Restauración de suelos mediante la aplicación de enmiendas orgánicas

RESTAURACIÓN DE ESCOMBRERAS DE YESOS: ESTUDIO DE LAEVOLUCIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL SUELO COMO

CONSECUENCIA DE UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN PARCELASEXPERIMENTALES. SORBAS (ALMERÍA)

Castelló, R.; Galarza, C.; Pastor, J.Centro de Ciencias Medioambientales (CCMA), CSIC, Madrid, e-mail: rcastello@ccma.csic.es

RESUMEN¡ En este trabajo se presentan los resultados de materia orgánica, nitrógeno total, K, Mg, P y Na obtenidos tras la adición

de distintas dosis de compost de RU como enmienda orgánica en una serie de parcelas experimentales. Dichas parcelas seencuentran emplazadas en la escombrera de yesos de una cantera en explotación (Sorbas, Almería). El objetivo es deter-minar la dosis de este tipo de enmienda que proporcione resultados más favorables y que permita reproducir los suelos delentorno natural en la restauración de las escombreras de yeso.

Palabras clave: enmienda orgánica, compost RU, restauración de escombreras, suelos yesíferos, propiedades de un suelo.

ABSTRACTResults of % organic matter, % total nitrogen, K, Mg, P and Na after the addition of different amounts of municipal wastecompost (as organic enmendation) in a set of experimental plots are presented. The plots were located in gypsum rubblelandfill pertaining from quarry "Los Yesares" (Sorbas, Almería). The aim of this study was to determínate the dose of thiskind of enmedation bringing the best results to reproduce the properties of the natural soil. These results will give usefulinformation to restore similars gypsum rubble landfilles in the future.Keywords: organic enmendation, municipal waste compost, rubble landfilles restoration, gypsic soils, soil's properties.

INTRODUCCIÓNEn el año 2001 se comenzó un plan de restauración en las escombreras generadas por las actividades extractivas realiza-das por la empresa IBERPLACO en la cantera de yesos "Los Yesares" en Sorbas (Almería) durante aproximadamente losúltimos 15-20 años. Dicha explotación se encuentra lindando a la zona denominada "Paraje Natural del Karst de yesos deSorbas", (área protegida).Debido a la falta de un suelo edáfico sobre el que pueda desarrollarse cualquier especie vegetal es necesario actuar sobrelas escombreras generadas. Por tanto, el objetivo principal es la creación de un suelo apto para la restauración de las espe-cies endémicas de yesos del entorno minimizando el tiempo de restauración natural.Los suelos del paraje natural presentan una profundidad variable entre 50-60 cm. La cantidad acopiada de suelos de losfrentes de avance con la que se contó hizo posible el recubrimiento de las escombreras con un espesor de unos 20 cm.Dicho material cumple dos funciones, una como suelo inicial y otra como semillero debido a la falta de semillas de plan-tas endémicas y autóctonas. Para la creación de la cantidad necesaria de suelo adicional (30-40 cm) se mezcló compost deRU con los materiales de las escombreras recubriéndolos a continuación con los suelos naturales acopiados.Con el fin de estudiar la dosis adecuada de compost de RU que deberá emplearse en próximas actuaciones y la evo-lución del suelo en creación, se establecieron 24 parcelas experimentales. Doce de las mismas, emplazadas en unaescombrera de finos de yeso (con más del 85% de yeso en su composición y 0< 5 mm) y las doce restantes en unaescombrera de estériles (de composición y granulometría muy heterogénea). La dosificación empleada en el experi-mento fue de O (testigo), 10, 30 y 50 t/Ha de compost de RU por triplicado en cada escombrera, constituyendo así eltotal de 24 parcelas experimentales.

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Las determinaciones llevadas a cabo en las muestras recogidas fueron las siguientes: análisis granulométrico; propiedadesfísicas: densidad real, índice de inestabilidad, capacidad de campo y grado de marchitez; propiedades químicas: macro-nutrientes asimilables (K. Ca, Na, Mg, P), y elementos totales (Ba, B, Cd, Cr, Ca, K, Mg, Na, Cu, Fe, Mn, P, Pb, Ni, Ti,Zn, Al, Sr), % nitrógeno total, % carbono orgánico total y materia orgánica, contenido en sulfates y contenido en carbo-nates: propiedades biológicas y bioquímicas: carbono de la biomasa y actividad deshidrogenasa.En la presente comunicación se contemplan las parcelas experimentales ubicadas en la escombrera de finos de yeso. Losparámetros estudiados son: % materia orgánica, % nitrógeno total y las cantidades de K, Mg, P y Na en lo que a macro-nutrientes asimilables se refiere. Se hicieron tres muéstreos en el año 2002 en los meses de enero, marzo y julio.

