DINAMICA MICROBIANA Y CALIDAD DE LA MATERIA ORGANICA DEL SUELO COMO INDICADORES DE SUSTENTABILIDAD EN EL CHACO ARIDO DE LA PROVINCIA DE CORDOBA Microbial dynamic and organic matter quality as indicators of soil sustainability in Dry Chaco of C��rdoba Province

Se propone analizar el efecto del uso productivo en el Chaco ��rido de la provincia de C��rdoba, mediante la aplicaci��n de indicadores de sustentabilidad relacionados con la calidad de la materia org��nica y la liberaci��n de nutrientes en el suelo, con la finalidad de aportar a un tema de suma interes para la provincia de C��rdoba como es la formulaci��n de criterios y pautas de manejo para la implementaci��n de la Ley de Bosques (N�� 26331). Se trabajar�� en la localidad de San Miguel en el departamento Pocho, en un sitio de bosque no disturbado y en tres sistemas productivos: desmonte selectivo con implantaci��n de pasturas; desmonte total con agricultura bajo riego y desmonte total sobrepastoreado. En cada sitio se medir�� ���in situ��� la emisi��n de CO2 y se tomaran muestras de suelo a las que se les determinar��: a) contenido de materia org��nica total (MO), b) contenido de sustancias h��micas (SH), diferenciando ��cidos h��micos (AH) y f��lvicos (AF), c) abundancia y actividad de microorganismos nitrificadores y d) propiedades qu��micas de los AH y AF. Se calcular��n los siguientes ��ndices de sustentabilidad a) materia org��nica biodisponible (MOB=MO���SH); b) ��ndice de humificaci��n (IH=SH/MO); c) tipo de humus (TH=AF/AH; d) ��ndice de mineralizaci��n de C (IMC=CO2/MO); e) ��ndice de nitrificaci��n (IN=actividad/abundancia); y f) ��ndice de estabilidad de las fracciones humificadas: compuestos arom��ticos/ alif��ticos. Los datos ser��n analizados estad��sticamente mediante ANOVA y comparaci��n de medias por LSD (P<0.05) y tests multivariados. We proposed analyze the effect of land use in Arid Chaco of Cordoba province, using sustainability indicators related to organic matter quality and nutrient release in soil, with the aim to formulate management criteria for the implementation of the Ley de Bosques (N�� 26331) in C��rdoba province. The study will be conducted in San Miguel village in Pocho department, in one undisturbed forest site and three productive systems: selective clearing with grass sowing; total clearing with irrigation agriculture and total clearing with overgrazed. In each site "in situ" CO2 emission will be measured and soil samples will be taken, in which the following parameters will be determined: a) total organic matter content (MO), b) humic substances content (SH), in humic acids (AH) and fulvic acids (AF), c) abundance and activity of nitrifier microorganisms and d) chemical properties of AH and AF. The sustainability indexes will be calculated: biodisponible organic matter (MOB=MO���SH); b) humification index (IH=SH/MO); c) humus type (TH=AF/AH; d) C mineralization index (IMC=CO2/MO); e) nitrifying index (IN=activity/abundance); and f) humic fractions stability index: aromatic/aliphatic compounds. The data will be statistically analyzed by ANOVA and the means will be compared by LSD (P<0.05) and multivariate tests.

Evaluaci��n de la degradaci��n del suelo en agroecosistemas del centro-sur de C��rdoba mediante indicadores e ��ndices. Assessment of soil degradation in agroecosystems of central-southern C��rdoba by means of indicators and indices

