Biomassan energia-arvon nostaminen sekundäärilämmöllä kuivaamalla

Viime aikoina ilmastonmuutos, fossiilisten polttoaineiden väheneminen ja niiden hinnan nousu ovat lisänneet merkittävästi maailmanlaajuista kiinnostusta uusiutuviin energiavaroihin. Suomessa uusiutuvien energialähteiden käytössä on jo pitkään panostettu metsäteollisuuden sivutuotevirtana tuottamaan puuperäiseen biomassaan, jota metsäteollisuus käyttää energiantuotantoonsa. Metsäteollisuuden jätevesien käsittelyssä syntyy erilaisia lietteitä, jotka joko uusiokäytetään tai hävitetään polttamalla tai sijoittamalla kaatopaikalle. Erityisesti biolietteiden uusiokäyttö on hankalaa ja kaatopaikkasijoitus tulevaisuudessa mahdotonta tai ainakin kustannuksiltaan kohtuutonta. Käytännössä liete hävitetään polttamalla ja kuivaamalla siitä tulee polttoaine. Lietteiden energiakäyttö on järkevin tapa hävittää jäteliete. Lietteiden korkean vesipitoisuuden vuoksi ne tulee kuitenkin kuivata ennen polttoa. Lietteen kuivaaminen sekundäärienergiavirralla eli metsäteollisuusprosesseissa sivutuotteena muodostuvalla ns. hukkalämmöllä lisää lietteen poltosta saatavaa energiamäärää ja korvaa fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää lietteen kuivaukseen optimaalisin kuoren ja lietteen seossuhde eri kuivausparametrejä vaihdellen. Kokeellinen työ aloitettiin rakentamalla energiatekniikan koehalliin laboratoriokokoluokan kiintopetikuivuri, jossa kuivumista tutkittiin puhaltamalla polttoainepedin läpi lämmitettyä ilmaa. Kuivattavina polttoaineina olivat kuoren ja lietteen seos tai pelkkä kuori ja liete erilaisilla massoilla ja erilaisilla prosenttisilla suhteilla ja erilaisissa lämpötiloissa. Kuivumiskäyrien määritys perustui massanmuutokseen. Koelaitteessa olivat anturit lämpötilan mittausta varten, jotta lämpötila saatiin säädettyä ja seurattua kokeen edellyttämällä tavalla. Lämpötilat ja painonmuutokset tallentuivat koetta tehdessä tietokoneelle. Kuivauskokeet osoittivat, että liete-kuori seos kuivuu hyvin kiintopedissä kun lietteen massaosuus seoksessa on korkeintaan 50 %. Lietteen massaosuuden ollessa tätä suurempi kuivaaminen ei enää ole tehokasta, mikä johtuu luultavasti ilman suuresta kanavoitumisesta kuivauspedissä. Kuorta kuivatessa lämpötilan nosto 50 °C:stä 70 °C:een oli huomattavasti tehokkaampaa kuin 70 °C:stä 90 °C:een, ajallisesti ero oli noin kaksinkertainen.

Fast- and drift-ice communities in the Bothnian Bay and the impact of UVA radiation on the Baltic Sea ice ecology

The aim of this thesis was to study ecology of Baltic Sea ice from two perspectives. In the first two studies, sea-ice ecology from riverine-influenced fast ice to drift ice in the Bothnian Bay was investigated, whereas the last two studies focus on the sensitivity of sea-ice bacteria and algae to UVA examined in situ. The seasonal sea ice cover is one of the main characteristics of the Baltic Sea, and despite the brackish parental water, the ice structure is similar to polar ice with saline brine inclusions, the sea ice habitat. The decreasing seawater salinity from the northern Baltic Sea to the Bothnian Bay translates to decreasing brine volumes along the gradient, governing the size and community structure of the food webs in ice. However, the drift and fast ice in the Bothnian Bay may differ greatly in this sense, as drift ice may have been formed at more southern locations. Rafting and the formation of snow ice are common processes in the ice field of the Bothnian Bay. As evidenced in this thesis, rafting altered the vertical distribution of organisms and snow-ice formation provided habitable space in the better-illuminated, nitrogen-rich surface layer. The divergence between fast and drift ice became apparent at the more advanced stages, and chlorophyte biomass decreased from fast to drift ice, while the opposite held true for protozoan and metazoan biomass. The brine volumes affected the communities somewhat, and a higher percentage of flagellate species was generally linked to lower brine volumes, whereas chain-forming diatoms were mostly concentrated in layers with larger brine volumes. These results add to knowledge of the ecological significance of the ice cover lasting up to 7 months per year in this area. Sea-ice food webs are generally light-limited, but while increasing light irradiances typically enhance the primary production and further, the secondary production in sea ice, any increase in solar radiation also includes an increase in harmful UVA radiation. The Baltic Sea ice microbial communities were clearly sensitive to UVA and the responses were strongly linked to the earlier light history, as well as to the solar irradiances they were exposed to. The increased biomass of chlorophytes and pennate diatoms, when UVA was excluded, indicates that their normally minor contribution to the biomass in the upper layers of sea ice might be partly dictated by UVA. The effects of UVA on bacterial production in Baltic Sea ice mostly followed the responses in algal growth, but occasionally the exposure to UVA even enhanced the bacterial production. The dominant bacterial class, Flavobacteria, seemed to be UVA-tolerant, whereas all the Alpha-, Beta- and Gammaproteobacteria present in the surface layer showed UVA sensitivity. These results indicate that changes in the light field of ice may alter the community structure and affect the functioning of ice food webs, and are of importance when the effects of thinning of the ice cover are assessed.