MATERIAL Y MÉTODOSEstablecimiento de las parcelas, toma de muestras y tratamiento previoLas parcelas (con dimensiones de 8 x 5 m) se situaron en la zona A (escombrera de finos de yesos) en la parte alta de laescombrera en posición horizontal, alineadas en forma E-W. Las distintas dosis de compost de RU se distribuyeron homo-géneamente sobre cada parcela y posteriormente se araron con un motocultor a una profundidad de reja de unos 35 cm. Acontinuación se recubrieron con una capa de suelo natural de 20 cm de espesor.Se han llevado a cabo un total de tres muéstreos durante el año 2002 en los meses de enero, marzo y julio. En cada unode ellos se han tomado 2 muestras por parcela, una de los primeros 15 cm de la capa superior (capa de suelo procedentede los acopios) y otra de los primeros 15 cm de la segunda capa (finos de yeso con compost de RU). Las muestras se tami-zaron en primer lugar a 2 mm, antes de su secado, para separar la fracción que se empleó en la determinación del carbo-no de la biomasa y de la actividad deshidrogenasa. Posteriormente se secaron al aire y se tamizaron en primer lugar a 2mm y a continuación, se molió una fracción de dicha muestra y se tamizó a 0.050 mm.

Métodos analíticosElpH se determinó en ELO (relación 1:2.5) con un pHmetro CR1SON micropH 2001. De igual manera se obtuvo el valorde pH en ELO (relación 1:5) correspondiente al compost de RU empleado en la enmienda. La conductividad eléctrica se |realizó tanto para las muestras de suelo como para el compost de RU, en ambos casos en el extracto acuoso 1:5 y emple-ando un conductímetro CR1SON micro CM 2001.El nitrógeno total se determinó siguiendo el método de Kjeldahl (Hinds & Lowe, 1980). Los elementos totales se analizaron pormedio de la digestión de la muestra molida con una solución nítrico-perclórica. La estimación de los macronutrientes asimila-bles (Ca, Mg, Na y K) se realizó mediante una extracción 1:10 de muestra de suelo seco con acetato amónico 1M (pH=7). Elextracto se midió por espectrofotometria de emisión de plasma (Perkin Elmer 1CP/-5500). El P se determina mediante el méto-do de Burriel y Hernando (1950) midiéndose en este caso por colorimetría. Para la cuantificación del carbono orgánico total se Iempleó el método de oxidación por vía húmeda propuesto por los Métodos Oficiales de Análisis (M.A.P.A., 1994). El conteni-do en materia orgánica se estimó multiplicando el porcentaje de carbono obtenido por el factor de Van Bemmelen.En el tratamiento estadístico de los resultados obtenidos se ha realizado un análisis de la varianza (ANOVA, 2 vías) paracada capa (suelo, yeso + compost de RU) así como un análisis de la varianza (ANOVA, 1 vía) para cada capa y para cada jmuestreo efectuando un test de pares de Bonferroni (p < 0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓNEn la tabla 1 se pueden observar los resultados de los diferentes parámetros determinados para el compost de RU emple-1ado en la enmienda. Si se evalúa la madurez del compost de RU según la normativa francesa sobre madurez del compost I(AFNOR U 44051), el compost de RU empleado para este estudio podría calificarse como maduro puesto que presenta juna relación MO/N de 31,95 (<50) (Costa et al., 1991). En cuanto al contenido máximo enmélales pesados permitido ncomo los contenidos mínimos en materia orgánica y nitrógeno, se encuentran dentro de los valores recogidos en el Real jDecreto 72/1988, de 5 de febrero, sobre fertilizantes y afines.

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Tabla 1.

