Investigación y perspectivas de la Enzimología de Suelos en España

Editado por Carlos García y María Teresa Hernández, éste fue el primer libro escrito en colaboración por los miembros del Grupo y en él se resume parte de la investigación realizada por los equipos de investigación que lo componen. Estos estudios son un reflejo del creciente interés que la Enzimología de Suelos ha despertado en la comunidad científica española en los últimos años. En una edición bilingüe (español e inglés), un amplio repertorio de temas son tratados en el libro: el uso de enzimas como índices de calidad del suelo, la influencia de la actividad microbiana en los procesos de degradación y desertificación de suelos, enzimas y fertilidad del suelo...

 

La ficha y el contenido del libro son los siguientes:

Investigación y perspectivas de la Enzimología de Suelos en España. 2000. Carlos García & M. Teresa Hernández (editors). CEBAS-CSIC. Murcia, Spain. I.S.B.N. 84-605-9821-7

• Prefacio. Paolo Nannipieri.
  

• Los índices de actividad biológica como herramienta de diagnóstico de la fertilidad del suelo en agricultura ecológica. R. Canet, R. Albiach and F. Pomares.

El conocer en profundidad el funcionamiento de los sistemas enzimáticos en el suelo resulta de gran importancia para el desarrollo de la Agricultura Ecológica, puesto que es un modo de producción que confía buena parte de la fertilización a la fijación biológica de los nutrientes y a los procesos de descomposición de la materia orgánica. Pese a esto, son pocos los trabajos realizados acerca de la actividad enzimática en suelos bajo manejo ecológico. En este capítulo se recogen y sumarizan los principales estudios realizados en nuestro país en este campo y se analizan sus perspectivas de futuro.

• Actividad microbiana en suelos del Sureste Español sometidos a procesos de degradación y desertificación. Estrategias para su rehabilitación. C. García, M.T. Hernández, J.A. Pascual, J.L. Moreno and M. Ros.

Dentro del estudio de la calidad de los suelos, la actividad microbiana de los mismos actúa como un buen indicador de su fertilidad biológica y bioquímica. Los suelos del sudeste mediterráneo español, los cuales están sujetos a clima semiárido, presentan un elevado índice de degradación como consecuencia de un uso antrópico inadecuado que ha conducido en ocasiones al abandono de los mismos como consecuencia de su escasa fertilidad. La degradación de suelo y su abandono para uso agrícola ha sido motivada con frecuencia por una paulatina salinización derivada del uso de aguas para agricultura de mala calidad. La pérdida de calidad y de actividad microbiana de los suelos puede ser detectada a través de bioindicadores: carbono de biomasa microbiana, respiración del suelo, o algunas actividades enzimáticas. Se han puesto en marcha experimentos encaminados a conseguir la rehabilitación de suelos degradados. La estrategia seguida en este sentido ha sido la adición a los mencionados suelos de enmiendas orgánicas, derivada de fracciones orgánicas de residuos urbanos. Este tipo de acciones consigue mejorar notablemente la calidad biológica de los suelos degradados.

• Propiedades bioquímicas de los suelos gallegos: su utilización como indicadores de la calidad del suelo. C. Trasar, M.C. Leirós, F. García and F. Gil.

En este capítulo se realiza una síntesis de los conocimientos adquiridos por nuestro grupo de trabajo sobre las propiedades bioquímicas, especialmente las actividades enzimáticas de tipo hidrolítico, de suelos de Galicia (NO España). Las propiedades bioquímicas se caracterizaron en un amplio grupo de suelos naturales bajo vegetación clímax de robledal atlántico, tanto en las capas de förna como en los cm superiores del horizonte Ah. Se puso de manifiesto la amplia variabilidad estacional y geográfica que presentan dichas propiedades, así como las relaciones que se establecen con las propiedades físicas y químicas del suelo. Se encontró que los valores de las propiedades bioquímicas en las muestras tomadas en otoño se aproximaban mucho a las medias anuales. Además, se pudo poner de manifiesto que tanto la refrigeración (4ºC) como la congelación (-20ºC) eran técnicas adecuadas para la conservación de las muestras a largo plazo ya que tanto una como otra provocaban escasa distorsión de las propiedades bioquímicas. En un intento de hallar indicadores de calidad de los suelos se encontró que existía un equilibrio, en los suelos naturales bajo vegetación clímax, entre el contenido de materia orgánica y las propiedades bioquímicas, que pudo ser de manifiesto mediante una ecuación de correlación múltiple, en la que el nitrógeno total puede expresarse como una función del C asociado a la biomasa, el N mineralizado y las actividades fosfomonoesterasa, betaglucosidada y ureasa. La ruptura de este equilibrio en suelos distorsionados por metales pesados, por el uso agrícola o por actividades mineras permite usar la ecuación anterior como un indicador de la calidad del suelo y cuantificar en cada caso el nivel de degradación.