Las actividades agropecuarias ejercen diferentes presiones sobre los recursos naturales. Esto ha llevado, en algunas ��reas, a un deterioro del suelo que provoca un impacto sobre la sustentabilidad en los sistemas agropecuarios. Para evaluar la degradaci��n del suelo se han propuesto listas de indicadores, sin embargo, se carece de una herramienta metodol��gica robusta, adaptada a las condiciones edafoclim��ticas regionales. Adem��s, existe una demanda de productores e instituciones interesados en orientar acciones para preservar el suelo. El objetivo de este proyecto es evaluar la degradaci��n f��sica, qu��mica y biol��gica de los suelos en agroecosistemas del centro-sur de C��rdoba. Por ello se propone desarrollar una herramienta metodol��gica que consiste en un set de indicadores f��sicos, qu��micos y biol��gicos, con valores umbrales, integrados en ��ndices de degradaci��n, que asistan a los agentes tomadores de decisiones y productores, en la toma de decisiones respecto de la degradaci��n del suelo. El ��rea de trabajo ser�� una regi��n agr��cola del centro-sur de C��rdoba con m��s de 100 a��os de agricultura. La metodolog��a comienza con la caracterizaci��n del uso del territorio y sistemas de manejo, su clasificaci��n y la obtenci��n de mapas base de usos y manejos, mediante sensores remotos y encuestas. Se seleccionar��n sitios de muestreo mediante una metodolog��a semi-dirigida usando un SIG, asegurando un m��nimo de un punto de muestreo por unidad de mapeo. Se elegir��n sitios de referencia lo m��s cercano a una condici��n natural. Los indicadores a evaluar surgen de listas propuestas en trabajos previos del grupo, seleccionados en base a criterios internacionales y a adecuados a suelos de la regi��n. Se usar��n indicadores n��cleo y complementarios. Para la obtenci��n de umbrales, se usar��n por un lado valores provenientes de la bibliograf��a y por otro, umbrales generados a partir de la distribuci��n estad��stica del indicador en suelos de referencia. Para estandarizar cada indicador se definir�� una funci��n de transformaci��n. Luego ser��n ponderar��n mediante an��lisis estad��sticos mulivariados e integrados en ��ndices de degradaci��n f��sica, qu��mica y biol��gica, y un ��ndice general de degradaci��n. El abordaje concluir�� con el desarrollo de dos instrumentos para la toma de decisiones: uno a escala regional, que consistir�� en mapas de degradaci��n en base a unidades cartogr��ficas ambientales, de uso del territorio y de sistemas de manejo y otro a escala predial que informar�� sobre la degradaci��n del suelo de un lote en particular, en comparaci��n con suelos de referencia. Los actores interesados contar��n con herramientas robustas para la toma de decisiones respecto de la degradaci��n del suelo tanto a escala regional como local. Agricultural activities exert different pressures on natural resources. In some areas this has led to soil degradation and has an impact on agricultural sustainability. To assess soil degradation a robust methodological tool, adapted to regional soil and climatic conditions, is lacking. In addition, there is a demand from farmers and institutions interested in direct actions to preserve the soil. The objective of this project is to assess physical, chemical and biological soil degradation in agroecosystems of C��rdoba. We propose to develop a tool that consists of a set of physical, chemical and biological indicators, with threshold values, integrated in soil degradation indices. The study area is a region with more than 100 years of agriculture. The methodology begins with the characterization of land use and management systems and the obtaining of base maps by means of remote sensing and survey. Sampling sites will be selected through a semi-directed methodology using GIS, ensuring at least one sampling point by mapping unit. Reference sites will be chosen as close to a natural condition. The proposed indicators emerge from previous works of the group, selected based on international standards and appropriate for the local soils. To obtain the thresholds, we will use, by one side, values from the literature, and by the other, values generated from the statistical distribution of the indicator in the reference soils. To standardize indicators transformation functions will be defined. Indicators will be weighted by mans of multivariate analysis and integrated in soil degradation indices. The approach concluded with the development of two instruments for decision making: a regional scale one, consisting in degradation maps based on environmental, land use and management systems mapping units; and an instrument at a plot level which will report on soil degradation of a particular plot compared to reference soils.

Aproximaci��n al dise��o de sistemas de bio-reactores para la delignificaci��n de materiales lignocelul��sicos y para la decontaminaci��n de suelos y efluentes. Approximation to the design of bio-reactors systems for the delignificaci��n of lignocellulosic materials and for the decontamination of soil and effluents