CompostdeRU

Elementos totales (mg/Kg)

Ti

161

Cu

167

Cr

25.1

Pb

143

Cd

<2

Ni

30.9

P

4171

Al

10412

Sr

265

Ba

10.2

Compost

deRU

Elementos totales (mg/Kg)Zn

416

Mn

106

Fe

8538

Mg

6360

K

8925

Ca

80325

NapH (H,0)

6.6

%MO

63.9

%N

2.0

Dado el escaso tiempo transcurrido desde el inicio del experimento la evolución en los suelos formados no se define cla-ramente pero sí es posible apreciar pequeñas variaciones en la analítica en función de la dosis de compost añadida. Lasmedias de los pH de los tres desmuestres según contenidos en compost oscilan en las muestras superficiales de 7,76 a 7,93idosis de 50 t/Ha) mientras en las más profundas el medio es básico siendo los valores inferiores de 8,04 (50 t/Ha) y losmás altos de 8,12 (O t/Ha). La conductividad también marca variaciones en sus valores siendo el valor mínimo el de alre-dedor de 2000 (iS/crn (muestra superficial de la parcela de O t/Ha) y se nota un pequeño incremento en las muestras másprofundas principalmente en las de 50 t/Ha con 2070 [iS/crn.En la Tabla 2 se encuentran recopilados los datos analíticos correspondientes a los tres muéstreos realizados a lo largo delaño 2002, tanto los relativos a la capa superficial (suelo) como los pertenecientes a la capa inferior (yeso + compost deRU) de las parcelas experimentales. Para cada parámetro, el apunte es la media de los valores analíticos de las tres répli-cas con igual dosificación de enmienda. Se pretende llegar a una homogeneización entre la capa superior y la inferior.Las diferencias entre los datos observados para todos los parámetros y muéstreos entre las capas superior e inferior sonsignificativas. Todavía no se ha logrado una homogeneización en las propiedades de las mismas debido al escaso tiempotranscurrido desde el establecimiento de las parcelas experimentales.Los distintos parámetros analizados en cada muestreo para la capa superior, no presentan diferencias significativas quepuedan achacarse a las distintas dosis de compost de RU añadidas en la capa inferior de las parcelas. En la capa inferiorde las parcelas (yeso + compost de RU) sí se encuentran diferencias significativas que pueden deberse a la enmienda lle-vada a cabo; las resumimos a continuación:En el caso de la materia orgánica, el aumento llega a ser significativo en el tercer muestreo y entre las parcelas testigo (Ol Ha) y 50 t/Ha. El K asimilable presenta un aumento significativo en el segundo muestrec, entre las parcelas testigo y lasparcelas de 30 y 50 t/Ha respectivamente. Para el Na asimilable el incremento se produce en el tercer muestreo entre lasparcelas testigo (O t/Ha) y 50 t/Ha. Finalmente, tanto el N como el Mg y el P asimilables, presentan valores ligeramentecrecientes con la dosis de enmienda aunque no llegan a ser significativos.Prestando atención a los valores de Na y P, en la capa inferior de algunas de las parcelas enmendadas con dosis de 30

y 50 t/Ha de compost de RU, se alcanzan valores algo superiores a los correspondientes a las capas superiores de lasmismas. Aunque hasta el momento no son significativos, hay que prestar atención a su evolución en los muéstreossiguientes con el fin de estudiar posibles efectos de acumulación de dichos elementos en las parcelas con la dosismáxima de enmienda.En resumenjos contenidos en materia orgánica, K y Mg sufren un aumento gradual que no excede de los valores corres-pondientes al suelo natural. Un comportamiento similar sigue el nitrógeno, obteniéndose datos algo mayores en el tercermuestreo mientras que en los dos primeros son muy bajos. El caso del P y del Na es algo diferente, el P en las parcelas noenmendadas (testigo) posee valores que ya exceden el correspondiente a las muestras superficiales y el Na aumenta alaumentar la dosis de compost de RU en las parcelas enmendadas, llegando a superar en parcelas con 30 y 50 t/Ha, los valo-res correspondientes a las capas superficiales (suelo natural).

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Tabla 2. Valores en la misma columna seguidos de la misma letra no son significativamente diferentes ( p < 0.05).Los valores en cursiva presentan diferencias aunque no llegan a ser significativas estadísticamente ( p próximo a

0.05 aunque ligeramente superior).

Muestra % M.O. %NMacronutrientes asimilables (mg/Kg)

K Na Mg PCapa superior (suelo)

1" muestreoSuperf. A- 0 t/HaSuperf. A- 10 t/HaSuperf. A- 30 t/HaSuperf. A- 50 t/Ha

1.437a1.607a1.657a1.553a

0.073 a0.075 a0.076 a0.076 a

9.50a9.33a9.17a9.67a

3.17a3.17a3.00a3.50 aq

4.50a4.00a4.67a4.83a

4.00a4.00a3.83a4.00a

2° muestreoSuperf. A- 0 t/HaSuperf. A- 10 t/HaSuperf. A- 30 t/HaSuperf. A- 50 t/Ha