Heating values of mature trees.

The effective heating values of the above and below ground biomass components of mature Scots pine (Pinus sylvestris), Norway spruce (Picea abies), downy birch (Betula pubescens), silver birch (Betula pendula), grey alder (Alnus incana), black alder (Alnus glutinosa) and trembling aspen (Populus tremula) were studied. Each sample tree was divided into wood, bark and foliage components. Bomb calorimetry was used to determine the calorimetric heating values. The species is a significant factor in the heating value of individual tree components. The heating value of the wood proper is highest in conifers. Broad-leaved species have a higher heating value of bark than conifers. The species factor diminishes when the weighted heating value of crown, whole stems or stump-root-system are considered. The crown material has a higher heating value per unit weight in comparison with fuelwood from small-sized stems or wholetrees. The additional advantages of coniferous crown material are that it is a non-industrial biomass resource and is readily available. The variability of both the chemical composition and the heating value is small in any given tree component of any species. However, lignin, carbohydrate and extractive content were found to vary from one part of the tree to another and to correlate with the heating value.

Photosynthesis of ground vegetation in boreal Scots pine forests

Research on carbon uptake in boreal forests has mainly focused on mature trees, even though ground vegetation species are effective assimilators and can substantially contribute to the CO2 uptake of forests. Here, I examine the photosynthesis of the most common species of ground vegetation in a series of differently aged Scots pine stands, and at two clear-cut sites with substantial differences in fertility. In general, the biomass of evergreen species was highest at poor sites and below canopies, whereas grasses and herbs predominated at fertile sites and open areas. Unlike mosses, the measured vascular species showed clear annual cycles in their photosynthetic activity, which increased earlier and decreased later in evergreen vascular species than in deciduous species. However, intraspecific variation and self-shading create differences in the overall level of photosynthesis. Light, temperature history, soil moisture and recent possible frosts could explain the changes in photosynthesis of low shrubs and partially also some changes in deciduous species. Light and the occurrence of rain events explained most of the variation in the photosynthesis of mosses. The photosynthetic production of ground vegetation was first upscaled, using species-specific and mass-based photosynthetic activities and average biomass of the site, and then integrated over the growing season, using changes in environmental factors. Leaf mass-based photosynthesis was highest in deciduous species, resulting in notably higher photosynthetic production at fertile sites than at poor clear-cut sites. The photosynthetic production decreased with stand age, because flora changed towards evergreen species, and light levels diminished below the canopy. In addition, the leaf mass-based photosynthetic activity of some low shrubs declined with the age of the surrounding trees. Different measuring methods led to different momentary rate of photosynthesis. Therefore, the choice of measuring method needs special attention.

Metsikön rakenteen ja hakkuiden vaikutus pintakasvillisuuteen Etelä-Suomen yleisimmillä kasvupaikkatyypeillä

