Manejo de cubiertas vegetales como sistema de conservación y mejora de la calidad del suelo y de las aguas de escorrentía en el olivar andaluz.
Cover crops management as conservation system and improvement of soil quality and runoff water in the andalusian olive grove
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Author
Repullo Ruibérriz de Torres, Miguel Ángel
Director/es
Ordóñez Fernández, RafaelaCarbonell Bojollo, Rosa M.
Publisher
Universidad de Córdoba, Servicio de PublicacionesDate
2014Subject
Olive groveCrops
Sustainability
Problems of erosion
Soils
Fertility
Cover crops
Runoff
Dead mulches
Graminoids
Crucifers
Legumes
Olivar
Cultivo
Sostenibilidad
Problemas de erosión
Suelos
Fertilidad
Cubiertas vegetales
Escorrentía
Cubiertas inertes
Gramíneas
Leguminosas
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The majority of the world’s olive production is concentrated in the Mediterranean basin.
Problems of erosion and loss of soil fertility pose a particular threat to the sustainability of this
crop. In comparison to tillage systems, cover crops have proven to be an effective way of
protecting the soil and producing improvements in its organic matter content.
The aim of this thesis is to gain a better understanding of cover crops, in particular in terms of
which species most reduce runoff and erosion losses, and which have the most positive effect
on soil fertility. The study was carried out with plant species typically used as covers:
graminoids, crucifers and legumes. Dead mulches, which to date have been the focus of
limited study, were also analysed. Such covers include pruning residues and their benefits
were examined in relation to different amounts and residue size.
The existence of a vegetation cover, whether sown or spontaneous, reduces runoff and
erosion losses. The study carried out using a sprinkler rainfall simulator on 50 m2 plots with a
20% slope showed that the cover crop system significantly reduces soil loss and loss of soil
organic carbon (SOC) associated with sediment wash-off. The experiment was carried out over
two years with two rainfall intensities (40 mm h-1 and 15 mm h-1) and at two different times of
the year (when the cover crop is growing and after it has been mechanically mowed). The
results showed that with a cover crops system runoff was reduced by more than 60%
compared to a tillage system, and that there were reductions of soil and SOC loss of more than
90%.
In addition to protecting the soil against erosion and the associated loss of organic matter,
cover crops offer other advantages such as improved physical and chemical properties of the
soil as well as contributing to the capture and fixation of atmospheric carbon in the soil. A
study was carried out over three seasons on a farm in southern Spain in order to assess the
degree of protection during the period of decomposition of the cover after mechanical
mowing, and the release of C to the soil. Three species, a gramineous plant (Brachypodium
distachyon) and two cruciferous (Eruca vesicaria and Sinapis alba), were compared with the
spontaneous vegetation in the area, which is the cover most widely used by farmers.
The decomposition of the cover crops released between 2.4 y 4.7 t ha-1 of C, depending on the
species, with B. distachyon being the species that generated most biomass and best protected
the soil throughout the decomposition period.
The climate of the area exerts a significant influence on the growth of the cover crops and thus
on the benefits they provide. In fact, meteorological conditions in the third season meant that
the gramineous species did not develop as it had in previous seasons, leaving S. alba as the
species that fixed the most C as SOC in the soil profile studied.
A dead mulch of pruning residues protects the soil for a longer period of time, as it
decomposes more slowly. Our study confirms that coverage did not drop below 60% in any of
the different treatments tested in an experiment carried out over two seasons (704 days). The
treatments involved the use of fine chopped residue (leaves and twigs of up to 8 cm) from spur
pruning, as well as both fine and thick residue from a renewal pruning... En la cuenca mediterránea se concentra la mayor parte de la superficie mundial de olivar. La
sostenibilidad de este cultivo está amenazada especialmente por problemas de erosión y
pérdida de fertilidad de sus suelos. Las cubiertas han demostrado ser un sistema de cultivo
eficaz para proteger el suelo del olivar y favorecer la mejora de su contenido en materia
orgánica en comparación con el sistema de laboreo.
El objetivo que se pretende con esta tesis doctoral es tener un mayor conocimiento sobre las
cubiertas vegetales, en concreto qué especies reducen más la escorrentía y las pérdidas por
erosión, y cuáles son más favorables para mejorar la fertilidad del suelo. El estudio se ha
desarrollado con especies vegetales típicamente empleadas como cubierta: gramíneas,
crucíferas y leguminosas. Se ha trabajado también con cubiertas inertes, poco estudiadas hasta
la fecha, como son los de restos de poda, valorándose los beneficios del uso de distintas dosis
y tamaño de restos.
La existencia de una cobertura vegetal, ya sea sembrada o espontánea, reduce las pérdidas por
escorrentía y erosión. El estudio desarrollado mediante un simulador de lluvia por aspersión en
parcelas de 50 m2 y una pendiente del 20% demostró que el sistema de cubiertas reduce de
forma significativa las pérdidas de suelo y las pérdidas de soil organic carbon (SOC) asociadas al
sedimento arrastrado. En el experimento, desarrollado durante dos años con dos intensidades
de lluvia (40 mm h-1 y 15 mm h-1) y en dos momentos del año (con la cubierta en su desarrollo
y tras su desbroce mecánico), la escorrentía se redujo más de un 60% con el sistema de
cubierta y las pérdidas de suelo y SOC en más de 90% respecto al sistema de laboreo.
Además de la protección del suelo contra la erosión y la pérdida de materia orgánica que ésta
supone, las cubiertas vegetales tienen otras ventajas como la mejora de las propiedades físicoquímicas
del suelo y contribuir a la captura de carbono atmosférico y su fijación en el suelo.
Para evaluar el grado de protección en el periodo de descomposición de la cubierta tras su
desbroce mecánico y la liberación de C al suelo, se realizó un estudio desarrollado durante tres
campañas en una finca del sur de España. Se emplearon tres especies, una gramínea
(Brachypodium distachyon) y dos crucíferas (Eruca vesicaria y Sinapis alba), que fueron
comparadas con la hierba espontánea de la zona, la cual es la cubierta más ampliamente
utilizada por los agricultores...