporte de COS de las plantas C4 de las pasturas fue en los primeros 20 cm, así como tambiénse observaron diferencias entre Inceptisoles y Ultisoles en relación al almacenamiento de COS. Los valores de d15Nfueron más altos en la pastura que en el bosque evidenciando un elevado reciclaje. En conclusión, el aporte del COSa la COT de la pastura se realiza en los primeros 20 cm de profundidad. Por lo tanto, se infiere que la génesis delsuelo influyó sobre la capacidad del suelo para almacenar carbono.

La biodiversidad y el carbono orgánico del suelo, así como la interacción entre ambos, juegan papeles esenciales en el mantenimiento y regulación de los servicios ecosistémicos de las zonas secas, desde la fertilidad del suelo a la producción de alimentos. El cambio climático y los impactos antrópicos pueden provocar pérdidas en la biodiversidad y carbono del suelo, lo cual puede resultar en alteraciones de los ciclos del carbono y la funcionalidad de los ecosistemas derivando en procesos acelerados de desertificación. Es necesario, por tanto, mejorar nuestro conocimiento sobre la compleja diversidad biológica del suelo, así como su interacción con el carbono orgánico en las zonas secas. Esto nos permitirá diseñar estrategias efectivas para promover el secuestro de carbono en el suelo, contribuyendo así a revertir los procesos de degradación y desertificación. En esta revisión discutimos la importancia de la biodiversidad y el carbono orgánico del suelo de las zonas secas en un contexto de cambio global, definiendo la relación entre ambos y su respuesta a factores climáticos y degradación. También destacamos el uso de herramientas avanzadas tales como la genómica, y practicas relevantes de manejo del suelo que nos permitan incrementar los contenidos de carbono y mejorar la diversidad y funcionalidad de suelo en las zonas secas, con el fin último de prevenir y revertir la desertificación.

El incremento y estabilización del carbono orgánico del suelo (COS) representa una alternativa viable para la mitigación del efecto invernadero. Pero el COS es severamente afectado por los cambios del suelo, existiendo controversias sobre cuáles tipos de uso de la tierra favorecen el secuestro de carbono. El clima tiene efecto importante sobre la dinámica del COS, por tanto el efecto generado por el uso y manejo del suelo es distinto en climas fríos y cálidos. Para entender como los factores clima, uso del suelo y profundidad del suelo, afectan la dinámica del COS en dos lugares del departamento de Norte de Santander en Colombia, se evaluaron propiedades físicas (arenas, limos y arcillas, densidad aparente) y propiedades químicas (pH, conductividad eléctrica, capacidad de intercambio catiónico y saturación de bases). Se determinó el contenido de carbono orgánico total (COT), fracción ligera (CO de FL), fracción húmica (CO de FH) y biomasa microbiana (CO de BM). Estas evaluaciones se realizaron en dos climas contrastantes (frío y cálido), tres tipos de uso del suelo (bosque, pasturas y cultivo intensivo) y tres profundidades (0 a 5 cm, 5 a 10 cm y 10 a 20 cm). Se encontró que hay mayor carbono orgánico en todos los compartimientos (COT, CO de BM, CO de FL y CO de FH) del suelo en clima frío. Los usos del suelo en bosque y pastura, son más favorables para el almacenamiento de COS en clima frío, mientras en cultivo intensivo genera menor contenido de COT, CO de FL y CO de BM. El índice de humificación y el CO de FH fueron mayores en cultivo intensivo de clima cálido.

[Introducción]: La evaluación del suministro de servicios ecosistémicos por los diferentes usos del suelo de la agricultura familiar facilita plantear estrategias para el uso sostenible de la tierra. [Objetivo]: Se determinaron los efectos de diferentes usos del suelo practicados en la agricultura familiar, sobre la conservación de la diversidad arbórea y el suministro de servicios ecosistémicos críticos: almacenamiento de carbono aéreo y subterráneo y servicios de soporte que provienen del suelo, en la Reserva de Biosfera del Bosque Mbaracayú (Canindeyú, Paraguay). [Metodología]: Fue determinada la biodiversidad arbórea, el almacenamiento de carbono aéreo y de suelo, las propiedades químicas y físicas del suelo en 7 fincas con diversos tipos de cobertura: bosque nativo alterado, sistemas agroforestales con yerba mate, cultivo anual de subsistencia y pasturas. En cada uno de los puntos de muestreo, fueron registrados datos de los individuos arbóreos y arbustivos, y fueron tomadas muestras del estrato herbáceo, hojarasca y suelo. [Resultados]: Se registró mayor índice de diversidad y almacenamiento de carbono aéreo en bosques nativos alterados y sistemas agroforestales, sin diferencia significativa entre ellos. Los valores de CIC y Ca+2 de suelo fueron más elevados en los bosques nativos alterados comparado con pasturas, y los otros usos presentaron valores intermedios. No hubo diferencias significativas entre los diferentes usos en cuanto al carbono almacenado ni en estabilidad de la estructura del suelo. Sin embargo, las pasturas presentaron índices de calidad de suelo más bajos. [Conclusiones]: Se demostró que bosques nativos alterados y sistemas agroforestales aportan más a la conservación de la diversidad arbórea, retención de carbono y calidad del suelo.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el contenido de carbono en suelo y biomasa aérea de un pastizal de Sorghastrum setosum. El ensayo se realizó en el Campo Anexo General Obligado; dependiente de la E.E.A. INTA Colonia Benítez; ubicado en el Depar tamento General Dónovan (Chaco). El área corresponde al Parque Chaqueño Húmedo; posee un clima templado húmedo sin estación seca. El suelo pertenece a la Serie Charadai; es un natracualf típico. La vegetación predominante es un pastizal de Sorghastrum setosum. El diseño estadístico fue un DBCA con 5 repeticiones. Las variables medidas fueron contenido de Carbono y Densidad Aparente (DA) del suelo y contenido de Carbono en la biomasa aérea del pastizal. Los resultados de contenido de Carbono en suelo fueron: a 0;1 m de profundidad de 24;35 tn ha–1; y a 1 m de 40;25 tn ha–1; la DA en estos estratos fue de 1;12 tn m3 a 0;1 m y 1;29 tn m3 a 1m de profundidad; el contenido de Carbono en la biomasa aérea del pastizal fue de 5;65 tn ha–1. El stock de Carbono en primavera en el ecosistema del pastizal es 139;24 tn ha–1; donde 95;94 % corresponde a Carbono acumulado en suelo y el resto en menor proporción a Carbono acumulado en la biomasa aérea del pastizal.

Con el fin de evaluar y determinar el tiempo promedio necesario para lograr la degradación total de aceites refrigerantes se realizó un experimento bajo condiciones de invernadero usando como sustrato un suelo del orden oxisol, con pH = 4,24 (extremadamente ácido), con alta concentración de aluminio intercambiable (Al+3) = 1,44 cmol*Kg-1 de suelo, y de textura franco arenosa (Fa), además de abono orgánico en dosis de 20.000 kg*ha-1. Considerando la condición de acidez del suelo se usó cal agrícola (CaCO3) en dosis de 2.144 Kg de carbonato por hectárea. El experimento fue diseñado en factorial 4 x 3, con 4 tratamientos y 3 repeticiones. Los tratamientos fueron evaluados en maceteros o envases donde se dispuso aproximadamente 0,06 m3 de la mezcla (suelos + desecho + enmiendas), el desecho o aceite se adicionó en dosis, equivalente a 10 L*m-2.El monitoreo se realizó a los 15, 30 y 45 días de incubación. Los resultados obtenidos de tiempo de degradación total de bifenilo (BF) fue de 51 días. En el caso del éter bifenilo (BFE) el tiempo promedio de116 días. Además del tiempo necesario para la degradación, se evaluó población de bacterias del género Pseudomonas, aporte de carbono orgánico y variación de pH del suelo. Según los resultados de este estudio, se puede recomendar la realización de pruebas de campo siguiendo las condiciones de los tratamientos T1 a T3

En el Sistema de Siembra Directa (SSD), uno de los principales desafíos es el manejo de las plantas de cobertura, contexto donde el vinagre (ácido acético) constituye una alternativa viable. Este trabajo evalúa el efecto del vinagre triple en la desecación de plantas de cobertura (avena negra), así como el impacto sobre el pH y la actividad microbiana del suelo. Se evaluó la desecación de la avena negra según la escala de la Asociación Latinoamericana de Malezas-ALAM y el pH del suelo a los 2,15 y 30 días después de la aplicación de los tratamientos (DDA). Además, fueron evaluados la tasa respiratoria, el carbono de la biomasa microbiana (CBM) y el cociente metabólico (qCO ) en muestras de suelo colectadas a los 7, 28 y 56 DDA. Los resultados indican que el vinagre triple, en la dosis de1 120 L ha-1, proporcionó una desecación de 99.33 % de la avena negra y mayor producción de CO del suelo. Por otro lado, no hubo alteración del CBM, qCO y del pH del suelo, concluyéndose que el vinagre es una alternativa viable como herbicida natural, sin causar impactos en el pH y en la actividad microbiana del suelo. Palabras clave: ácido acético, carbono de la biomasa microbiana, desecación, cociente metabólico.