Taman tutkielman tarkoituksena oli selvittaa metsikon rakenteen seka hakkuiden vaikutuksia pintakasvillisuuden lajikoostumukseen ja biomassaan Etela-Suomen lehtomaisilla, tuoreilla ja kuivahkoilla kankailla. Aineistona tassa tyossa on 8. valtakunnan metsien inventoinnin yhteydessa vuosina 1985–86 metsaluonnon ja ympariston tilan seurantaa varten perustetuista noin 3 000 pysyvasta koealasta poimittu otos. Pintakasvillisuuden lajisto muuttuu metsikon kehitysvaiheen mukaan. Hakkuu on huomattava hairio, joka aiheuttaa nopeita ja suuria muutoksia pintakasvillisuudessa. Pintakasvillisuutta on tarkasteltu lahinna lajiryhmittain (heinat, ruohot, varvut, sammalet seka jakalat). Kunkin lajiryhman peittavyyden eroavaisuuksia testattiin varianssianalyysilla kun selittavana muuttujana ovat luokittain metsikon ika ja edellisesta hakkuusta kulunut aika. Lajikohtaisia tarkasteluja on sen sijaan tehty kasvillisuuden ordinaatioanalyyseilla. Tassa kaytetty ordinaatiomenetelma on epametrinen moniulotteinen skaalaus (Non-metric multidimensional scaling, NMDS), jonka avulla voidaan tehda paatelmia kasvillisuuden rakenteen ekologisesta vaihtelusta ymparistomuuttujien suhteen. Harvennus- ja avohakkuiden vaikutuksia pintakasvillisuuteen myos mallinnettiin lajiryhmittain kayttaen yleistettyja lineaarisia malleja (Generalized linear models). Lajiryhmien peittavyyksien kehitysta mallinnettiin puuston pohjapinta-alan funktiona. Metsikon ian kasvaessa heinien ja ruohojen osuus pienenee, kun taas varpujen ja sammalten osuus lisaantyy. Harvennushakkuiden vaikutukset ovat lievempia kuin avohakkuiden eivatka ne useimmiten aiheuttaneet tilastollisesti merkittavia muutoksia pintakasvillisuuden peittavyyksissa. Avohakkuu sen sijaan on voimakkaampi ja aiheuttaa merkittavia muutoksia. Heinia ja ruohoja esiintyy hakkuun jalkeen enemman ja vastaavasti sammalet ja varvut taantuvat. Kasvillisuuden kokonaispeittavyys ja biomassa ovat suurimmillaan hakkaamattomissa metsikoissa. Harvennushakkuun jalkeen peittavyys ja biomassa voi kuitenkin hetkellisesti olla suurimmillaan kun harvennuksesta on kulunut muutama vuosi. Yleistetyt lineaariset mallit kuvasivat pintakasvillisuuden kehitysta metsikon pohjapinta-alan funktiona luotettavasti. Malleja voidaan kayttaa myos ennustamaan miten pintakasvillisuus kehittyy avohakkuun jalkeen. Malleja voidaan soveltaa esimerkiksi laskettaessa pintakasvillisuuden sitoman hiilen maaraa eriikaisissa metsissa. Niiden avulla voidaan myos arvioida esimerkiksi avohakkuuta voimaperaisemman energiapuun korjuun vaikutuksia pintakasvillisuuden runsauteen.

Efecto de diferentes proporciones de caña de azucar (Saccharum officinarum), pasto Taiwan (Pennisetum purpureum) y melaza sobre la composicion quimica del ensilaje de marango (Moringa oleifera)

El presente estudio se realizó en la finca “Santa Rosa” propiedad de la Universidad Nacional Agraria, localizada geográficamente a los 12°08’15’’ latitud Norte y a los 86°09’36’’ longitud Este, en el departamento de Managua. El objetivo fue evaluar el efecto de diferentes proporciones de caña de azúcar (Sacharum officinarum), pasto Taiwán (Pennisetum purpureum) y melaza sobre la composición química y microbiológica del ensilaje de Marango (Moringa oleífera). Se utilizaron 14 tratamientos con tres repeticiones cada uno para un total de 42 microsilos distribuidos en un Diseño Completamente al Azar, donde se evaluó Marango en proporciones de 31.66, 33.00, 33.33, 63.33, 66.00, 66.66, 95.00 y 99.00%, Taiwán en las mismas proporciones, Caña de azúcar en proporciones de 33.33, 66.33 y 100%, y la melaza en proporción de 1 y 5%. Las variables evaluadas fueron: Composición química (Materia seca, Proteína cruda, Cenizas, FDN, FDA, Hemicelulosa, contenido de azucares), Perfil de fermentación (pH, Acido láctico, Acido acético) y Composición microbiana (Lactobacilos, Clostridios y Enterobacterias). Se realizó Análisis de Varianza y comparaciones de medias con la Prueba de Tukey 5% utilizando MINITAB, versión 12.0. Los resultados de los análisis de varianza (P<0,05) mostraron que el mayor contenido de MS lo obtuvo el T2 (T95Mz5) con 26.89%, de PC el T7 (M99Mz1) con 15.04%, de CEN el T2 (T95Mz5) con 2.83%, de FDN el T13 (T66C34) con 77.55%, de FDA el T4 (M32T63Mz5) con 45.18%, de Hemicelulosa el T13 (T66C34) con 40.08%, el menor contenido de pH el T6 (M64T32Mz5) con 3.49 y los mayores contenidos de Acido Láctico el T8 (M95Mz5) con 51.60 mg/kg de MS, de Acido Acético el T7 (M99Mz1) con 31.10 mg/kg de MS, de Lactobacilos el T13 (T66C34) con 6.49 log UFC/g de MS y de Clostridios el T14 (T34C66) con 4.41 log UFC/g de MS. En conclusión todos los ensilados donde se incluyó Marango presentaron resultados similares en la mayoría de los parámetros químicos, sin embargo los tratamientos 7 y 8 presentaron las mejores características nutritivas, siendo una opción nutricional viable para el productor.

