Efecto de la aplicación de residuos vitivinícolas sobre las propiedades del suelo : alteraciones físicoquímicas, biológicas e influencia sobre la capacidad de inmovilización de contaminantes

Abstract

El cultivo de la vid es una importante actividad productiva que genera gran cantidad de residuos de diferente naturaleza, algunos de los cuales son reutilizados con el fin de obtener alcohol u otro tipo de compuestos de potencial interés industrial. A pesar de esto, todavía queda como resultado una ingente cantidad de material residual que debe ser adecuadamente gestionado con el fin de minimizar los efectos sobre el medio ambiente que presenta un libre vertido o deposición de los mismos. En la tesis doctoral que se va a comenzar se trabajará con dos residuos generados como consecuencia directa del empleo de materiales inorgánicos de elevada capacidad adsorbente (perlita y bentonita) en los procesos de filtrado y clarificado del vino. Estos materiales son capaces de retirar del mosto o del vino gran cantidad de sustancias perjudiciales para una adecuada calidad del producto final. Esta capacidad adsorbente resulta en unos residuos que presentan una alta carga de macro y micronutrientes (C, N, P, K, Ca, Cu) de forma que, su deposición incontrolada y en ausencia de una adecuada gestión, puede suponer una importante pérdida de la calidad de las aguas y suelos del entorno en el que se depositan. Así pues y según los antecedentes previos, se pretende en este estudio plantear algunas alternativas de reutilización de estos materiales en virtud de sus particulares propiedades. Uno de los objetivos de este proyecto de tesis es evaluar la potencialidad de estos residuos como enmiendas de los suelos agrícolas, no en vano se trata de materiales con una importante carga de nutrientes. En general los suelos de cultivo de Galicia no presentan un elevado nivel de fertilidad, hecho que lleva a la necesidad de aplicar importantes dosis de fertilizantes, incrementando los costes de producción. Además, estos aportes de fertilizantes son en ocasiones excesivos lo que aleja la actividad productiva de la ansiada sostenibilidad. La potencialidad de estos residuos como enmiendas podría favorecer una reducción en los costes productivos pero también ir en beneficio de una sostenibilidad ambiental. Su aplicación a los suelos dedicados al viñedo permitiría que se cerrase un ciclo de materiales que se generan en ese mismo medio, a través del crecimiento de la vid y la producción de uva. Para evaluar el posible interés agronómico de estos residuos se propone realizar un estudio experimental en condiciones de campo, determinando como la adición de estos materiales puede modificar (positiva o negativamente) distintos parámetros y propiedades de interés de los suelos agrícolas. Un segundo objetivo que se plantea se basa en la elevada capacidad adsorbente de ambos tipos de residuos. De todos es conocida la necesidad de aplicar distintos tipos de pesticidas con el fin de eliminar las amenazas que las enfermedades suponen para los cultivos. Esta circunstancia es aún más intensa en los suelos agrícolas de Galicia donde debido a las particulares condiciones climáticas, temperaturas suaves y elevadas precipitaciones, favorecen la proliferación de enfermedades en los cultivos, especialmente las de tipo fúngico. El uso de pesticidas, en ocasiones en exceso de las necesidades reales, supone un elevado riesgo de contaminación tanto del suelo como de las aguas freáticas. Por ello, y en base a la elevada capacidad adsorbente de los residuos derivados del empleo de perlita y bentonita, se plantea estudiar el papel de estos materiales de desecho en la inmovilización de diferentes tipos de contaminantes. Para ello se diseñarán y desarrollarán experimentos en laboratorio donde se evalúe la retención de contaminantes, orgánicos e inorgánicos, en suelos a los que se ha añadido previamente los residuos objeto de estudio. Un tercer objetivo de este proyecto está asociado a los cambios que puede inducir la adición de residuos sobre las comunidades microbianas del suelo. Así, las reacciones biogeoquímicas que ocurren en el suelo están determinadas por las comunidades bacterianas que en él existen. Así, antes de añadir los residuos al suelo es necesario estimar si éstos pueden provocar alteraciones importantes de la estructura o función de las comunidades microbianas del suelo. En este tesis se evaluarán los efectos de la aplicación de distintas dosis de residuo sobre la estructura, actividad y tolerancia a contaminantes de las comunidades microbianas del suelo. Tambié se estudiará su efecto sobre las actividades bioquímicas del suelo para evaluar os posibles efectos sobre los ciclos biogeoquímicos.

