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En un experimento de campo iniciado en 1990 en la finca experimental de "La Higueruela", se han estudiado los efectos residuales y acumulativos producidos por un compost de residuos urbanos incorporados en dos dosis de 20 y 80 t ha^-1 sobre un suelo y un cultivo de cebada, comparándose con un tratamiento de estiércol vacuno (20 t ha^-1), una fertilización mineral y un control. La secuencia de aplicación de los distintos tratamientos desde el inicio fue la siguiente: en los tres primeros años hubo adición de las enmiendas, seguido de tres años donde no se aplicó ninguna y continuando con dos años más de nuevas adiciones. En este trabajo se incluyen los resultados de los cuatro últimos años.

Los valores de producción de cebada obtenidos tienen gran variabilidad interanual, pero en general, se incrementan en los tratamientos orgánicos con respecto al control, equiparándose la dosis baja de compost con la fertilización mineral; el contenido de macronutrientes en la planta se ha incrementado con las enmiendas orgánicas, no alcanzándose niveles tóxicos de metales pesados ni en grano ni en paja. Sobre los suelos que recibieron los tratamientos de forma acumulativa, se ha observado un aumento del pH y de la conductividad eléctrica, una mejora del estado nutricional con los materiales orgánicos, produciéndose un ligero incremento en los contenidos de metales pesados y aumentando la biodisponibihidad del zinc, especialmente en la dosis alta de compost. Las distintas fracciones de carbono adicionadas con los residuos han modificado las características fisico-químicas de los ácidos húmicos nativos del suelo, aumentando su capacidad tampón. De igual forma, las enmiendas han provocado una reactivación de la actividad microbiana del sistema, favoreciendo los procesos bioquímicos y contribuyendo a mejorar ha calidad de los suelos. En las parcelas residuales únicamente la dosis alta de compost muestra diferencias significativas en sus contenidos de nutrientes, materia orgánica y actividad biológica, indicando un efecto muy positivo desde el punto de vista de la regeneración de suelos degradados.

El experimento de campo con lodos de depuradoras urbanas se ha llevado a cabo en las fincas particulares de "Los Pinos" y "Valdecantos", estudiándose igualmente los efectos producidos por la adición de una única dosis de 40 t ha^-1 sobre las propiedades de un suelo degradado. Su aplicación ha producido un descenso del pH y un ligero aumento de la conductividad eléctrica, mejorando el estado nutricional del suelo, especialmente en nitrógeno y fósforo. Los niveles de metales pesados alcanzados en los suelos enmendados han sido bajos, incrementándose de forma significativa los contenidos de manganeso, zinc y cobre. El aumento inicial de las distintas fracciones de carbono y de las actividades biológicas y bioquímicas en los suelos enmendados se han visto disminuidas hasta valores muy similares al suelo control tres años después de la aplicación de los lodos, como consecuencia de la intensa mineralización favorecida por las condiciones climáticas de la zona y por la propia naturaleza de los lodos. Los ácidos húmicos nativos de los suelos han tenido modificaciones en su composición, estructura y en sus características funcionales con los aportes orgánicos, disminuyendo su capacidad tampón cuando la adición del residuo es reciente y evolucionando en el tiempo hacia características más próximas a los del control.

En el experimento de laboratorio, durante 16 semanas y en condiciones controladas de humedad y temperatura, se han incubado los mismos suelos que los empleados en campo, aplicándose una única dosis de 80 t ha^-1 de cada residuo. Para los suelos enmendados con compost de residuos urbanos se ha observado una inmovilización del nitrógeno en las primeras semanas, seguida por procesos de nitrificación, mientras que en los tratados con los lodos se ha producido una mineralización mucho más rápida debido a las cantidades elevadas de este nutriente en los mismos. Ambas enmiendas han incrementado de forma significativa los contenidos de las distintas fracciones de carbono y de las formas potencialmente asimilables de hierro, cobre y zinc, además de producir una reactivación de todos los parámetros biológicos y bioquímicos con respecto a los suelos controles, indicando una mejora en la calidad de los mismos.

A long-term field experiment started in 1990 with a monoculture of barley was conducted in the experimental farm "La Higueruela" to study the residual and cumulative effects of five different treatments: municipal waste compost at 20 and 80 t ha^-1, cow manure at 20 t ha^-1, mineral fertiliser for NPK and a non amended control. For three consecutive years organic and mineral treatments were applied at the mentioned rates for all plots, followed by three years of no application and two successive years of the initial treatments. This research includes the experimental results of the last four years.

In all treatments, values obtained for the barley yield showed great annual variability, increasing grain production with organic treatments in comparison to the control. The low rate of compost exhibited similar results to the mineral fertilisation. The contents of macronutrients in plants increased with organic amendments. No heavy metals pollution was observed in barley plants even with the high rate of compost after a long-term application. The effects of cumulative apphications of compost on soil properties were: an increase of pH and electrical conductivity, an improvement of soil nutritional status, and a slight rise in heavy metals contents with a high bioavailability of zinc, especially with the high rate of compost. The organic carbon fractions contained within this residue modified the physico-chemical properties of soil native humic acids, increasing their buffer capacities. The organic amendments produced a revitalisation of microbial activities in soíls, enhancing biochemical processes and contributing to improve soil quality. ln the residual plots, only the high rate of compost maintained significant differences in nutrients contents, organic matter and biological activity, indicating a very positive effect for degraded soil restoration.

Another field experiment with sewage sludge was carried out at two farms -"Los Pinos" and "Valdecantos"- to study the effects of the application of this residue to a degraded soil at a rate of 40 t ha^-1. Soil pH decreased with the organic amendment, slightly increasing the electrical conductivity and improving nutrient content, especially nitrogen and phosphorus. Low levels of heavy metals were detected in amended soils, but manganese, zinc and copper levels had significantly increased in comparison to the control. lnitial rise of organic carbon fractions and biological and biochemical activities in the sludge amended soils decreased drastically to similar levels showed by the control, as a consequence of the intense mineralization processes enhanced by semi-arid conditions and the chemical composition of sludge. Humic acids in soils treated with sewage sludge exhibited modifications in their compositional, structural and functional properties, decreasing their buffer capacities within a short time after the application of the treatment and gradually returning to the levels seen in the control.

In a sixteen week laboratory experiment, soils from the aforementioned field experiments were amended with a rate of 80 t ha^-1 of municipal wastes compost and sewage sludges and incubated to study organic matter dynamic under controlled conditions of moisture and temperature. An initial nitrogen immobilisation followed by nitrification processes was observed in soils amended with compost, meanwhile soils treated with sludge exhibited a higher mineralization kinetic due to greater contents of this element in this residue. These organíc amendments significantly increased carbon fractions as well as potentially available forms of iron, copper and zinc. Biological and biochemical parameters were reactivated with these amendments, contributing to improve soil quality.