2009/2010
I suoli globalmente contengono circa 2500 Pg di C in forma minerale ed organica (ca 1550 Pg) ed il flusso annuo da e verso l’atmosfera – che attualmente contiene circa 760 Pg C – coinvolge circa 120 Pg di C. Questi scambi di carbonio sono clima-dipendenti; l’effetto del cambiamento climatico sui depositi di carbonio del suolo è perciò di importanza critica, in quanto anche piccole variazioni di un deposito di tale entità possono determinare importanti conseguenze sulla concentrazione di anidride carbonica in atmosfera, innescando meccanismi retroattivi positivi. Per fare delle previsioni sui cambiamenti dei depositi di carbonio per effetto dei cambiamenti climatici o di altre variabili è neccesario ricorrere a dei modelli; in particolare, per le stime a scala nazionale e regionale si impiegano dei modelli che operano a livello di ecosistema e che vengono abbinati a dei SIT. Vista la forte sinergia con la mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici, la ricerca è stata volta a stimare il potenziale di sequestro e accumulo di sostanza organica nei terreni agricoli del Veneto, con un occhio di riguardo per la gestione sostenibile. In secondo luogo, a fornire uno strumento per la contabilizzazione del sequestro di carbonio nei sistemi agricoli. Si è individuato nel GEFSOC Modelling Sistem uno strumento idoneo per il perseguimento di questi obiettivi; il GEFSOC MS integra due modelli meccanicistici ampiamente sperimentati – Century e RothC – ed il metodo empirico dell’IPCC e li interfaccia con un SOTER-DB e con un GIS. L’uso e la gestione del suolo ed i loro cambiamenti sono variabili fondamentali nel determinare il contenuto di carbonio nei depositi del terreno; poiché manifestano i loro effetti anche secoli dopo che si sono verificati, è necessario ricostruire la loro storia almeno negli ultimi 100 anni. Nel corso della ricerca è stato ideato e sperimentato per la prima volta in questo settore un approccio spazialmente esplicito alle transizioni di uso e gestione del suolo, utilizzando materiale cartografico di varia natura e completando la raccolta dati con statistiche agrarie e fonti storiche. Le simulazioni sono state fatte contemplando due diversi scenari di cambiamento climatico (PCM-B1 e Had3A1FI) spinti fino al 2100. L’analisi dei risultati prodotti evidenzia che i terreni più ricchi in carbonio sono maggiormente soggetti a perdite, mentre quelli poveri, anche se in misura modesta, incrementano il loro contenuto; la tendenza, quindi, è di avvicinarsi ad una maggiore omogeneità. Per quel che riguarda gli usi del suolo, seminativi ed aree agricole eterogenee sono le categorie che hanno manifestato tassi di incremento superiori. I tassi di variazione, comunque, sono tendenzialmente in calo e, per lo scenario di cambiamento climatico meno marcato, ad un certo punto (2070 ca) si portano su valori negativi: questo fatto si ripercuote sui depositi del terreno, che complessivamente mostrano un incremento nel lungo periodo, ma via via più contenuto, fino a raggiungere un massimo e quindi cominciare ad emettere negli ultimi decenni della simulazione. I depositi dei terreni sottoposti allo scenario di cambiamento più marcato, invece, non hanno subito flessioni ed hanno garantito, anche se in misura calante, il sequestro lungo tutto il periodo della simulazione. Questo dato può essere di qualche interesse nello studio degli effetti della temperatura sul rapporto produzione di biomassa-accumulo/decomposizione. L’analisi delle mappe dei depositi e dei tassi di variazione annua ad ettaro prodotte con la sperimentazione, ed il confronto delle stesse con carte del contenuto del carbonio nei terreni di doversa origine e natura, rivelano l’utilità dell’approccio spazialmente esplicito nella definizione delle transizioni dell’uso e gestione del suolo; è possibile infatti riconoscere, dalla zonizzazione, i tematismi che possono avere avuto un peso preponderante nel determinare peculiari situazioni; questo consente di indagarle, verificare la validità delle assunzioni fatte in fase di progettazione, modificare eventualmente la parametrizzazione e reindirizzare le simulazioni. Ad una livello di risoluzione comparabile a quello degli strati informativi di partenza. Alla luce della sperimentazione effettuata, si ritiene che il GEFSOC Modelling System meriti grande considerazione per quanto attiene la contabilizzazione del carbonio nei sistemi agricoli – problematica inevasa fino ad oggi in Italia; quale strumento a supporto del processo decisionale; per le possibili sinergie nella pianificazione di campionamenti e sperimentazioni attinenti; per l’approfondimento della ricerca nell’ambito delle relazioni tra clima e suolo.
XXIII Ciclo
1970

L’uso di pratiche agronomiche idonee a favorire lo stoccaggio di carbonio nel suolo è fondamentale per contrastare l’aumento dei gas serra a livello globale. È importante simulare scenari realistici di accumulo di Soil Organic Carbon (SOC), tramite appositi modelli predittivi, per supportare politiche decisionali volte a aumentare la SOC. Gli obiettivi della tesi sono stati: stimare, con l’uso di modelli, l’effetto di diverse rotazioni colturali sul contenuto di SOC; stabilire le tempistiche per il raggiungimento di una condizione di equilibrio, in termini di dotazione di SOC, per ogni rotazione considerata. Si è scelta un’azienda agricola del Comune di Ravenna, per la quale sono stati raccolti tutti i dati climatici, di gestione agronomica e pedologici necessari per simulare le dinamiche di SOC tramite il modello RothC, realizzato su VensimPLE. Inoltre, 10 campioni di suolo sono stati prelevati per analizzarne il contenuto effettivo di SOC. Sono state simulate 8 rotazioni colturali quadriennali basandosi sui reali avvicendamenti colturali di 8 parcelle aziendali dal 2016 al 2020. La rotazione 7, con mais - soia - frumento lavorato - soia, ha restituito i valori di SOC più alti; mentre la rotazione 8, con mais - frumento lavorato - frumento lavorato - frumento sodo, ha restituito i valori di SOC più bassi. La rotazione 8 non raggiunge mai la condizione di equilibrio nei 600 mesi di simulazione, mentre le rotazioni 2 e 4 sono quelle che lo raggiungono prima (96° mese). Le concentrazioni di SOC misurate nel suolo sono da ritenersi medio basse (0.77 - 0.95%,). Le variazioni % di SOC stimato dalle simulazioni sarebbero difficilmente osservabili sul campo, perché inferiori all’errore che si commette con la procedura di determinazione analitica del SOC. A tal proposito, un campionamento più dettagliato potrebbe ridurre l’errore insito nella variabilità spaziale del SOC e permettere di verificare sul campo le effettive variazioni di SOC simulate.