O cultivo da vide é unha importante actividade produtiva que xenera ampla cantidade de residuos de diferente natureza, alguns deles son reutilizados co fin de obter alcol ou outro tipo de compostos de potencial interese industrial. A pesar disto, aínda queda como resultado unha inxente cantidade de material residual que debe ser adecuadamente xestionado co fin de minimizar os efectos ambientais que supón un libre vertido ou deposición dos mesmos. Na tese de doutoramento que se comeza traballarase con dous residuos xerados como consecuencia directa do emprego de materiais inorgánicos de elevada capacidade adsorbente (perlita e bentonita) nos procesos de filtrado e clarificado do viño. Estes materiais son capaces de retirar do mosto ou do viño gran cantidade de substancias perxudiciais para unha axeitada calidade do producto final. Esta capacidade adsorbente da como resultado uns residuos que presentan unha alta carga de macro e micronutrientes (C, N, P, K, Ca, Cu) de forma que, a súa deposición incontrolada e na ausencia dunha adecuada xestión, pode supor unha importante pérda da calidade das augas e solos do entorno no que se depositan. Así pois e según os antecedentes previos, preténdese neste estudio formular algunhas alternativas de reutilización destes materiais en virtud das súas particulares propiedades. Un dos obxectivos deste proexecto de tese é evaluar a potencialidade destes residuos como enmendas dos solos agrícolas, non en vano trátase de materiais cuunha importante carga de nutrientes. En xeral os solos de cultivo de Galicia non presentan un elevado nivel de fertilidade, feito que leva á necesidade de aplicar importantes doses de fertilizantes, incrementando os costes da producción. Ademais, estes aportes de fertilizantes son en ocasions excesivos o que afsta a actividade productiva da ansiada sostibilidade. A potencialidade destes residuos como enmendas podería favorecer unha redución nos costes produtivos pero tamén ir no beneficio dunha sostibilidade ambiental. As súas aplicacións ós solos adicados ó viñedo permitiría que se pechase un ciclo de materiais que se xeneran nese mismo medio, a través do crecemento da vide e da produción da uva. Para avaliar o posible interese agronómico destes residuos proponse realizar un estudo experimental en condicións de campo, determinando como a adicción destes materiais pode modificar (positiva ou negativamente) distintos parámetros e propiedades de interese dos solos agrícolas. Un segundo obxectivo que se plantexa básease na elevada capacidade adsorbente de ambos os dous tipos de residuos. De todos é coñecida a necesidade de aplicar distintos tipos de pesticidas co fin de eliminar as ameazas que as enfermidades supoñen para os cultivos. Esta circunstancia é aún máis intensa nos solos agrícolas de Galicia onde debido ás particulares condicions climáticas, temperaturas suaves e elevadas precipitacions, favorecen a proliferación de enfermidades nos cultivos, especialmente as de tipo fúngico. O uso de pesticidas, en ocasions por riba das necesidades reais, supone un elevado risco de contaminación tanto do solo como das augas freáticas. Por isto, e en base á elevada capacidade adsorbente dos residuos derivados do emprego da perlita e bentonita, plantéxase estudar o papel destes materiais de desfeito na inmovilización de diferentes tipos de contaminantes. Para isto deseñaranse e desenvolveránse experimentos no laboratorio onde se evalúe a retención de contaminantes, orgánicos e inorgánicos, en solos ós que se engadiu previamente os residuos obxecto de estudo. Un terceiro obxectivo deste proxecto está asociado ós cambios que poden inducir a adición de residuos nas comunidades microbianas do solo. Así, as reaccions bioxeoquímicas que ocorren no solo están determinadas polas comunidades bacterianas que nel existen. Así, antes de engadir os residuos ó solo é necesario estimar se ístes poden provocar alteracions importantes da estructura ou función das comunidades microbianas do solo. Nesta tese evaluaranse os efectos da aplicación de distintas doses de residuo na estructura, actividade e tolerancia a contaminantes das comunidades microbianas do solo. Tamén estudiarase o seu efecto sobre as actividades bioquímicas do solo para evaluar os posibles efectos sobre os ciclos bioxeoquímicos.