Evaluación de efectos de varios tipos de biochar en suelo y planta

El objetivo de este proyecto ha sido analizar los posibles efectos del biochar obtenido de restos de biomasa de resinosas, de caducifolios y de un lodo de depuradora por tres procedimientos de pirolisis (lenta, rápida y gasificación), sobre un suelo (Haploxerept típico) y una planta de interés agrícola (Hordeum vulgare). Adicionalmente, se han comparado los efectos del biochar con los producidos por la aplicación de los materiales originales, y la interacción del biochar sobre el fertilizante mineral incorporado al suelo. Por último, se ha completado el trabajo con la observación de la influencia del biochar en la formación de micorrizas. Para llevar a cabo este estudio se ha realizado un ensayo en invernadero y diferentes análisis en laboratorio que han permitido el estudio comparativo de la germinación y crecimiento de la cebada, y de diferentes parámetros fisicoquímicos del suelo que podrían explicar la respuesta de las plantas crecidas sobre los distintos tipos de biochar. A partir de la interpretación de los resultados se ha determinado que los diferentes tipos de biochar han provocado un mayor desarrollo de la cebada en comparación con la aplicación de sus respectivas materias primas, o bien se ha observado la desaparición de efectos inhibidores como en el caso de los lodos de depuradora. Por otro lado, ha destacado el biochar obtenido por pirólisis lenta del resto de los biochars puesto que se ha observado menor mineralización de su materia orgánica de los suelos y mayor eficiencia en el desarrollo de las plantas. Por último, el efecto de la enmienda orgánica en forma de biochar sobre el desarrollo de las plantas ha sido menor que el efecto provocado directamente por la fertilización mineral.

Effects of atmospheric carbon dioxide fertilization on biomass and secondary metabolites of some plant species with pharmacological interes under greenhouse conditions

RESUMEN El aumento del CO2 atmosférico debido al cambio global y/o a las prácticas hortícolas promueve efectos directos sobre crecimiento vegetal y el desarrollo. Estas respuestas pueden ocurrir en ecosistemas naturales, pero también se pueden utilizar para aumentar la producción de algunas plantas y de algunos compuestos secundarios. El actual trabajo intenta estudiar los efectos del enriquecimiento atmosférico del CO2 bajo condiciones de invernadero en el crecimiento y la concentración y la composición de metabolitos secundarios de Taxus bacatta, Hypericum perforatum y Echinacea purpurea en condiciones ambientales mediterráneas. La fertilización del CO2 muestra perspectivas interesantes para la mejorara y aplicabilidad de técnicas hortícolas para aumentar productividad de plantas medicinales, a pesar de diferencias claras entre la especie. En general esta técnica promueve aumentos importantes y significativos en producción primaria y, en algunos casos, también en compuestos secundarios. Esto tiene una gran importancia hortícola porque la productividad a nivel de cosecha total aumenta, directamente porque se aumenta la concentración e indirectamente porque se aumenta la biomasa. SUMMARY The increase of atmospheric CO2 due to global change and/or horticultural practices promotes direct effects on plant growth and development. These responses may occur in natural ecosystems, but also can be used to increase the production of some plants and some secondary compounds. Present work tries to study the effects of atmospheric CO2 enrichment under greenhouse conditions on growth and in the concentration and composition of secondary metabolites of Taxus bacatta, Hypericum perforatum and Echinacea purpurea under Mediterranean environmental conditions. CO2 fertilization shows interesting perspectives to increase and improve horticultural techniques in order to increase plant medicinal productivity, in spite of clear differences among the species. In general this technique promotes important and significant increases in primary productivity and, in some cases, also in secondary compounds. This has a great horticultural relevance because the total productivity of this kind of products increase at crop level, directly because concentration is increased and /or indirectly because biomass is increased. RESUM L'augment del CO2 atmosfèric a causa del canvi global i/o a les pràctiques hortícoles promou efectes directes sobre creixement vegetal i el desenvolupament. Aquestes respostes poden ocórrer en ecosistemes naturals, però també es poden utilitzar per a augmentar la producció d'algunes plantes i d'alguns compostos secundaris. L'actual treball intenta estudiar els efectes de l'enriquiment atmosfèric del CO2 sota condicions d'hivernacle en el creixement i la concentració i la composició de metabòlits secundaris de Taxus bacatta, Hypericum perforatum i Echinacea purpurea en condicions ambientals mediterrànies. La fertilització del CO2 mostra perspectives interessants per a la millora i aplicabilitat de tècniques hortícoles per a augmentar productivitat de plantes medicinals, a pesar de diferències clares entre l'espècie. En general aquesta tècnica promou augments importants i significatius en producció primària i, en alguns casos, també en compostos secundaris. Això té una gran importància hortícola perquè la productivitat a nivell de collita total augmenta, directament perquè s'augmenta la concentració i indirectament perquè s'augmenta la biomassa.