Estudio de la fertilidad y la dinámica del carbono en el suelo bajo diferentes manejos agronómicos en un cafetal de cuatro años de plantado en el Pacífico de Nicaragua

Se llevó a cabo un estudio en 2004, en el centro Jardín Botánico de UNICAFE (11º54’ N y 98º09’ W) y en el Centro Experimental de Campos Azules del INTA (11º53’59” N y 83º08’59” W), Masaya, Nicaragua. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar con 2 repeticiones en Jardín Botánico y una en CECA, evaluándose la fertilidad y dinámica del Carbono en el suelo bajo diferentes manejos agronómicos en un cafetal de cuatro años de plantado. Los tratamientos consistieron en un factor A denominado tipos de sombra y nivel de insumo, siendo: Sombra de leguminosas ( Inga laurina + Samanea saman ) + Orgánico intensivo (MO) y Convencional extensivo (MC), Sombra mixta ( Inga laurina , Simaruba glauca ) + MO y MC, Sombra no leguminosa ( Simaruba glauca , Tabebuia rosea ) + MO y MC y a pleno sol + MC; y el factor B, definido como Sitio de muestreo de suelo con niveles de Calle e Hilera. El muestreo de suelo fue a las profundidades de 0 a 10 cm y de 10 a 20 cm. Se obtuvo una muestra compuesta de 6 submuestras de igual número de puntos distribuidos en la parcela útil, tomando árboles de ambas especies de sombra. La extracción de las submuestras se hizo en un área de un marco de 0.25 m 2 , realizando 3 perforaciones en forma diagonal; las submuestras se homogenizaron y se extrajo la muestra compuesta de 0.5 kg, este procedimiento se realizó en ambos años 2001 y 2004 con la variante que en este último año no se definió el segundo factor B (sitio de muestreo). A cada una de las muestras compuestas se les determinó: El carbono lento, pasivo y tota l para el año 2001, las variables de nitrógeno total (%), P, K, Ca, Mg y CIC (meq / 100 g de suelo) y pH en H 2 O para ambos años (2001 y 2004). Con respecto a las variables Carbono total (%), la biomasa microbiana (% del C), Na (meq / 100 g de suelo) y las relaciones básicas (Ca/K, Mg/K y Ca+Mg/K) se determinaron solamente en el año 2004. Estas se sometieron a un análisis estadístico de varianza (ANDEVA) con una probabilidad α = 0.05 de error, y al comparador de medias Diferencia Mínima Significativa. Los resultados obtenidos indican diferencias estadísticas (P=0.0003) en el pH del suelo a la profundidad de 0–10 cm en 2004, bajo los tratamientos con sombra leguminosa, no leguminosa y mixta con el nivel de insumo MO; manifestando valores mas altos en relación a los MC. Así mismo las vari ables P, K y el Ca disponibles, reflejaron diferencias estadísticas con valores mayores en el año 2004; bajo las sombra leguminosa, no leguminosa y mixta + MO, en ambas profundidades superando a los MC. Mientras que para las relaciones básicas del suelo Ca/K, Mg/K y Ca+Mg/K fueron mas altas bajos los tratamientos MC, principalmente en la combinación de sombra mixta ( I. laurina + S. glauca ). Las relaciones Mg/K y Ca+Mg/K manifestaron los valores mas altos bajo el sitio de hilera en la profundidad de 10 a 20 cm. La CIC y el Na disponible, manifestaron un comportamiento diferente con respecto al sitio de muestreo a la profundidad de 0 a 10cm, al reflejar el valor mas alto de CIC en la calle con 40.2 meq que en la hilera del cafeto; mientras que el Na y el P disponible reflejaron las concentraciones mas altas en el sitio de hilera con valores de 0.57 y 48.0 meq respectivamente. En cuanto a la variable de C lento y pasivo (%) del suelo mantuvieron concentraciones altas bajo todos los tratamientos evaluados en ambas profundidades, la misma tendencia se vio reflejada para la variable de porcentaje relativo de C total de la fracción lenta y pasiva del suelo; con respecto al C total del suelo (2001 y 2004) manifestó una disminución de éste; pero no significativa de su concentración en todos los tratamientos para el año 2004; sin embargo solamente la variable C-microbiano manifestó diferencias estadísticas en la profundidad de 0 - 10 cm reflejando contenidos altos; bajo las sombra mixta y leguminosa con el nivel de insumo MO