La gestione del suolo in agricoltura puo’ contribuire significativamente ad accrescere la qualita’ dei suoli. Pratiche quali le lavorazioni minime, l’applicazione di ammendanti organici e la coltivazione di colture di copertura costituiscono delle valide strategie per accrescere il contenuto di sostanza organica nei suoli agricoli e squestrare CO2 dall’atmosfera, riducendo l’impatto ambientale dell’attivita’ agricola. Il contenuto di carbonio organico (OC) nel suolo e’ controllato dall’entita’ degli input di materiale organico che giungono al suolo in seguito alla coltivazione, e dalla resistenza offerta dalla sostanza organica alla degradazione microbica. Lo studio dei meccanismi che presiedono la stabilizzazione della sostanza organica del suolo (SOM) e’ quindi di primaria importanza. La resistenza offerta dalla SOM alla degradazione microbica dipende dalle sue proprieta’ chimiche e, in maggior misura, dalle interazioni che si stabiliscono fra le molecole organiche e la matrice del suolo. Rivestono particolare importanza l’occlusione dei residui organici grossolani all’interno degli aggregati e le interazioni che si stabiliscono fra molecole organiche e superfici delle particelle minerali. La coltivazione influenza in maniera profonda questi meccanismi, determinando la quantita’ di input organici che giungono al suolo ad ogni ciclo colturale e disturbando la formazione degli aggregati tramite le lavorazioni. Lo scopo di questa ricerca e’ stato quello di analizzare come le rotazioni colturali influenzano i processi che si trovano alla base della stabilizzazione della SOM nei suoli agricoli. Lo studio ha preso in esame due rotazioni colturali svolte in un arco temporale di 13 anni. Una delle due rotazioni e’ stata caratterizzata da lavorazioni del suolo poco frequenti e dalla presenza di residui colturali ricchi in N (ALF), mentre l’altra rispondeva alle esigenze di un’agricoltura piu’ intensiva, con lavorazioni frequenti e prevalenza di colture sfruttanti (CON). I due campi sperimentali sono stati coltivati con grano duro e cece in due successive stagioni colturali e gli effetti delle rotazioni colturali effettuate nei 13 anni precedenti l’inizio dell’esperimento, cosi’ come quelli relativi alla coltivazione di grano e cece nei due campi, sono stati analizzati approfonditamente. Il primo esperimento ha preso in considerazione gli effetti delle pratiche sopra citate sulla composizione chimica della sostanza organica. Un frazionamento chimico sequenziale e’ stato applicato ai campioni di suolo, in modo da ottenere un pool di SOM labile, composto dalla frazione leggera (LF) e dal carbonio organico solubile (WSOC), e un pool recalcitrante costituito dalla frazione umica, ulteriormente divisa in acidi umici (HAs) e acidi fulvici (FAs). Il secondo esperimento ha avuto come oggetto l’analisi degli effetti delle stesse pratiche colturali sull’occlusione della sostanza organica negli aggregati e sulla formazione di complessi organo-minerali. Durante il secondo esperimento sono state isolate, mediante frazionamento per classi di aggregati e per densita’il contenuto e la composizione chimica delle particelle organiche grossolane libere (fPOM) e di quelle occluse in aggregati di diverse dimensioni, cosi’ come della frazione organica intimamente legata alle superfici dei minerali. I risultati ottenuti hanno evidenziato che la stabilizzazione della SOM e’ influenzata sia dalla intensita’ delle lavorazioni, sia dalla composizione chimica dei residui colturali, principalmente attraverso l’influenza che questi due fattori esercitano sulla formazione degli aggregati e sull’interazione fra molecole organiche e superfici dei minerali. Le lavorazioni hanno esercitato un’azione dirompente sugli aggregati, particolarmente evidente nella classe dei macro-aggregati (>200 μm). Di conseguenza, la quantita’ di macro aggregati in ALF era significativamente maggiore che in CON all’inizio dell’esperimento. Le lavorazioni svolte durante la coltivazione del grano e del cece, sebbene abbiano causato una diminuzione del contenuto di macro-aggregati in ALF, non hanno determinato una riduzione del contenuto di sostanza organica occlusa all’interno degli aggregati, probabilmente a causa della forte azione cementante svolta dal carbonato di calcio (CaCO3) sugli aggregati. I continui input di materiale organico avvenuti in ALF durante i 13 anni precedenti l’inizio dell’esperimento, hanno favorito le attivita’ della comunita’ microbica, che a sua volta ha determinato un’alta capacita’ di mineralizzare la fPOM. La composizione chimica della sostanza organica e’ cambiata significativamente nei due suoli in seguito alla coltivazione di grano e cece, come si evince dai risultati emersi in entrambi gli esperimenti. Il frazionamento chimico sequenziale ha messo in luce un aumento del contenuto di acidi umici e fulvici in entrambi i suoli in seguito alla coltivazione del cece. Il frazionamento dei suoli per classi di aggregati e per densita’ ha meso in luce un pattern piu’ complesso. In ALF l’aumento dell’intensita’ delle pratiche agricole ha determinato il rimescolamento della fPOM grossolana con parte della fPOM piu’ fine e degradata, probabilmente a causa dell’interruzione della continuita’ degli input di residui organici. Il contenuto di OC nei macro aggregati e’ diminuito, mentre e’ aumentato il ternore di OC nelle particelle non aggreagate piu’ fini. In CON la coltivazione di grano, e soprattutto del cece, ha determinato l’arrivo al suolo di residui ricchi in N. Questo ha fatto si’ che il conteuto di OC e N aumentasse nelle particelle minerali piu’ fini. L’accresciuta attivita’ microbica avvenuta in CON durante la prova di campo, e’ probabilmente alla base dell’accumulo di materiale organico relativamente “fresco” avvenuto all’interno degli aggregati. Questa ricerca ha mostrato come gli effetti delle rotazioni colturali non dipendono solamente dall’azione di disturbo alla formazione degli aggregati esercitata dalle lavorazioni del suolo, ma anche dalla qualita’ degli input organici e da processi mediati dalla comunita’ microbica, i quali influenzano l’occlusione della SOM negli aggregati e l’interazione della sostanza organica con le particell minerali.
Soil management can contribute significantly to increasing agricultural soil quality. Practices such as reduced tillage, organic amendments application and cover cropping are all recognized as valuable ways to restore the depleted SOM pools and sequester CO2 from the atmosphere, hence reducing the environmental impact of farming. The amount of organic carbon (OC) in the soil is controlled by the amount of OC returning to the soil during cultivation, and the decomposition rate, i.e. stability, of the organic input. Therefore, it is of key importance to understand the mechanisms that allow SOM to stabilize within the soil matrix. Soil organic matter (SOM) resistance to degradation depends on its chemical properties and, more importantly, on the interactions between organic molecules and the soil matrix i.e. occlusion within soil aggregates and interaction with mineral particles surfaces. Cultivation has a profound effect on of these mechanisms, as it determines the amount and chemical composition of the organic inputs that reach the soil, and includes tillage practices that disrupt soil aggregates, decreasing SOM stability. The aim of this research was to provide a scientific contribution to the understanding of how crop rotations affect the processes that underlie SOM accumulation within cropland soils. The study examined the effects of two long term (13 y) crop rotations, one characterized by low tillage intensity and N rich crop residues (ALF) and the other by higher tillage intensity and lower N input from plant residues (CON), on SOM stabilization. The effects of the introduction of a cereal-legume cropping sequence in the two fields were also observed on SOM amount and chemical composition. This experimental design allowed gaining an insight on both the long term and the short term consequences of cultivation on soil organic matter stabilization dynamics. In a first experiment, a sequential chemical fractionation was conducted on soil samples from ALF and CON in order to isolate: light fraction (LF), water soluble organic carbon (WSOC), fulvic acids (FAs) and humic acids (HAs). In a second experiment the same soil samples were subjected to a combined aggregate size and density fractionation, in order to isolate fPOM, oPOM from macro and micro-aggregates, and mineral associated organic matter in macro-aggregates, micro-aggregates and in silt and clay size particles. Our results showed that cultivation intensity and plant residues chemical composition both affected the extent to which SOM stabilizes within the soil profile, mostly via occlusion within soil aggregates and association with mineral particles. Tillage exerted a disrupting action against soil aggregates, which allowed more coarse aggregates to form in ALF, as compared to CON. Nevertheless, tillage operations conducted during the cultivation of winter wheat and chickpea, despite affecting negatively the amount of macro-aggregates in ALF, did not determine the mineralization of occluded POM, due to high level of inorganic C which acted as a cementing agent for soil aggregates. The continuous input of organic material which occurred in ALF during the 13 years before the beginning of the experiment, determined high levels of microbial activity, which determined in turn a high capacity to mineralize fPOM once the continuity of the organic input was interrupted. SOM chemical composition changed significantly in the two soils following the cultivation of winter wheat and chickpea, as it emerged from both the chemical fractionation experiment and the combined aggregate size and density fractionation experiment. In the former, we observed a consistent increase of HAs and FAs content in both the soils at 0-10 following the cultivation of chickpea. In the latter this corresponded to a complex pattern of changes occurring in the two soils across different aggregate and density fractions. In ALF, the conversion to the more intensive cropping system caused coarse fPOM to mix with finer and more degraded fPOM, as a consequence of the interruption of the continuous OC inputs. SOC content decreased in the macro-aggregates and relocated towards the silt and clay size particles, as an effect of the total macro-aggregates mass lost. The cultivation of winter wheat and chickpea in CON determined the introduction of fresh N rich plant residues. This in turn allowed for OC and N to accumulate in close association with silt and clay size particles. In addition, the cereal-legume cropping sequence caused new SOM to accumulate within soil aggregates, possibly as an effect of microbial mediated reactions. Our study showed that the effect of crop rotations on SOM accumulation and stability is not determined only by tillage disrupting action towards soil aggregates, as organic inputs quality and microbial mediated processes affect the mechanisms that allow for SOM protection via spatial inaccessibility and interaction with mineral surfaces.