Occurrence and bioaccumulation study of PCDD and PCDF from mineral feed additives

Occurrence of polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) was evaluated in sepiolite as a widely employed binder and anti-caking agent for animal feed. Also, naturally contaminated kaolinitic clay was used for comparative purposes. Since sepiolite shows remarkable adsorption properties, particular interest was paid to the extraction steps as they become critical for the final determination of these pollutants in such matrixes. Furthermore, classical Soxhlet extraction using different extracting strategies as well as acid treatment were carried out with simultaneous liquid-liquid extraction. Results obtained depended on the extraction procedure applied. Acid treatment or Soxhlet extraction using a mixture of toluene:ethanol as solvent allowed to reach the minimum requirements of recovery rates. However, Soxhlet extraction using a mixture cyclohexane:toluene as extracting solvent did not allow to comply with minimum specifications for recovery. Significant differences were obtained in TEQ units when acid treatment was applied in comparison to Soxhlet extraction. This fact can be explained because the use of drastic acid conditions allows removing strongly adsorbed analytes which can be uniquely extracted after a total destruction of the crystalline structure of sepiolite. On the contrary, Soxhlet extraction was not able to destroy the structure of sepiolite and as a consequence the PCDDs/Fs were strongly adsorbed in the internal structure of the mineral. From biological point of view the availability of these toxicants constitutes a critical aspect playing an important role in the final decision choosing particular analytical procedures. Then, acid conditions in the digestive tract should be taken into account. In this scenario, a bioaccumulation study was conducted to evaluate the transference of PCDDs/PCDFs from the sepiolite into the animal tissues when fed with feed containing sepiolite. To this end, chickens were used as a model to examine the bioavailability of PCDDs/PCDFs. Four groups of chickens were exposed through their diet to a control feed, feed with 3% w/w sepiolite as additive, feed contaminated with PCDDs/PCDFs at concentration around 2.8 pg WHO-TEQ/g and feed with 2% of a contaminated kaolinitic clay (460 pg TEQ/g mineral). Livers of the four studied groups were analyzed throughout the exposure period. Results of this trial showed that the performance of broilers was not affected by the presence of dioxins at levels tested, and chickens did not show any abnormal behaviour. Dioxins intentionally added to the diet were absorbed and accumulated in the liver in a significant manner, whereas the PCDDs/Fs from sepiolite were not available for chickens since livers from broilers fed 3% sepiolite presented similar WHO-TEQ values than those from broilers fed control diet.

Del mineral al frontal romànic: aplicació dels pigments minerals en pintura romànica al Berguedà

Treball de recerca realitzat per una alumna d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. L’objectiu principal ha estat fer una reproducció a escala d’un frontal del romànic berguedà emprant pigments minerals. Sobre la base d’una recerca bibliogràfica exhaustiva, s’ha realitzat primer una aproximació teòrica amb l’objectiu de poder estudiar els pigments minerals des de diversos punts de vista: el científic, explicant la física, química i geologia del color; i l’artístic, explicant l’evolució dels pigments al llarg de la història de l’art –especialment en el Romànic català -. Paral•lelament, els estudis experimentals es van estructurar en quatre apartats: localització i recol•lecció de minerals, obtenció del pigment, elaboració de la pintura i reproducció del frontal romànic de Sant Andreu de Sagàs. Per tal de comprendre millor el procediment d’elaboració del frontal se’n va confeccionar un altre que es va dividir en quatre parts, corresponents als diferents passos que s’havien de seguir. El treball realitzat mostra que les dues grans branques del saber, l’art i la ciència, es troben íntimament relacionades. A més ha demostrat que gran part dels pigments que s’utilitzaven per elaborar les pintures romàniques del Berguedà provenien de l’entorn més directe, però en cas necessari s’utilitzaven minerals importats de terres llunyanes, com el cinabri. Les pintures elaborades amb pigments minerals tenen un alt valor afegit, ja que requereixen tot un procés de preparació molt llarg i laboriós.