Los materiales lignocelul��sicos residuales de las actividades agroindustriales pueden ser aprovechados como fuente de lignina, hemicelulosa y celulosa. El tratamiento qu��mico del material lignocelul��sico se debe enfrentar al hecho de que dicho material es bastante recalcitrante a tal ataque, fundamentalmente debido a la presencia del pol��mero lignina. Esto se puede lograr tambi��n utilizando hongos de la podredumbre blanca de la madera. Estos producen enzimas lignol��ticas extracelulares fundamentalmente Lacasa, que oxida la lignina a CO2. Tambien oxida un amplio rango de sustratos ( fenoles, polifenoles, anilinas, aril-diaminas, fenoles metoxi-sustitu��dos, y otros), lo cual es una buena raz��n de su atracci��n para aplicaciones biotecnol��gicas. La enzima tiene potencial aplicaci��n en procesos tales como en la delignificaci��n de materiales lignocelul��sicos y en el bioblanqueado de pulpas para papel, en el tratamiento de aguas residuales de plantas industriales, en la modificaci��n de fibras y decoloraci��n en industrias textiles y de colorantes, en el mejoramiento de alimentos para animales, en la detoxificaci��n de polutantes y en bioremediaci��n de suelos contaminados. Tambi��n se la ha utilizado en Q.Org��nica para la oxidaci��n de grupos funcionales, en la formaci��n de enlaces carbono- nitr��geno y en la s��ntesis de productos naturales complejos. HIPOTESIS: Los hongos de podredumbre blanca, y en condiciones ��ptimas de cultivo producen distintos tipos de enzimas oxidasas, siendo las lacasas las m��s adecuadas para explorarlas como catalizadores en los siguientes procesos: ��� Delignificaci��n de residuos de la industria forestal con el fin de aprovechar tales desechos en la alimentaci��n animal. ��� Decontaminaci��n/remediaci��n de suelos y/o efluentes industriales. Se realizar��n los estudios para el dise��o de bio-reactores que permitan responder a las dos cuestiones planteadas en la hip��tesis. Para el proceso de delignificaci��n de material lignocelul��sico se proponen dos estrategias: 1- tratar el material con el micelio del hongo adecuando la provisi��n de nutrientes para un desarrollo sostenido y favorecer la liberaci��n de la enzima. 2- Utilizar la enzima lacasa parcialmente purificada acoplada a un sistema mediador para oxidar los compuestos polifen��licos. Para el proceso de decontaminaci��n/remediaci��n de suelos y/o efluentes industriales se trabajar�� tambi��n en dos frentes: 3) por un lado, se ha descripto que existe una correlaci��n positiva entre la actividad de algunas enzimas presentes en el suelo y la fertilidad. En este sentido se conoce que un sistema enzim��tico, tentativamente identificado como una lacasa de origen microbiano es responsable de la transformaci��n de compuestos org��nicos en el suelo. La enzima protege al suelo de la acumulaci��n de compuestos org��nicos peligrosos catalizando reacciones que involucran degradaci��n, polimerizaci��n e incorporaci��n a complejos del ��cido h��mico. Se utilizar��n suelos incorporados con distintos polutantes(por ej. policlorofenoles �� cloroanilinas.) 4) Se trabajar�� con efluentes industriales contaminantes (alpech��nes y/o el efluente l��quido del proceso de desamargado de las aceitunas). The lignocellulosic raw materials of the agroindustrial activities can be taken advantage as source of lignin, hemicellulose and cellulose. The chemical treatment of this material is not easy because the above mentioned material is recalcitrant enough to such an assault, due to the presence of the lignin. This can be achieved also using the white-rot fungi of the wood. It produces extracellular ligninolitic enzymes, fundamentally Laccase, which oxidizes the lignin to CO2. The enzyme has application in such processes as in the delignification of lignocellulosic materials and in the biobleaching of fibers for paper industry, in the treatment of waste water of industrial plants, in the discoloration in textile industries, in the improvement of food for ruminants, in the detoxification of polutants and in bioremediation of contaminated soils. HYPOTHESIS: The white-rot fungi produce different types of enzymes, being the laccases the most adapted to explore them as catalysts in the following processes: ��� Delignification of residues of the forest industry in order to take advantage of such waste in the animal feed. ��� Decontamination of soils and / or waste waters. The studies will be conducted for the design of bio reactors that allow to answer to both questions raised in the hypothesis. For the delignification process of lignocellulosic material they propose two strategies: 1- to treat the material with the fungi 2-to use the partially purified enzyme to oxidize the polyphenolic compounds. For the soil and/or waste water decontamination process, we have: 3- Is know that the enzyme protects to the soil of the accumulation of organic dangerous compounds catalyzing reactions that involve degradation, polymerization and incorporation to complexes of the humic acid. There will be use soils incorporated into different pollutants. 4- We will work with waste waters (alpechins or the green olive debittering effluents.