La coltivazione dei sistemi colturali poliennali su terreni marginali combina la produzione sostenibile di biomassa per diversi utilizzi a benefici di carattere ambientale come il sequestro del C atmosferico nel suolo. La limitata longevità di questi sistemi colturali (10-20 anni), fornisce la possibilità di sfruttarli come una tecnica temporanea per rigenerare la fertilità dei terreni marginali e di studiare il loro effetto nel lungo periodo sul carbonio del suolo. Con questa tesi, avevo l'obiettivo di studiare l'effetto della riconversione a coltura annuali dei sistemi agricoli poliennali sul carbonio del suolo: per raggiungere questo obiettivo, ho combinato ad una meta-analisi di letteratura sull'effetto della riconversione, con un esperimento di campo di lungo periodo, un esperimento di incubazione in laboratorio e l'uso di un modello matematico del carbonio del suolo. L'uso combinato di questi approcci mi ha permesso di mostrare il potenziale che i sistemi colturali poliennali hanno nel sostenere il sequestro del C ne suolo anche dopo la loro riconversione. Quindi i sistemi colturali poliennali sono una pratica sostenibile promettente che può essere integrata in rotazioni agricole di 13 anni sui terreni marginali del nord d'Italia per ripristinare il carbonio del suolo.
The cultivation of perennial cropping systems on marginal lands combines the production of sustainable biomass for multiple uses with environmental benefits such as carbon (C) sequestration in soil. In this thesis, we studied the effect of perennial cropping system on soil C considering the scenario of perennial cropping systems reversion to arable land. The limited longevity (10-20 years) of perennial cropping systems, gives the possibility of using these crops as a temporary- option to restore soil fertility of marginal lands and to study the long-term legacy of these cropping systems on soil C. In this thesis I aimed to study the effect of perennial cropping systems reversion to arable land on soil C: to achieve this objective, I combined a literature meta-analysis on the effect of reversion of perennial cropping systems on soil C, with a long-term field experiment on perennial cropping systems, an incubation experiment and the use of a process-based soil C model. The combined use of these approaches gave me the chance to show the potential of perennial cropping systems to support C sequestration even after their reversion. Therefore, perennial cropping systems are a promising sustainable practice which could be integrated on a 13-year agricultural rotation on marginal lands of northern Italy to restore soil C.

La coltivazione dei sistemi colturali poliennali su terreni marginali combina la produzione sostenibile di biomassa per diversi utilizzi a benefici di carattere ambientale come il sequestro del C atmosferico nel suolo. La limitata longevità di questi sistemi colturali (10-20 anni), fornisce la possibilità di sfruttarli come una tecnica temporanea per rigenerare la fertilità dei terreni marginali e di studiare il loro effetto nel lungo periodo sul carbonio del suolo. Con questa tesi, avevo l'obiettivo di studiare l'effetto della riconversione a coltura annuali dei sistemi agricoli poliennali sul carbonio del suolo: per raggiungere questo obiettivo, ho combinato ad una meta-analisi di letteratura sull'effetto della riconversione, con un esperimento di campo di lungo periodo, un esperimento di incubazione in laboratorio e l'uso di un modello matematico del carbonio del suolo. L'uso combinato di questi approcci mi ha permesso di mostrare il potenziale che i sistemi colturali poliennali hanno nel sostenere il sequestro del C ne suolo anche dopo la loro riconversione. Quindi i sistemi colturali poliennali sono una pratica sostenibile promettente che può essere integrata in rotazioni agricole di 13 anni sui terreni marginali del nord d'Italia per ripristinare il carbonio del suolo.
The cultivation of perennial cropping systems on marginal lands combines the production of sustainable biomass for multiple uses with environmental benefits such as carbon (C) sequestration in soil. In this thesis, we studied the effect of perennial cropping system on soil C considering the scenario of perennial cropping systems reversion to arable land. The limited longevity (10-20 years) of perennial cropping systems, gives the possibility of using these crops as a temporary- option to restore soil fertility of marginal lands and to study the long-term legacy of these cropping systems on soil C. In this thesis I aimed to study the effect of perennial cropping systems reversion to arable land on soil C: to achieve this objective, I combined a literature meta-analysis on the effect of reversion of perennial cropping systems on soil C, with a long-term field experiment on perennial cropping systems, an incubation experiment and the use of a process-based soil C model. The combined use of these approaches gave me the chance to show the potential of perennial cropping systems to support C sequestration even after their reversion. Therefore, perennial cropping systems are a promising sustainable practice which could be integrated on a 13-year agricultural rotation on marginal lands of northern Italy to restore soil C.

