Atarés Real, Sergio
Atarés Real, Sergio (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2019
Resumen: En este trabajo hemos aplicado algunas teorÃas (teorÃa termodinámica de los ecosistemas de Jorgensen(Sven E Jørgensen & Fath, 2004) y la teorÃa del coste exergético de Valero (A Valero et al., 1986) para analizar la sostenibilidad de los sistemas de producción agrÃcola. Mediante la utilización de estas teorÃas y el desarrollo experimental presentado hemos generado una nueva teorÃa que permite determinar el capital natural de los suelos agrÃcolas estudiados y el beneficio ecosistémico de ellos esperable.
La necesidad de adoptar el concepto de intensificación ecológica en la gestión de los agroecosistemas para conseguir una alta productividad con el mÃnimo impacto ambiental hace que pongamos el foco en dos aspectos fundamentales:
1. Gestión de la materia orgánica de los suelos para minimizar la pérdida de su capital natural. Como hemos visto en el capÃtulo 3, la intensificación ecológica tiene su finalidad en la potenciación del suelo como ecosistema a través de reducir sus restricciones como hábitat, gran parte de estas restricciones se han relacionado directamente con un bajo contenido de materia orgánica, situación especialmente evidente en los suelos tÃpicos de la cuenca mediterránea. Para abordar este aspecto hemos propuesto el concepto de regeneración edáfica de los suelos, donde el balance de carbono orgánico en los mismos es fundamental para aumentar su calidad como hábitat y, por lo tanto, en el desarrollo del ecosistema edáfico. Para conocer la capacidad de trabajo útil de un suelo y, por lo tanto, la capacidad de producir beneficio ecosistémico empleamos la eco-exergÃa, medida a través del contenido en ADN microbiano de los suelos, y su relación con el concepto de la información estadÃstica de Shannon. Podemos utilizar la eco-exergÃa como un atributo del sistema, de manera equivalente a la exergÃa en la teorÃa del coste exergético de Valero(A Valero et al., 1986), lo cual nos permite contabilizar el capital natural presente en los suelos y, por consiguiente, determinar el valor de las estrategias de regeneración edáfica.
2. Sincronización entre la aplicación de insumos y las necesidades de los cultivos para evitar un elevado impacto ambiental. En este caso, proponemos la aplicación de un inductor metabólico sobre un suelo que contenga un ecosistema desarrollado. Ello supone utilizar el concepto de información pragmática a través de una formulación de sustancias quÃmicas que simulan el mensaje que emiten las plantas en forma de exudados radiculares con el propósito de que los microorganismos del suelo utilicen los materiales y la exergÃa presentes para impulsar cambios en el entorno que les supongan un beneficio. Por lo tanto, la base de la sincronización entre las plantas y el ecosistema edáfico reside en introducir el mensaje adecuado (a través de inductores metabólicos con una determinada composición y concentración de moléculas análogas a los exudados radiculares) que permita movilizar los nutrientes que estas necesitan en cada momento.
Partiendo de los aspectos mencionados, hemos desarrollado una aproximación basada en conceptos termodinámicos y en la teorÃa de la información que permite predecir el comportamiento productivo de diferentes suelos. En nuestro abordaje, asumimos que la extrapolación de los resultados debe hacerse cuando los suelos tienen un contenido de materia orgánica máximo del 3%, ya que es el rango en el que se sitúan los suelos estudiados y por encima de este valor quizás sea necesario plantear otras técnicas de regeneración edáfica (por ejemplo, un aumento del pH, o aplicación de enmiendas cálcicas), que podrÃan tener en otras condiciones una mayor repercusión en la calidad del suelo como hábitat.
Resumen (otro idioma):
La necesidad de adoptar el concepto de intensificación ecológica en la gestión de los agroecosistemas para conseguir una alta productividad con el mÃnimo impacto ambiental hace que pongamos el foco en dos aspectos fundamentales:
1. Gestión de la materia orgánica de los suelos para minimizar la pérdida de su capital natural. Como hemos visto en el capÃtulo 3, la intensificación ecológica tiene su finalidad en la potenciación del suelo como ecosistema a través de reducir sus restricciones como hábitat, gran parte de estas restricciones se han relacionado directamente con un bajo contenido de materia orgánica, situación especialmente evidente en los suelos tÃpicos de la cuenca mediterránea. Para abordar este aspecto hemos propuesto el concepto de regeneración edáfica de los suelos, donde el balance de carbono orgánico en los mismos es fundamental para aumentar su calidad como hábitat y, por lo tanto, en el desarrollo del ecosistema edáfico. Para conocer la capacidad de trabajo útil de un suelo y, por lo tanto, la capacidad de producir beneficio ecosistémico empleamos la eco-exergÃa, medida a través del contenido en ADN microbiano de los suelos, y su relación con el concepto de la información estadÃstica de Shannon. Podemos utilizar la eco-exergÃa como un atributo del sistema, de manera equivalente a la exergÃa en la teorÃa del coste exergético de Valero(A Valero et al., 1986), lo cual nos permite contabilizar el capital natural presente en los suelos y, por consiguiente, determinar el valor de las estrategias de regeneración edáfica.
2. Sincronización entre la aplicación de insumos y las necesidades de los cultivos para evitar un elevado impacto ambiental. En este caso, proponemos la aplicación de un inductor metabólico sobre un suelo que contenga un ecosistema desarrollado. Ello supone utilizar el concepto de información pragmática a través de una formulación de sustancias quÃmicas que simulan el mensaje que emiten las plantas en forma de exudados radiculares con el propósito de que los microorganismos del suelo utilicen los materiales y la exergÃa presentes para impulsar cambios en el entorno que les supongan un beneficio. Por lo tanto, la base de la sincronización entre las plantas y el ecosistema edáfico reside en introducir el mensaje adecuado (a través de inductores metabólicos con una determinada composición y concentración de moléculas análogas a los exudados radiculares) que permita movilizar los nutrientes que estas necesitan en cada momento.
Partiendo de los aspectos mencionados, hemos desarrollado una aproximación basada en conceptos termodinámicos y en la teorÃa de la información que permite predecir el comportamiento productivo de diferentes suelos. En nuestro abordaje, asumimos que la extrapolación de los resultados debe hacerse cuando los suelos tienen un contenido de materia orgánica máximo del 3%, ya que es el rango en el que se sitúan los suelos estudiados y por encima de este valor quizás sea necesario plantear otras técnicas de regeneración edáfica (por ejemplo, un aumento del pH, o aplicación de enmiendas cálcicas), que podrÃan tener en otras condiciones una mayor repercusión en la calidad del suelo como hábitat.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: termodinamica ; conservacion de suelos ; agronomia
Titulación: Programa de Doctorado en EnergÃas Renovables y Eficiencia Energética
Plan(es): Plan 509
Nota: Presentado: 16 10 2019
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2019
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Registro creado el 2021-11-08, última modificación el 2021-11-08