• Evolución de actividades enzimáticas en el proceso restaurador de dos suelos procedentes de la explotación de canteras calcáreas de Cataluña utilizando altas dosis de lodos de depuradora. M. Bonmatí, P. Jiménez, H. Álvarez, E. Calero, M. Julià, M. Morillo and E. Nuñez.

Se han realizado dos experimentos de campo de tres y cinco años de duración en sendas zonas procedentes de la explotación de dos canteras de calcárea (lucas y Rubau) de situación edafológica y climática distintas. En cada una de las zonas se aplicaron distintas dosis de lodo (previamente mezclado con suelo) que proporcionaron inicialmente a los suelos unos contenidos totales de C orgánico (en materia seca) de 16,9 y 20, 3 g/kg en la cantera Lucas, y 12,7 y 17,3 g/kg en la de Rubau. En la cantera de Lucas se colocó, además, lodo directamente en superficie, obteniéndose así una cantidad de carbono de 177,6 g/kg. En las dos canteras se dejaron parcelas sin lodo para actuar como control. Se tomaron muestras periódicamente para seguir la evolución de las actividades enzimáticas que se ensayaron: fosfatasa, ureasa, invertasa, actividad caseinolítica (actividad proteolítica fundamentalmente inespecífica) y actividad de hidrólisis de BAA (actividad proteolítica de tipo tripsínico). Los resultados obtenidos demuestran que las dosis de lodo aplicadas aumentaban todas las actividades que se determinaron y que, en general, el incremento era mayor cuanto mayor era la dosis. El efecto intensificador del lodo añadido persistía en general durante todo el tiempo de seguimiento. Ordenando las actividades en orden decreciente según el efecto intensificador que el lodo ejercía sobre ellas en la prueba de cinco años de duración y, refiriéndonos siempre a valores medios globales (que incluyen todos los muestreos periódicos realizados) de las dos dosis, la actividad caseinolítica fue la que más aumentó (su actividad era seis veces más alta que la del suelo control), pero también la que sufrió la mayor reducción durante el proceso (al final su actividad era 2,5 veces mayor que la del control). Las demás actividades fueron mucho menos intensificadas por el lodo, pero este efecto intensificador varió poco durante el proceso.
Se estableció un posible modelo de la evolución de la materia orgánica en la prueba de cinco años: predominio de la mineralización durante el primer año, parcialmente compensada por la hiperactividad inicial de la biomasa microbiana debido al efecto "priming" por la aplicación del suelo o las mezclas sobre las parcelas y por el aporte posterior de residuos vegetales; continuación de la mineralización, pero también estabilización progresiva de la materia orgánica en el periodo comprendido entre un año y cinco años. 
 

• Los enzimas como medida del impacto ambiental en los suelos. M.C. Lobo, I. Sastre and M.A. Vicente.

 En la actualidad, el incremento de las actividades industriales ha conducido a aumentar el rango de contaminantes en el medio edáfico. La actividad de los microorganismos en el suelo puede conducir a fenómenos de dispersión de los contaminantes, acelerando el paso de materiales tóxicos a la biosfera, o estimulando los procesos de biorremediación de contaminantes procedentes de residuos. De ahí el interés que tiene el conocimiento de los procesos microbiológicos que se dan en el sistema suelo, así como del papel que las enzimas pueden tener desde el punto de vista de procesos de biorremediación o como posibles índices para evaluar el grado de perturbación que una determinada acción sobre el suelo puede producir sobre la ecología del medio. En el presente estudio se evalúa la influencia que distintos tipos de perturbación, tales como los metales pesados, utilización de pesticidas o el propio efecto de degradación en el suelo, puede ejercer sobre la actividad microbiológica del medio, incidiendo en la determinación de diversas actividades enzimáticas de especial interés desde el punto de vista de la evolución de los ciclos de nutrientes en el sistema suelo-planta.