The decline of soil fertility is recognized by the European Union (EU) as the cause of yields reduction in many arable lands. The Soil Thematic Strategy proposed by the European Commission in 2006, identified the decline of organic matter as one of the main soil threats in EU. Organic carbon content is a recognised indicator of soil quality. Several studies have investigated this relationship through long-term field level experiments. This thesis presents a different approach: starting from data and information at EU level, a regional case study is investigated. The general objective of this thesis is to evaluate and quantify the impact of specific management practices in preserving or sequestering soil organic carbon in EU and regionally. The thesis is structured in five chapters: the first is a general introduction on the need for preserving soil organic carbon in the agricultural land and a review on the relevant legislation at international and European level. The second is a scoping chapter that presents a comparison on the available data on organic carbon content at EU level. The third chapter is a meta-analysis on soil organic carbon sequestration data available in scientific literature and reflection the management practices applied at EU scale. In the fourth chapter, the CENTURY model is applied at regional level in order to estimate the actual values of soil organic carbon stock and to model the implementation of the most promising management practices in two different climatic scenarios. The last chapter outlines the general conclusions and recommendations.
La ridotta fertilitá dei suoli è riconosciuta dall’Unione Europea (UE) come preludio di una minore produttivitá delle aree agricole. La Strategia tematica del suolo, prodotta dalla Commissione Europea nel 2006, aveva identificato il declino della sostanza organica come una delle otto principali minacce dei suoli in UE, in quanto il contenuto di carbonio organico è un indicatore della qualitá dei suoli. Molti studi si sono concentrati su esperimenti a lungo termine a taglio locale. Questo lavoro ha un approccio diverso: a partire da dati ed informazioni a livello UE viene indagato un caso studio a taglio regionale. L’obiettivo generale di questo lavoro è valutare e quantificare quali sono le pratiche agricole piú promettenti nel preservare o sequestrare carbonio organico nei suoli dell’UE. La tesi è strutturata in cinque capitoli: il primo è un’introduzione generale sulla necessitá di preservare il carbonio organico presente nei suoli agricoli e una review della legislazione disponibile a livello internazionale ed Europeo. Il secondo capitolo indaga e confronta i dati disponibili sui livelli di carbonio nel suolo a livello UE. Il terzo è una meta-analisi su dati in letteratura sulla capacitá di sequestrare carbonio da parte delle pratiche agricole utilizzate dei suoli dell’UE. Nel quarto capitolo viene applicato il modello CENTURY a livello regionale per ricostruire i valori di stock di carbonio organico attuali e modellare l’applicazione di pratiche agricole promettenti in due diversi scenari climatici. Infine, l’ultimo capitolo riporta le conclusioni generali del lavoro e alcune linee guida.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo mención Manejo de Suelos y Aguas
El suelo es uno de los grandes reservorios de carbono del planeta. El cambio que se genera al pasar de ecosistemas naturales a agroecosistemas genera pérdidas importantes del carbono orgánico (CO) acumulado, por lo que es necesario disponer de métodos adecuados que permitan evaluar su estado. Para esto se utilizaron 440 series de suelos con el objetivo de modelar la distribución espacial del CO en los suelos de Chile entre las Regiones de Valparaíso y de Los Ríos (32o 9’ 2” – 40o 40’ 52” lat. S y 0 – 600 m.s.n.m.) mediante el uso de técnicas geoestadísticas con el fin de estimar la cantidad de CO almacenado en los primeros 25 cm de suelo. Se utilizaron dos líneas de modelación, una con todos los datos (0,3 – 20% CO) y otra que excluyó 19 outliers (0,3 – 11,8% CO) y se utilizaron cuatro métodos: Kriging Ordinario, Co-Kriging, Kriging Ordinario con semivariogramas locales y Kriging de residuales de red neuronal. Todos los métodos mostraron buenos resultados (R2 > 0;67) luego de comparar los valores reales de CO con los predichos por los modelos mediante validación cruzada. Sus desempeños mostraron ser dependientes de la línea de modelación, reforzando la influencia de los outliers en el proceso de modelación. La cantidad total y promedio por hectárea de los suelos del área de estudio fue estimada en 873,58 43 Tg (1012 g) y 75,12 3,18 Mg ha-1 respectivamente.
Soil is one of the major reservoirs of carbon on Earth. Changes generated when moving from natural ecosystems to agroecosystems cause significant losses of the organic carbon (OC) accumulated on it, making necessary to have appropriate methods to evaluate its status. To achieve this, data of 440 soil series were used with the objective of modelling the spatial distribution of soil organic carbon (SOC) between Valparaíso and Los Ríos Regions (32o 9’ 2” – 40 o 40’ 52” lat. S and 0 – 600 m.a.s.l) using geostatistical techniques, in order to estimate the amount of OC stored in the first 25 cm. Two modelling lines were used, one with all the data (0,3 – 20% OC) and another that excluded 19 outliers (0,3 – 11,8% OC), using four methods: Ordinary Kriging, Co-Kriging, Ordinary Kriging with local semivariograms and Artificial Neural Network Residual Kriging. All methods showed good results (R2 > 0;67) after comparing the real values of SOC with those predicted by the models using cross-validation. Performance proved to be dependent on the modelling line, reinforcing the influence of outliers in the modelling process. Total SOC and average SOC per hectare in the study area was estimated at 873,58 43 Tg (1012 g) and 75,12 3,18 Mg ha-1 respectively.

El suelo presenta un gran servicio ecosistémico como sumidero de carbono orgánico, almacenando más carbono en el primer metro que toda la vegetación y la atmósfera en conjunto. Por este motivo el mapeo y monitoreo de las reservas de carbono orgánico en el suelo se ha convertido en un tema muy relevante de estudio en las últimas décadas. El área de estudio comprende al cinturón verde del departamento de Guaymallén (11.000 ha), cuya principal activad agrícola es la horticultura. Los suelos pertenecientes a esta zona se destacan de los suelos típicos de Mendoza por presentar altos contenidos de materia orgánica y por las modificaciones ecosistémicas que han sufrido en los últimos 200 años (Prieto, Abraham, & Dussel, 2008). Sin embargo, no existe ningún estudio sobre la variación en los contenidos de materia orgánica de estos suelos en el transcurso del tiempo. Con el objetivo de analizar la variación del Stock de carbono en este sector, se utilizó un set de datos del suelo de 1963 con 509 perfiles y otro set de datos de 2018 con 29 perfiles, los cuales fueron estandarizados a una profundidad de 30 cm. Utilizando un conjunto de variables bioclimáticas, topográficas y variables representativas de vegetación, se elaboraron modelos predictivos del stock de carbono mediante el método de Random Forests adaptado a las técnicas del Mapeo Digital del Suelo. Finalmente se realizó una validación de los modelos predictivos utilizando 4-fold cross-validation. Los resultados del análisis arrojan valores alarmantes, donde un 90% de la zona sufrió pérdidas de carbono y el stock disminuyó la mitad de sus valores iniciales. En términos netos, el stock de carbono de 1963 perdió 384,32 Gg de C respecto al stock de 2018. Suponiendo que esta disminución fue provocada por procesos de oxidación, estos valores equivalen a una emisión de 1409 Gg de CO2 y a una tasa de emisión de 0,233 kg CO2·m-2 ·año-1 Desde el punto de vista económico-productivo, estos suelos han perdido en gran parte el conjunto de propiedades que ofrece la materia orgánica. Por este motivo, es de esperar que la capacidad productiva de los suelos se haya visto afectada significativamente. Los motivos por los cuales se han producido estas enormes pérdidas del carbono orgánico no han sido demostrados en el presente trabajo. Sin embargo, esto podría atribuirse a las malas prácticas de manejos de los suelos y a los cambios ecosistémicos que han sufrido los mismos en el transcurso de la historia. Además, desde el punto de vista ambiental, es necesario tener en cuenta dos aspectos importantes. El primero de ellos es la gran capacidad de almacenamiento de carbono que poseen los suelos de esta zona. El segundo, es que esta cualidad puede convertirse en un potencial peligro si se considera al suelo como una fuente emisora de Gases de Efecto Invernadero como sucedió en los suelos estudiados. Por último, la utilización de Random Forests como modelo predictivo presentó resultados óptimos, permitiendo incorporar los factores formadores de suelos en la distribución espacial del stock de carbono
Fil: Corvalán, Francisco Martín. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.