Hiperparatiroidismo primario en mujeres postmenopáusicas: evolución de la densidad mineral ósea tras tratamiento quirúrgico

Es realitza un estudi prospectiu observacional amb 158 dones postmenopàusiques diagnosticades d’hiperparatiroidisme primari. L’objectiu és descriure i analitzar l’evolució de la densitat mineral òssia d’aquestes dones després de ser sotmeses a tractament quirúrgic. Els resultats mostren que l’os més afectat en aquesta malaltia és l’os cortical, però el que més es recupera i de forma més ràpida després de la paratiroidectomia és l’os trabecular. Així mateix, les malaltes que tenen un hiperparatiroidisme més sever presenten una major recuperació de la densitat mineral òssia després de la cirurgia.

Bottled natural mineral water in catalonia: origin and geographical evolution of its consumption and production

During the second half of the nineteenth century a major mineral water bottling industry appeared in Catalonia which vigorously lasted until the first third of the 20th century. The fact that the industry appeared in Catalonia and in other parts of Europe and the United States almost at the same time and had not existed before can be explained by a series of factors which coincided in time. This situation encouraged producers to pack, transport and sell bottled water from their respective sources. Among these factors there is the rise of hygienism, very influential in Catalonia, the declining water quality due to industrialization, the increase in population density, the improvement in transport, the emergence of thermal tourism or the invention of better containers used to store water. This project aims to explain thoroughly all the mentioned factors, and to give some light to why, when and how the Catalan bottled water industry appeared.

Litterfall and mineral return in two cork-oak forests in northeast spain

Seasonal trends in littertall and potential mineral return were studied in two cork-oak forest sites in the northeastern Iberian peninsula. The estimated average litter production was 3.9.M- gy.e1ahar for one site and 4.6 .M- gy.e1ahar for the other; these figures are similar to those reported for holm-oak (Quercus ilex) forests in the same area. Seasonal litterfall patterns were typical of Mediterranean forest ecosystems. Leaves accounted for 46 to 78% of the total dry matter. Their annual weighted-average mineral composition was low in macronutrients (N 8-9; K 4-5; Mg 0.8-1.3; Ca 9-10 and P 0.4-1 m-)g.1g and relatively high in micronutrients such as Mn (2-2.2 m-)g.1g or Fe (0.3-0.4 m)-g..1g Minimum N and P concentrations were found during the growth period. Estimates of potential mineral return for an annual cycle were N 38-52, P 2.1-5.2, K 20-28, Ca 44-53 and Mg 5.4-5.0 k-,g.1ha depending on the site biomass and fertility

Value and depreciation of mineral resources over the very long run: An empirical contrast of different methods

The paper contrasts empirically the results of alternative methods for estimating thevalue and the depreciation of mineral resources. The historical data of Mexico andVenezuela, covering the period 1920s-1980s, is used to contrast the results of severalmethods. These are the present value, the net price method, the user cost method andthe imputed income method. The paper establishes that the net price and the user costare not competing methods as such, but alternative adjustments to different scenariosof closed and open economies. The results prove that the biases of the methods, ascommonly described in the theoretical literature, only hold under the most restrictedscenario of constant rents over time. It is argued that the difference between what isexpected to happen and what actually did happen is for the most part due to a missingvariable, namely technological change. This is an important caveat to therecommendations made based on these models.

Efecto de los usos del suelo en la emisión de dióxido de carbono del suelo a la atmósfera en un agroecosistema semiárido del Valle del Ebro