Efecto de diferentes residuos de origen vegetal y animal en algunas caracteristicas fisica, quimica y biológica del compost. Hacienda Las Mercedes, Managua, 2005

El estudio del efecto de diferentes residuos orgánicos de origen vegetal y animal en algunas características física, química y biológica del compost. Los objetivos fueron: C ontribuir a la búsqueda de alternativas de reciclaje de diferentes materiales de origen vegetal, animal y que contenga buenas características físicas, q uímicas y biológicas, evaluar el efecto de diferentes materiales orgánicos (pulpa de café, aserrín, basura verde + cascarilla de arroz, abono verde + cascarilla de arroz y residuos del comedor) sobre algunas propiedades químicas, físicas y biológicas del c ompost y determinar cuál de las mezclas orgánicas evaluadas (pulpa de café, aserrín, basura verde + cascarilla de arroz, abono verde + cascarilla de arroz y residuos del comedor) contribuyen a mejorar algunas de las propiedades químicas, físicas y biológic as del compost. Se estableció en la Hacienda Las Mercedes, propiedad de la Universidad Nacional Agraria, ubicada en el Km. 11 y ½ carretera norte, 1 Km. al lago frente a la empresa CARNIC en la localidad Las Mercedes perteneciente al departamento de Mana gua. Está finca se ubica geográficamente a los 12º8 ́36 ́ ́ latitud norte y 86º09 ́49 ́ ́ longitud oeste a una altitud de 56 msnm. El estudio comprendió cinco tratamientos y tres repeticiones: los cinco tratamientos compuestos de: basura seca recogida de la Ha cienda Las Mercedes, estiércol, cal y sica (carbón vegetal) en común; el tratamiento uno se diferenciaba por la presencia de pulpa de café, el dos por tener aserrín, el tres con basura verde más cascarilla de arroz, el cuatro con abono verde más cascarill a de arroz y el quinto con residuos provenientes del comedor de la Universidad Nacional Agraria. Se evaluaron las siguientes variables: temperatura, humedad, fitoxicidad , Contenido de macro y micro elementos y d iversidad de hongos y bacterias en el proce so de compostaje . El aná lisis estadístico utilizado fue el análisis de varianza a la variable: análisis químico, se realizó separación de medias por TUKEY al 5% de probabilidad de error. A las variables humedad, toxicidad y análisis microbiológico se les realizó un análisis cualitativo. La variable temperatura se le realizó análisis de varianz a a través del MANOVA. Se obtuvieron los siguientes resultados: existe diferencia significativa entre los tratamientos en la variable temperatura siendo la pulp a de café el material orgánico que favorece mayor actividad microbiana y que permitió obtener temperaturas más altas que el resto de mezclas . La pasteurización del abono se logró a través de que la temperatura entre 45 ºC y 50 ºC fue por un tiempo prolon gado. Según el resultado del análisis químico realizado en el laboratorio de suelos y aguas de la UNA indican por que los rangos de humedad al final del ensayo se mantuvieron dentro de los parámetros óptimos (50 - 65 %). Todos los tratamientos tienen una r elación carbono/nitrógeno alta, las que varían entre 79:1 a 60:1. Todas las mezclas tienen estabilidad, no hay presencia de sustancias fitotóxicas. En todos los tratamientos se obtiene una germinación arriba del 90 por ciento. La presencia de bacterias y hongos estuvo durante todo el proceso de descomposición, siendo menor el número de especies de hongos encontrados por tratamiento a los 30 días que a los 90 días. Entre las bacterias más encontradas están las del género Bacillus.