L’objectiu principal d’aquest estudi fou la quantificació de l’efecte de diferents tipus de conreu del sòl i tipus i dosis de fertilització nitrogenada sobre l’emissió de gasos d’efecte hivernacle (CH4, CO2 i N2O) del sòl a l’atmosfera i l’agregació del sòl com a mecanisme de protecció del carboni orgànic en agroecosistemes de secà semiàrid Mediterranis. Per tal d’assolir aquest objectiu es varen plantejar cinc camps experimentals on s’hi comparaven sistemes de conreu (sembra directa i conreu intensiu) i tipus (minerals i orgànics) i dosis de fertilitzants nitrogenats, localitzats al centre i l’est de la vall de l’Ebre. A Agramunt (Lleida, establert l’any 1996) i Senés de Alcubierre (Huesca, establert l’any 2010) s’hi van quantificar les emissions de CO2, CH4 i N2O al llarg de dos i tres anys, respectivament, els estocs de C i N orgànics del sòl i el rendiment de collita i es va calcular l’emissió d’equivalents de CO2 per kg de gra produït. Alhora, a Agramunt es va determinar la proporció de macroagregats i microagregats estables a l’aigua i la concentració de C d’ambdós així com la d’altres fraccions del sòl. D’altra banda, en un altre experiment a Agramunt es va establir una cronoseqüència de sembra directa de cinc fases amb 0, 1, 4, 11 i 20 anys, en les que es va determinar la distribució d’agregats estables a l’aigua i tamisats en sec i la seva concentració de C orgànic. A St. Martí Sesgueioles (Barcelona, establert l’any 2007) s’hi van comparar dosis creixents de fertilitzant mineral en un maneig del sòl en sembra directa. A Conill (Barcelona, establert l’any 2008) es va estudiar l’aplicació de purí porcí a dos dosis de N, gallinassa i un tractament control també sota sembra directa. En ambdós experiments es va realitzar un seguiment de la dinàmica temporal de l’agregació del sòl, la protecció del carboni en els agregats i el carboni de la biomassa microbiana durant dos campanyes de cultiu. Finalment, es va realitzar una incubació de macroagregats per a observar l’impacte del tipus de conreu i del tipus de fertilització (mineral i orgànica amb purí porcí) sobre la producció de CH4, CO2 i N2O. En general, els sistemes de conreu i el maneig de la fertilització nitrogenada van afectar les emissions de gasos d’efecte hivernacle del sòl a l’atmosfera i, en el cas del conreu, l’estabilització física del carboni orgànic del sòl. Així, per als sistemes de conreu, en l’experiment de curt termini, sota sembra directa es van generar unes majors emissions de N2O i CO2 i una menor oxidació del CH4 que en conreu intensiu. No obstant, al comparar-los a llarg termini, ambdós sistemes de conreu van presentar la mateixa emissió de N2O i la oxidació del CH4 va ser major en sembra directa, fets que també es van observar a l’incubar els macroagregats. Alhora, a l’augmentar el nombre d’anys sota sembra directa, el sòl va presentar una major proporció de macroagregats estables i una major formació de microagregats d’elevada concentració de C. Pel que fa a l’impacte de la fertilització nitrogenada sobre l’emissió de gasos d’efecte hivernacle, l’aplicació de dosis creixents de N tan orgànic com mineral va provocar un augment de la emissió de N2O del sòl. En canvi, per a una mateixa dosi, aquests dos tipus de fertilitzant van emetre una quantitat de N2O similar. D’altra banda, la fertilització nitrogenada mineral no va millorar la protecció del C en els agregats del sòl mentre que la orgànica només va promoure un lleu increment en l’estabilitat d’aquests. Als secans semiàrids Mediterranis, la combinació de l’ús de la sembra directa i la fertilització amb dosis mitjanes de purí porcí és una estratègia de maneig òptima ja que minimitza les emissions de gases d’efecte hivernacle i manté la productivitat del cultiu. Alhora, ambdues pràctiques milloren l’estabilitat dels agregats, maximitzant la quantitat de carboni orgànic segrestat i millorant l’estat estructural del sòl.
El objetivo principal de este estudio fue cuantificar el efecto de diferentes tipos de laboreo del suelo y dosis de fertilización nitrogenada sobre la emisión de gases de efecto invernadero (CH4, CO2 y N2O) del suelo a la atmosfera y la agregación del suelo como mecanismo de protección del carbono orgánico en agroecosistemas de secano semiárido Mediterráneo. Para alcanzar este objetivo se plantearon cinco campos experimentales en los que se comparaban sistemas de laboreo (siembra directa y laboreo intensivo) y tipos (minerales y orgánicos) y dosis de fertilizantes nitrogenados, localizados en el centro y el este del valle del Ebro. En Agramunt (Lleida, establecido el año 1996) y Senés de Alcubierre (Huesca, establecido el año 2010) se cuantificaron las emisiones de CO2, CH4 y N2O a lo largo de dos y tres años, respectivamente, los stocks de C y N orgánicos del suelo y el rendimiento de cosecha y se calculó la emisión de equivalentes de CO2 per kg de grano producido. Además, en Agramunt se determinó la proporción de macroagregados y microagregados estables al agua y la concentración de C de ambos así como otras fracciones del suelo. Por otro lado, en otro experimento en Agramunt se estableció una cronosecuencia de siembra directa de cinco fases con 0, 1, 4, 11 y 20 años, en las que se determinó la distribución de agregados estables al agua y tamizados en seco y su concentración de C orgánico. En St. Martí Sesgueioles (Barcelona, establecido el año 2007) se compararon dosis crecientes de fertilizantes mineral en un manejo del suelo en siembra directa. En Conill (Barcelona, establecido el año 2008) se estudió la aplicación de purín a dos dosis de N, gallinaza y un tratamiento control también bajo siembra directa. En ambos experimentos se realizó un seguimiento de la dinámica temporal de la agregación del suelo, la protección del carbono en los agregados y el carbono de la biomasa microbiana durante dos campañas de cultivo. Finalmente, se realizó una incubación de macroagregados para observar el impacto del tipo de laboreo y del tipo de fertilización (mineral y orgánica con purín porcino) sobre la producción de CH4, CO2 y N2O. En general, los sistemas de laboreo y el manejo de la fertilización nitrogenada afectaron las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo a la atmosfera y, en el caso del laboreo, la estabilización física del carbono orgánico del suelo. Así, para los sistemas de laboreo, en el experimento de corto plazo, bajo siembra directa se generaron unas mayores emisiones de N2O y CO2 y una menor oxidación del CH4 que en laboreo intensivo. No obstante, al compararlos a largo plazo, ambos sistemas de laboreo presentaron la misma emisión de N2O y la oxidación de CH4 fue mayor en siembra directa, hechos que también se observaron al incubar los macroagregados. Además, al aumentar el número de años bajo siembra directa, el suelo presentó una mayor proporción de macroagregados estables y una mayor formación de microagregados de elevada concentración de C. Por lo que respecta al impacto de la fertilización nitrogenada sobre la emisión de gases de efecto invernadero, la aplicación de dosis crecientes de N tanto orgánico como mineral provocó un aumento de la emisión de N2O del suelo. En cambio, para una misma dosis, estos dos tipos de fertilizante emitieron una cantidad de N2O similar. Por otro lado, la fertilización nitrogenada mineral no mejoró la protección del C en los agregados del suelo mientras que la orgánica solo promovió un leve incremento en la estabilidad de éstos. En los secanos semiáridos Mediterráneos, la combinación del uso de la siembra directa y la fertilización con dosis medias de purín porcino es una estrategia de manejo óptima ya que minimiza las emisiones de gases de efecto invernadero y mantiene la productividad del cultivo. Además, ambas prácticas mejoran la estabilidad de los agregados, maximizando la cantidad de carbono orgánico secuestrado y mejorando el estado estructural del suelo.
The main objective of this study was the quantification of the effects of different types of soil tillage and types and rates of nitrogen fertilization on the emission of soil greenhouse gases (CH4, CO2 and N2O) to the atmosphere and the soil aggregation as an organic carbon protection mechanism in the dryland semiarid Mediterranean agroecosystems. In order to achieve that objective five experimental fields were established comparing different tillage systems (notillage and intensive tillage) and types (mineral and organic) and rates of nitrogen fertilizers, localized in the center and East of the Ebro Valley. In Agramunt (Lleida, established in 1996) and Senés de Alcubierre (Huesca, established in 2010) CO2, CH4 and N2O emissions were quantified during two and three years, respectively. Soil organic C and N stocks, crop yield and the emission of CO2 equivalents per kg of grain produced were also determined. Moreover, in Agramunt, water-stable macroaggregates, microaggregates within macroaggregates and their C concentration and other different soil fractions were quantified. In turn, in another experiment in Agramunt a no-tillage chronosequence with 0, 1, 4, 11, 20 years was established and the water-stable and dry-sieved aggregates distributions and their C concentration were determined. In St. Martí Sesgueioles (Barcelona, established in 2007) increasing rates of mineral fertilizer under no-tillage were compared. In Conill (Barcelona, established in 2008) the application of pig slurry at two N rates, poultry manure and a control treatment under a no-tillage management were studied. In both experiments the soil aggregation dynamics, the C protection within aggregates and their C concentration and the microbial biomass carbon were analyzed during two cropping seasons. Finally, an incubation of macroaggregates was carried out in order to study the impact of the type of tillage and fertilizer (mineral and organic with pig slurry) on the production of CH4, CO2 and N2O. In general, tillage systems and nitrogen fertilizer management affected the emissions of soil greenhouse gases to the atmosphere while tillage also impacted the physical stabilization of organic carbon. In the case of tillage system, in the short-term experiment, greater N2O and CO2 emissions and lower CH4 oxidation were observed. However, in the long-term, both tillage systems presented the same N2O emission and the CH4 oxidation was greater under no-tillage, aspects that were also observed in the macroaggregate incubation. Moreover, the soil presented a greater proportion of water-stable macroaggregates and greater C-enriched microaggregates within those macroaggregates when increasing the number of years under no-tillage. In the case of the impact of the nitrogen fertilization on the greenhouse gases emission, the application of increasing N rates by both organic and mineral sources increased the soil N2O emission. As a difference, for a given N rate, similar amount of soil N2O was quantified for both fertilizer types. The mineral nitrogen fertilization did not improve the C protection within soil aggregates while the organic fertilization caused a low increase in their stability. In the dryland semiarid agroecosystems of the Mediterranean, the combination of no-tillage and fertilization with medium N rates of pig slurry is an optimum strategy in terms of greenhouse gases minimization and maintenance of crop productivity. Moreover, both practices improve the aggregate stability maximizing the amount of organic carbon protected and improving soil structure.