Los cambios en los usos del suelo han contribuido de manera importante al incremento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente de dióxido de carbono, aumentando sus emisiones desde 1970 en un 80%. Estos cambios causan la alteración de los suelos provocando un impacto sobre el ciclo del carbono, aumentando las tasas de descomposición de la fracción orgánica creando así un flujo de CO2 a la atmosfera. Entre las recomendaciones del Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, en inglés), y contemplado en el Protocolo de Kyoto, se encuentra el proceso de secuestro de carbono en suelos, que implica la eliminación del CO2 atmosférico por parte de las plantas y su almacenamiento como materia orgánica del suelo. Para poder favorecer dicho proceso, en un determinado tipo de ecosistema, es fundamental conocer cuáles son los factores que gobiernan la respiración del suelo y el impacto que tienen los diferentes usos en la emisión de CO2. En el presente trabajo se han estudiado 4 usos del suelo representativos del secano aragonés: un monocultivo de cebada en siembra directa (NT), un suelo abandonado labrado (AC), un suelo abandonado no alterado (AU) y un suelo forestal (FR) con el objetivo de conocer sus tasas de respiración, la influencia de diferentes parámetros edáficos en ellas, y proponer cambios en el uso del suelo que ayuden a mitigar estas emisiones. Además, se ha dedicado un apartado para conocer cómo influyen diferentes técnicas de fertilización nitrogenada (mineral y orgánica) en la respiración de un monocultivo de cebada en siembra directa. En cuanto a los usos, los resultados obtenidos tanto in situ como en laboratorio muestran una mayor respiración en AC, siendo los valores más bajos los de NT y FR. Una de las principales conclusiones es que la supresión del laboreo y del periodo de barbecho largo, así como la conversión de tierras abandonadas y marginales a cultivos y zonas forestales se presentan en este tipo de ecosistemas como prácticas de secuestro de carbono. En el estudio de aplicación de fertilizantes, no se observó ningún cambio en la respiración del suelo después de la aplicación de nitrógeno mineral. En cambio, el suelo fertilizado con purín sí que mostró picos de emisión durante las siguientes horas a la incorporación de éste, debido fundamentalmente a su alto contenido de carbono lábil.

Carbon and nitrogen partitioning during post-anthesis is conditioned by N fertilization and sink strength in three cereals

Further knowledge of the processes conditioning nitrogen use efficiency (NUE) is of great relevance to crop productivity. The aim of this paper was characterise C and N partitioning during grain filling and their implications for NUE. Cereals such as bread wheat (Triticum aestivum L. cv Califa sur), triticale (× Triticosecale Wittmack cv. Imperioso) and tritordeum (× Tritordeum Asch. & Graebn line HT 621) were grown under low (LN, 5 mm NH4NO3) and high (HN, 15 mm NH4NO3) N conditions. We conducted simultaneous double labelling (12CO2 and 15NH415NO3) in order to characterise C and N partitioning during grain filling. Although triticale plants showed the largest total and ear dry matter values in HN conditions, the large investment in shoot and root biomass negatively affected ear NUE. Tritordeum was the only genotype that increased NUE in both N treatments (NUEtotal), whereas in wheat, no significant effect was detected. N labelling revealed that N fertilisation during post-anthesis was more relevant for wheat and tritordeum grain filling than for triticale. The study also revealed that the investments of C and N in flag leaves and shoots, together with the"waste" of photoassimilates in respiration, conditioned the NUE of plants, and especially under LN. These results suggest that C and N use by these plants needs to be improved in order to increase ear C and N sinks, especially under LN. It is also remarkable that even though tritordeum shows the largest increase in NUE, the low yield of this cereal limits its agronomic value.

Occurrence of a new sulphate mineral: Ca7Na3K(SO4)9 in the Emet borate deposits, western Anatolia (Turkey)

This paper is a preliminary report on the petrographic and geochemical characteristics of a new sulphate mineral associated with lacustrine glauberite layers. This mineral is present in two boreholes recently drilled in the Emet borate district (Mio-cene; western Anatolia , Turkey). The evaporitic succession in these boreholes is mainly formed of a glauber ite-probertiteal-ternation. We suggest the name"emetite", after the town of Emet, for the new sulphate mineral, although the fine crystal size hinders the appropriate chemical and crystallographic characterization required to propose it as a new mineral to the International Mineralogical Association. .

Occurrence of a new sulphate mineral: Ca7Na3K(SO4)9 in the Emet borate deposits, western Anatolia (Turkey)

This paper is a preliminary report on the petrographic and geochemical characteristics of a new sulphate mineral associated with lacustrine glauberite layers. This mineral is present in two boreholes recently drilled in the Emet borate district (Mio-cene; western Anatolia , Turkey). The evaporitic succession in these boreholes is mainly formed of a glauber ite-probertiteal-ternation. We suggest the name"emetite", after the town of Emet, for the new sulphate mineral, although the fine crystal size hinders the appropriate chemical and crystallographic characterization required to propose it as a new mineral to the International Mineralogical Association. .