Efecto de tres abonos organicos sobre el crecimiento y rendimiento en Yuca (Manihot esculenta Crantz) El Plantel, Masaya, 2007

Con el propósito de generar información científica referente al uso de abonos orgánicos y determinar su efecto sobre el crecimiento y rendimiento en la yuca ( Manihot esculenta Crantz), se llevó a cabo un experimento entre mayo de 2007 y febrero de 2008 utilizando un diseño unifactorial en Bloques Completos al Azar con cuatro tratamientos (compost – 4.7t ha¹, biofertlizante – 9.7 t ha¹, Humus de lombriz – 2.37 t ha¹, testigo – sin aplicación) y cuatro repeticiones. El ensayo se estableció en la Finca El Plantel, Masaya, propiedad de la Universidad Nacional Agraria. La zona se caracteriza por poseer suelos franco arcillosos ligeramente ácidos, con altitud de 98 a 110 m.s.n.m y precipitación de 800 a 1 000 mm anuales. Durante la etapa de crecimiento se midieron las variables: altura de planta y diámetro del tallo, y durante la etapa de rendimiento: raíces/planta, diámetro, longitud y peso de raíces, las cuales fueron sometidas a un análisis de varianza. Los diferentes tratamientos no mostraron diferencias significativas en las variables de crecimiento evaluadas. Respecto al rendimiento y sus componentes, sí hubo diferencias significativas entre los tratamientos para la variable diámetro de raíz, ejerciendo el humus de lombriz el mayor efecto sobre esta variable (44 mm). Los valores más altos obtenidos en las variables raíces⁄planta (6.9 unidades), peso de raíz (3.2 kg/planta) y rendimiento (40 t/ha) corresponden también al humus de lombriz, no así para la longitud de raíz (27.5 cm) que corresponde al compost; para estas últimas variables sólo hubo diferencia estadística entre cualquiera de los tratamientos y el testigo. El resultado se atribuye principalmente al porcentaje de nutrientes y al nivel de disponibilidad de éstos en cada abono orgánico, limitado por las características propias del residuo o abono y el equilibrio entre los procesos de inmovilización y mineralización realizados por la biomasa microbiana en el suelo.

Cambios en la fertilidad del suelo, producción de biomasa y balance de nitrógeno en sistemas agroforestales con café en Nicaragua

Se estableció un experimento de un sistema agroforestal con el cultivo de café en el año 2001 en el Municipio de Masatepe, Nicaragua; estableciéndose en las parcelas principales especies arbóreas leguminosas y no leguminosas y en las subparcelas niveles de fertilizantes orgánicos y químicos aplicados a diferentes cantidades para el manejo de la fertilidad del suelo, enfermedades, plagas insectiles y malezas, con el propósito de establecer los cambios en la fertilidad del suelo, la producción de residuos vegetales y el balance de Nitrógeno. Para la determinación de las variables del suelo, mineralización del nitrógeno, carbono y biomasa microbiana se extrajo por parcela experimental un volumen de suelo para constituir una muestra compuesta. Para la producción de biomasa fueron muestreados dos árboles por parcela y determinados los contenidos de N; fue considerada la cantidad de N aportados por la adición de fertilizantes orgánicas y químicos. El N extraído por medio de la cosecha (grano uva) fue determinado para incluirlo en el balance. Los resultados muestran que se produce una menor acidez del suelo, y estadísticamente diferente en el Orgánico Intensivo comparado al manejo Convencional Moderado, y similar comportamiento en Fósforo, Potasio y la biomasa microbiana. En tanto la CIC, el N y el C total , resultó menor en el 2004 con respecto al 200l, en ambos años no hubo diferencias estadísticas entre los tratamientos. La tasa de mineralización del N es menor en el tratamiento a pleno sol con fertilizante químico con respecto a los tratamientos con sombra arbórea; mientras que los fertilizantes orgánicos muestran ser diferentes estadísticamente con respecto a fertilizantes químicos aplicados al suelo. Las cantidades de residuos vegetales producidos por la poda es dado por lnga. laurina, sin embargo, en el raleo Tabebuia. rosea la supera en esta actividad. El balance de Nitrógeno resulta negativo en los niveles de fertilizante Moderado Convencional y Orgánico Moderado dado que las extracciones por cosecha de los frutos de café y extracciones de leña son superiores a las adiciones de N vía fertilización provocando un empobrecimiento de este elemento mineral en el suelo.

Efecto de diferentes dosis de tres tipos de abonos orgánicos en maíz como planta indicadora