El presente estudio tuvo el propósito de desarrollar un método eficiente de muestreo de carbono del suelo y estimar el carbono en el suelo superficial mediante un significativo número de sitios con datos precisos que representen las extensas superficies de bosques nativos de la región de Los Ríos.

Como externalidades se distinguen aquellos aspectos ambientales no deseados en los sistemas de producción agropecuarios que en últimas afectan su sostenibilidad; por ejemplo, la pérdida de la agrobiodiversidad por simplificación del germoplasma, la degradación del suelo por uso excesivo de maquinaria y aplicación de fertilizantes sintéticos, la contaminación del agua y el aire por solubilidad de moléculas empleadas en el manejo de arvenses, plagas y enfermedades, entre otros, que limitan su reproducibilidad en el tiempo, reducen los beneficios económicos obtenidos por los produc-tores y, en últimas, ocasionan su deserción del sector. No se trata solo de analizar cómo las prácticas de agricultura convencional afectan estos sistemas de producción, sino también de evaluar alternativas de manejo que reduzcan estos impactos, basadas en la simulación de procesos que ocurren naturalmente en los ecosistemas. Entre estos procesos se destacan el aprovechamiento de la energía solar para generación de biomasa, sobre todo por ser Colombia un país de trópico, el incremento de la diversidad en sistemas de cultivo aprovechando las relaciones sinérgicas entre las especies, el manejo a favor de los agroecosistemas de los ciclos biogeoquímicos de elementos como el carbono, nitrógeno, fósforo y potasio, el incentivo de los organismos del suelo como transformadores de materia orgánica, la estabilización y habilitación de residuos como abonos y sustratos orgánicos mediante procesos de compostaje y el aprovechamiento de materiales vegetales fibrosos para elaboración de materiales de construcción con el fin de ser incorporados en la infraestructura rural. Por esta razón el presente libro se titula Relaciones agroambientales en sistemas productivos rurales. La redacción del libro se basa en el lenguaje técnico-científico y pretende abarcar un gran número de lectores que incluyen agricultores, estudiantes de las ciencias agropecuarias y ambientales, tomadores de decisiones en el sector agropecuario y la comunidad académica en general, con miras de aportar al desarrollo de masa crítica y servir de referencia para otras investigaciones enfocadas al desarrollo de una agricultura más limpia y la producción sostenible de alimentos.

Contenido: Sector forestal en la Región de la Araucanía; Equivalencias utilizadas; Relación insumo-producto; Unidades de medida; Principales indicadores 2003-2004; Flujo de productos forestales de la industria primaria IX Región; Flujo de productos forestales de Pino radiata en la industria primaria IX RegiónCap.1. Indicadores macroeconómicosCap.2. Recurso forestal Uso del suelo, Superficie de Bosque Nativo por provincia y tipo forestal, carbono almacenado, Plantaciones, disponibilidad futura de madera pino radiata y eucalipto, viveros, producción de plantas, incendios forestales, bonificaciones, poda-raleo, Áreas Silvestre ProtegidasCap.3. Consumo y Producción Trozas, Madera aserrada, Empresas Forestales, industria de tableros y chapas, industria de astillas, industria de pulpa, industria de postes y polinesCap.4. Comercio Exterior: Exportaciones forestales,especies nativas, especies introducidas, Empresas exportadorasCap.5. Precios de productos forestales, principales productos , madera en trozas, madera aserrada, madera dimensionada, madera elaborada, mercado interno, mercado externoCap.6. Transporte, infraestructura portuaria, transporte por provincia según tipo de camino, exportaciones forestales según puerto de embarqueCap.7. Ocupación Forestal, sector forestal según actividad, industria forestal, por provincia según tipo de aserradero, rango de producción y nivel de especialización, industria de tableros y chapas según nivel de especialización, industria de astillas según nivel de especialización, industria de postes y polines según nivel de especializaciónCap.8. Indíces de precios, dólar. Precios al consumidor Chile, índice general de precios al por mayor Chile, índice de precios al consumidor EE.UU., índice general de precios mayoristas EE.UU., valor mensual del dólar

Actualmente, la vegetación natural, en especial la que concierne con el bosque en todas las zonas de vida desde las regiones cálidas hasta el bosque altoandino, se ha ido transformando o eliminando para dar paso a la agricultura y a los potreros para ganado, así como a las obras de infraestructura y lugares de habitación de la gente. Las franjas de bosques con especies arbóreas propias de estos ecosistemas están mayormente presentes en las franjas dejadas sobre las márgenes de quebradas y ríos o canales naturales de agua lluvia, lo que corresponde a las rondas hídricas. Este libro aparece en el momento adecuado para dar a conocer las características ecológicas y ambientales que poseen estos ecosistemas particulares, sus propiedades, su organización estructural y sus interacciones con los ecosistemas aledaños, al ofrecer oportunidades de tránsito a la fauna entre sus lugares apropiados para habitar, que usualmente son muy pequeños, ya que frecuentemente han quedado confinados a relictos con áreas insuficientes para actividades de caza, de protección o de reproducción. Este es el principal aporte realizado por las rondas de quebradas y ríos con todas las propiedades que albergan para el mantenimiento de la diversidad biológica regional. El texto también plantea un desarrollo metodológico sobre las rondas hídricas de la cuenca del Pamplonita, dando a conocer la importancia ecológica y ambiental en la biología de la conservación y en las actividades socioeconómicas, generando una metodología para abordar el estudio de estos ecosistemas en diferentes gradientes altitudinales y avanzando en el conocimiento de la diversidad de diferentes grupos biológicos en los distintos pisos altitudinales de su cuenca alta, media y baja; incluyendo características estructurales de las comunidades vegetales. No obstante, ser unos ecosistemas claves para la dinámica de la diversidad biológica y de su oferta ambiental como para la regulación y mantenimiento de las fuentes hídricas, no significa que únicamente con la preservación y restauración de estos ecosistemas se logra salvaguardar las fuentes hídricas y regular sus caudales; esto debido a que no solo la vegetación ribereña participa en los procesos de interacción biológica con el ambiente para el reciclado de nutrientes, la captura de carbono, el mantenimiento del suelo, la absorción de agua de escorrentía, además, que no puede albergar toda la diversidad tanto de plantas como de animales, hongos y microorganismos que interactúan. De esta manera, se da a conocer la importancia no solo desde lo ecosistémico, sino como integrantes de paisajes con una serie de contrastes y el grado de disturbio que mantiene la vegetación de la cuenca del Pamplonita.

En este capítulo resumimos información sobre los ecosistemas amazónicos y sus funciones ecológicas, con un enfoque principal en los árboles. Comenzamos con una breve descripción de los tipos de vegetación de los Andes, seguida de una descripción más detallada de los tipos de vegetación terrestre de las tierras bajas amazónicas y concluimos con los vastos humedales incluidos en el área. Continuamos con un análisis de las principales funciones de los ecosistemas (p. ej., terrestres y acuáticos), con énfasis en la productividad y el secuestro de carbono. El objetivo de este capítulo es revelar la enorme variación de los tipos de vegetación, su diversidad y funcionamiento, y cómo esto es determinado por la dinámica del suelo, el clima y las inundaciones.

Los suelos juegan un papel clave en la consecución de los Obejetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Esto se debe a que los suelosrealizan funciones y prestan servicios esenciales para las actividades humanas y la sostenibilidad de los ecosistemas, como son: producción de alimentos y demás producción de biomasa; el almacenamiento, filtrado y la transformación de nutrientes, agua, y carbono; hábitat y reserva de la biodiversidad; plataforma de actividades humanas y elemento del paisaje; secuestro de carbono. ODS relacionados con el suelo son el ODS 2 (hambre cero), ODS 6 (agua limpia y saneamiento), ODS 13 (acción por el clima) y ODS 15 (vida de ecosistemas terrestres). Las universidades tiene un papel primordial en la consecución de los ODS proporcionando conocimiento y habilidades a los estudiantes para afrontar los desafíos medioambientales desde una perspectiva de desarrollo sostenible. En la materia de Edafología (Ciencia del suelo) se propuso a los estudiantes trabajar la relación de la materia orgánica del suelo con los ODS. Los ODS fueron incluidos en varias preguntas del examen final.