1.113a0.967 a1.127a1.147a

0.073 a0.065 a0.071 a0.079 a

9.33a9.00a9.67a

10.17a

3.17a3.33a3.67a3.67a

3.67a3.50a4.67a4.67a

3.33a3.00a3.00a3.00a

3" muestreoSuperf. A- 0 t/HaSuperf. A- 10 t/HaSuperf. A- 30 t/HaSuperf. A- 50 t/Ha

1.530a1.570a1.550a1.643a

0.077 a0.078 a0.083 a0.091 a

6.50a9.50a8.33a7.50a

3.67a3.50a4.00a4.33a

4.83a4.50a4.83a5.17a

4.17a4.00a4.00a4.00a

Capa inferior (yeso + compost de RU)1er muestreoA- 0 t/HaA- 10 t/HaA-30 t/HaA-50 t/Ha

0.157a0.234 a0.310a0.330 a

0.001 a0.006 a0.005 a0.008 a

1.67a2.83a3.17a4.67a

1.50a2.00a2.67a4.17a

1.67a1.67a1.50a2.00a

4.33a4.33a4.00a4.33a

2° muestreoA- 0 t/HaA- 10 t/HaA-30 t/HaA-50 t/Ha

0.110a0.217a0.243 a0.283 a

0.001 a0.001 a0.006 a0.001 a

1.50a2.33 abe3.67 b4.00 c

1.50a2.33a5.00a4.83a

1.00a1.83a2.33a2.00a

3.67a4.67a4.00a4.67a

3° muestreoA- 0 t/HaA- 10 t/HaA-30 t/HaA-50 t/Ha

0.207 a0.363 ab0.477 ab0.813 b

0.005 a0.025 a0.025 a0.041 a

1.67a3.00a4.00a4.83a

1.83a3.17ab4.00 ab5.33 b

1.67a2.00a1.83a2.67a

4.17a4.33a5.17a5.50a

CONCLUSIONESAunque el experimento se encuentra en un estadio temprano para valorar definitivamente la influencia de la adición decompost de RU en las propiedades del suelo en creación, se puede apreciar unas tendencias en cuanto a las propiedadesobjeto de estudio. Los datos pertenecientes al tercer muestreo dan una imagen del estado actual de los suelos de las par-celas con distintas dosis de compost de RU. En el análisis de los datos anteriores se percibe una evolución en el asenta-miento del "suelo creado" mediante la actuación llevada a cabo. Sólo se puede hablar de tendencias, que en el seguimiento

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en los próximos años deberán corroborarse. No parece se haya obtenido todavía una comunicación eficaz entre el nivel de

suelo incorporado en superficie y la parte más profunda con distintos porcentajes de enmienda orgánica, aunque sí parece

que los parámetros estudiados se modifican en los tres muéstreos.

AGRADECIMIENTOSQueremos expresar nuestro agradecimiento a la empresa BPB IBERPLACO S.A. por la financiación de este estudio que

forma parte del proyecto titulado "Restauración y revegetación de escombreras actuales en la cantera de yesos Los Yesares

Sorbas, Almería".

BIBLIOGRAFÍAAFNOR norme U 44-051. (1974). Amendments organiques: dénominations et espécifications SP A.F.N.O.R., París, La Défense.Burriel. F. & Hernando, V. (1950). El fósforo de los suelos españoles. V. Nuevo método para determinar el fósforo asimilable en los suelos.An. Edafol Agrohioi, 9: 611-622.Costa, F.; García, C; Hernández, T; Polo, A.(1991). Residuos orgánicos urbanos. Manejo y utilización. Ed. CSIC, Centro de Edafología yBiología Aplicada del Segura, Murcia, 181 pp.Hinds, A. & Lowe, L.E. (1980). Ammonium-N determination. Soil Nitrogen. Berthlot reaction. Soil Sci.Plant Anal., 11: 469-475.Lindsay, W. & Norvell, W. (1978). Development of a DTPA soil test forzinc, iron, manganese and copper. Soil Sci. Soc. Am. J, 42: 421-428.M.A.P.A. (1994). Métodos oficiales de análisis. Tomo III. Secretaría Genera] de Alimentación. Dirección General de Política Alimentaria.Ministerio de Agricultura. Pesca y Alimentación, Madrid.

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CONTROL DE EROSIÓNY DEGRADACIÓN DEL SUELO

Libro de ActasI SIMPOSIO NACIONAL SOBRE CONTROL

DE LA EROSIÓN Y DEGRADACIÓN DEL SUELO

Madrid, 9-11 julio 2003

R. Bienes y M. J. Marqués, Editores