Efecto de diferentes dosis de tres tipos de abonos orgánicos en maíz como planta indicadora. Nicaragua forma parte de los países tropicales donde las altas temperatura y precipitaciones pueden degradar la materia orgánica en forma exponencial bajo ciertas condiciones de la labranza intensiva. Una de las medidas para contrarrestar la disminución de la materia orgánica en suelos agrícolas, puede ser la aplicación de compost como una forma de humus estable, producto de descomposición microbiana en condiciones controladas. Su función estabilizador es ejercida sobre las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo. En Nicaragua existen varias fuentes orgánicas útiles para la elaboración de compost. En el estudio siguiente se probaron tres tipos de desechos que presentan problemas de contaminación y por lo tanto un costo socio económicos: residuos vegetales mezclados con estiércol, desperdicios del mercado mayor y los desechos orgánicos de un barrio capitalismo. Los diferentes abonos de aplicaron en dos dosis de 15,30 y 45 ton/ha en un ensayo en parcelas ávidas con el cultivo de maíz, variedad NB 5 tomado como testigo una cero aplicación y una aplicación de fertilizante químico con 100 kg /ha de N, 60 kg/ha de p2 o5 y 20 kg de k2o. En el primer año se obtuvo un rendimiento mayor con la aplicación de 45 ton/ha. De compost del mercado mayor. La aplicación de 15 y 30 ton/ha de este mismo abono presentó un rendimiento estadístico igual al del obtenido con fertilización química de su dosis mencionada. En la prueba de residual de los abonos se comprobó que en el segundo año, el compost producido a partir de residuos vegetales y estiércoles posee un mayor efecto residual que los otros y que la aplicación de 30 y 45 ton /ha. Presentó un efecto sobre rendimiento del cultivo que era estadísticamente igual al producido con el fertilizante químico que se aplicó de nuevo en éste último ciclo. Como conclusión se puede afirmas que el compost del mercado mayor poseía una mayor velocidad de descomposición bajo las condiciones climática dadas y por ende se recomienda aplicarlo anualmente en una cantidad de 15 ton/ha se demostró también que el estiércol presenta propiedades más estables lo que permite una aplicación bianual con un nivel de 30 ton/ha. Sin embargo, el uso de desecho doméstico como fuente para la elaboración de compost todavía ha dado un resultado satisfactoria y necesita estudios posteriores antes de poder hacer cualquier recomendación de su uso.

Tratamiento de aguas residuales mediante fangos activados: importancia de los mecanismos de reducción de enterobacterias

Presentación de la la comunicación al IX Congreso de Microbiología del Medio Acuático celebrado en Barcelona del 13 al 15 de septiembre de 2012.

Assessment of phytostabilization of Pb/Zn mine soils with organic amendments and a native metallicolous ecotype of Festuca Rubra l.: implications for amendment selection and recovery of soil health

La contaminación del suelo es una de las principales amenazas para los ecosistemas y la salud humana. Actualmente, desde un punto de vista tanto económico como ambiental, la fitoestabilización es la mejor tecnología para remediar suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales como son los suelos mineros. La fitoestabilización asistida consiste en el empleo de plantas y enmiendas orgánicas y/o inorgánicas con el fin de reducir la movilidad y la biodisponibilidad de los contaminantes y recuperar la salud de suelo. En este trabajo se han realizado ensayos en microcosmos y en campo centrándonos en la salud del suelo minero contaminado con Pb y Zn durante un proceso de fitoestabilización empleando enmiendas orgánicas (purines vacunos, gallinaza, estiércol de oveja y lodos de papelera mezclados con gallinaza) y/o la especie metalífera Festuca rubra con el objetivo de (i) estudiar las interacciones suelo-enmienda responsables de los cambios inducidos por el proceso de quimioestabilización en las propiedades físicoquímicas y biológicas del suelo, (ii) evaluar la efectividad del proceso de fitoestabilización sobre suelos vegetados y de la revegetación sobre suelos desnudos (iii) valorar la idoneidad de distintos indicadores químicos y biológicos (parámetros microbianos y de la vegetación) para monitorizar la efectividad de la fitoestabilización asistida en términos de reducción de la biodisponibilidad de metales en el suelo, mejora de la vegetación y de la recuperación de la salud del suelo. La aplicación de enmiendas al suelo minero supone una entrada de materia orgánica y nutrientes que conduce a una disminución de la biodisponibilidad de metales, facilitando la colonización de las plantas y el crecimiento de la vegetación nativa, además de estimular la actividad microbiana del suelo. El pH del suelo es un factor crítico que condiciona la movilidad de los metales y la toxicidad del suelo. Las poblaciones microbianas de las enmiendas no modificaron la diversidad funcional de las comunidades microbianas nativas de la mina. Los purines vacunos y los lodos de papelera mezclados con gallinaza son los tratamientos más efectivos en el proceso de fitoestabilización asistida bajo condiciones de campo. La gallinaza fue el tratamiento que más estimuló el crecimiento de la vegetación nativa y la colonización en los suelos desnudos. El bioensayo de elongación radical de lechuga es un test sensible, sencillo y barato para evaluar la biodisponibilidad de metal y la ecotoxicidad del suelo. Los tocoferoles son biomarcadores de exposición a metales con potencial para su implementación en bioensayos de toxicidad. Este trabajo permite concluir que la población metalífera de F. rubra, combinada con enmiendas orgánicas, es una excelente candidata para los proyectos de fitoestabilización asistida. Además, la monitorización simultánea de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del suelo y de su ecotoxicidad permite una evaluación adecuada de la salud del suelo, así como la selección de enmiendas apropiadas para el desarrollo de un proceso fitoestabilizador.