Los páramos son territorios estratégicos para el Desarrollo Sostenible debido principalmente a su alta diversidad biológica, capacidad de almacenamiento de carbono, importancia cultural y su rol como reguladores y proveedores del recurso hídrico que abastece a numerosas poblaciones. A pesar de ello, estos ecosistemas se encuentran amenazados por actividades antrópicas, entre las cuales sobresale la agricultura convencional. Aunque se han realizado estudios que relacionan los usos del suelo con cambios en la calidad del agua en páramos, la relación entre actividades agrícolas y la exportación de nitrógeno al agua superficial en estos ecosistemas no ha sido suficientemente estudiada. Por esta razón, en este estudio se analizó la variabilidad espacial de diferentes formas de nitrógeno en el agua superficial del páramo de Berlín (Santander, Colombia) durante una época de altas precipitaciones. Para ello, se seleccionó una unidad hidrográfica de 207 ha localizada en la cabecera de la microcuenca del río Jordán, en donde la principal actividad económica consiste en el cultivo de cebolla de rama (Allium fistulosum) y, en menor medida, cultivos de papa (Solanum tuberosum) y pastoreo extensivo. Se aplicaron técnicas de observación en campo y entrevistas semiestructuradas a los agricultores locales para la identificación de las principales prácticas agrícolas en la zona de estudio. Se realizó una campaña de muestreo durante dos meses, con una frecuencia semanal, considerando ocho puntos de monitoreo localizados en tres quebradas que discurren por áreas con distintos usos del suelo. En relación con las concentraciones de nitratos y nitrógeno total, a partir de análisis de varianza y pruebas post hoc, se encontraron diferencias significativas (p < 0.05) entre puntos de monitoreo ubicados en áreas con poca intervención antrópica y puntos de monitoreo aledaños a áreas con actividad agrícola. Las concentraciones en los puntos analizados estuvieron entre 0.00 a 3.40 mg N-NO3/L para los nitratos y 0.15 a 5.50 mg N/L para el nitrógeno total. Este incremento podría promover procesos de eutrofización en cuerpos lóticos de páramo, representando un riesgo para su biodiversidad. El aporte de nitrógeno al agua superficial determinado en este estudio se puede atribuir a fuentes difusas asociadas al desarrollo generalizado de cultivos de cebolla de rama con prácticas intensivas que incluyen tendencia hacia el establecimiento de monocultivos, uso de estiércol de aves de corral sin compostar, aplicación intensiva de fertilizantes sintéticos, pesticidas convencionales y métodos de riego ineficiente. Estos resultados evidencian la contaminación difusa del agua por actividades agrícolas en páramos y pueden utilizarse como línea base para la formulación y evaluación de estrategias orientadas a la transición hacia sistemas agrícolas sostenibles en estas regiones. Dado que esta investigación se realizó en un área relativamente pequeña, es necesario contrastar estos resultados con un análisis a mayor escala en la microcuenca del río Jordán, lo cual permitiría dimensionar y comprender la magnitud real del problema como insumo para una mejor toma de decisiones alrededor del manejo del suelo y el agua en la región.

Un aspecto fundamental de los procesos de enseñanza aprendizaje dentro de las Ingenierías y las ciencias, es lograra que la formación de los profesionales futuros cuente con un perfil de destrezas, conocimientos, visión academia, habilidades que los haga competentes para afrontar los retos y hacer ingeniería para beneficio de la humanidad. Además de esto, es lograr que la integración de estos conocimientos tenga un significado y aplicación con los diferentes problemas que se pretenden solucionar como Ingenieros. Esta propuesta de enseñanza tiene como fin la integración de los conceptos de la química como ciencia en las prácticas de la Ingeniería. Se propone un problema que actualmente es de importancia y son los contaminantes medioambientales que juegan un papel fundamental en el desarrollo urbano y expansión de los territorios. Varios de estos contaminantes medioambientales como los plaguicidas, metales pesados, material particulado, entre otros, se usan en concentraciones más altas, incluso en áreas urbanas pequeñas, como céspedes, jardines, humedales y superficies impermeables, y como consecuencia de este uso indiscriminado, tanto extensivo como intensivo, en las zonas urbanas, la contaminación supone una grave amenaza para el medio ambiente, los organismos vivos y la seguridad alimentaria. Aunque el destino y los efectos ecológicos de los contaminantes medioambientales y sus residuos se han entendido a fondo en los suelos agrícolas, la información disponible en la literatura sobre el impacto de estos contaminantes en el medio ambiente urbano es muy limitada y fragmentada. De hecho, el destino y el comportamiento de los residuos de estos contaminantes en el entorno urbano son distintos de los de otros ecosistemas, ya que los suelos de las zonas urbanas varían mucho en cuanto a sus propiedades fisicoquímicas. Por lo tanto, la presente propuesta se desarrolló con estudiantes de Ingeniería de la unidad de estudio de química general y gestión de proyectos en la Universidad Ean, en donde con la aplicación experimental se realizaron algunas caracterizaciones de suelos como son pH, capacidad de intercambio catiónico (CIC), humedad higroscópica (HH) y Carbono orgánico total (COT) y así se determinaron características fisicoquímicas del suelo de acuerdo con la zona estudiada.

La Universidade da Coruña (UDC) es socia del proyecto LIFE GRAZELIFE (LIFE 18 PRE/NL002), un proyecto europeo con socios de ocho países que se desarrolló entre los años 2019 y 2021. El objetivo principal del proyecto es promover la gestión sostenible del territorio mediante pastoreo y uso de grandes herbívoros. La UDC ha contribuido con el estudio de los caballos salvajes de Galicia frente a otras alternativas de gestión como las repoblaciones forestales de turno corto y largo, la ganadería extensiva o el abandono. Seleccionamos dos áreas de estudio que representan dos situaciones diferentes en relación al paisaje dominante y el uso de los caballos salvajes (bestas). La Serra do Xistral, en el norte de Lugo, es un espacio de la Red Natura 2000 dominado por brezales húmedos y turberas, donde las bestas pertenecen a ganaderos profesionales. La Serra da Groba, en el sur de Pontevedra, es un área con un clima más cálido, cubierta principalmente por repoblaciones forestales y con frecuentes incendios. Las bestas pertenecen a besteiros que no son profesionales. Durante el proyecto realizamos veinte entrevistas semiestructuradas y dos reuniones de grupo con besteiros, propietarios de los terrenos y expertos de diferentes sectores (forestal, turístico, asociaciones conservacionistas y otros). Recabamos información sobre su relación con las bestas, los problemas a los que se enfrentan, sus demandas y sus opiniones sobre las políticas públicas vigentes, incluidas las ayudas de la PAC o las compensaciones por daños del lobo, y sus planes de futuro. En el estudio de campo, seleccionamos áreas representativas de cada modelo de uso del suelo y realizamos un estudio sistemático de riqueza y diversidad de plantas, biomasa y materia orgánica en el suelo. Estas medidas sirven como indicadores de cambios en la biodiversidad, secuestro de carbono y riesgo de incendios entre los diferentes modelos.

Un reciente informe se cuantifica el carbono almacenado sobre el suelo en los bosques tropicales que están bajo la propiedad legal o posesión tradicional de los pueblos indígenas y las comunidades locales de 37 países de las zonas tropicales de América, África y Asia. Con este informe se inicia una colaboración a largo plazo entre el Centro de Investigaciones Woods Hole (WHRC), la Iniciativa para los Derechos y Recursos (RRI) y el Instituto de Recursos Mundiales (WRI) para dar seguimiento continuo de la función que desempeñan los pueblos indígenas y las comunidades locales en la captura del carbono a escala mundial. A futuro, se pretende añadir datos de otros países, ecosistemas no forestales pertinentes y tierras bajo posesión tradicional que carecen de reconocimiento oficial. Este trabajo pretende ser la continuación de estudios pioneros de 2014 y 2015 iniciados por un grupo especializado de organizaciones científicas, de políticas públicas e indígenas.