Impact of fertlizers and pesticides on soil and water quality

[ES]En la presente tesis se ha estudiado el impacto de diferentes fertilizantes y pesticidas utilizados en la Zona Vulnerable de Vitoria-Gasteiz en la calidad del suelo y las aguas de dicha zona. Se ha podido constatar que hoy en día siguen lixiviándose cantidades significativas de nitratos y pesticidas (e.g., etofumesato y difenoconazol) a las aguas de la Zona Vulnerable, durante el cultivo de remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), muy característico de la zona de estudio. Se comprobó que el alto contenido en nitratos de las aguas subterráneas en la Zona Vulnerable es mitigado, al menos en parte, por la acción de la actividad microbiana desnitrificante que alberga la zona riparia del humedal de Salburua. Dicho proceso, sin embargo, supone la emisión a la atmósfera de importantes cantidades de gases de efecto invernadero (CO2 y N2O), y puede verse afectado negativamente por la presencia de pesticidas (e.g., deltametrina) en el medio.Por otra parte, hemos observado que diversos pesticidas (deltametrina, etofumesato, difenoconazol) aplicados en concentraciones similares a las dosis de aplicación en campo inducen cambios, de carácter limitado y transitorio, en las comunidades microbianas edáficas, siendo más significativos en el caso del fungicida difenoconazol. El efecto de los pesticidas fue más acusado a medida que aumentaba su concentración en el medio. Finalmente, encontramos que la aplicación de abonos orgánicos (avicompost), en lugar de los fertilizantes sintéticos tradicionales (NPK), además de mejorar la degradación de los pesticidas y disminuir el impacto de éstos sobre la calidad del suelo, podría ayudar a reducir las pérdidas de nitratos por lixiviación.

Biossorção de tório e urânio pela macroalga marinha sargassum filipendula

Por ser um material de baixo custo e apresentar propriedades ligantes, a macroalga marinha Sargassum filipendula vem sendo utilizada como material biossorvente no processo de biossorção de metais. No presente trabalho a alga marrom foi utilizada no estudo cinético e de equilíbrio dos íons de tório e urânio individuais e os resultados comparados à biossorção desses metais em sistema binário. Os testes foram realizados nas concentrações 1 e 10 mg/L e pH= 1,0 e 4,0 na temperatura de 25 1C. A melhor condição para biossorção de tório foi encontrada para 1 mg/L e pH= 1,0, enquanto que para urânio foi em 1 mg/L e pH= 4,0. O estudo cinético de biossorção de tório mostrou que o modelo de segunda ordem descreve melhor os dados experimentais em 1 mg/L (R2= 0,9987) e 10 mg/L (R2= 0,9919) em pH= 1,0 e 1 mg/L (R2= 0,9976) em pH= 4,0, enquanto em 10 mg/L (R2= 0,9787) pH= 4,0 a curva encontrada representou uma cinética de primeira ordem. Para a cinética de urânio os dois modelos se adequaram bem aos dados em ambas as condições experimentais. O estudo de equilíbrio mostrou um perfil crescente de captação de tório, com uma remoção de 96% e 54% do metal em pH= 1,0 e 4,0, respectivamente, a partir da Co= 1 mg/L. A melhor eficiência de captação dos íons de urânio foi de 33% para Co= 100 mg/L em pH= 1,0 e 71% para Co= 1 mg/L em pH= 4,0. Os dados experimentais da isoterma de tório mostraram-se mais adequados ao modelo de Freundlich para pH= 1,0, enquanto que para o pH= 4,0 esses foram melhor representados pelo modelo de Langmuir, com valores de coeficiente de determinação superiores. Em relação à isoterma do urânio, o modelo de Freundlich representou bem os dados experimentais. Os parâmetros de equilíbrio calculados a partir do modelo de Langmuir (kL, qmax ) e Freundlich (kF, n) indicaram uma maior afinidade da biomassa pelos íons de tório em ambas as condições experimentais. O estudo de equilíbrio do sistema binário mostrou que a biossorção dos íons de tório não é afetada pela presença do urânio em solução. Por outro lado, a sorção do urânio foi fortemente afetada pela coexistência com os íons de tório.