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Premio extraordinario de Trabajo Fin de Máster curso 2021/2022. Máster en Ingeniería de Montes In the last years, the use of fire to manage forest ecosystems has become more frequent in Europe. Fire has a great impact on the soil and therefore it is necessary to understand how controlled burns affect this non-renewable resource, essential for life in (forest) ecosystems. The purpose of this study was to evaluate the main alterations in the physical-chemical and biological properties of the soil as a result of a high intensity-controlled burn in the "Los Boquerones" area (municipality of Villaviciosa de Córdoba) at two different times, immediately after the burn and eight months later (recovery). The specific objectives were to assess the spatial heterogeneity of the alterations of the different soil properties as well as addressing the relationship between fire occurrence and soil microbial communities. A grid of 12 points, representative of 1.4 ha, was and stablished on a hillside in Sierra Morena (Córdoba), with soil developed on sandstones and slates. At each point, thermal sensors were placed, and soil samples were collected at two depths (0 – 2 and 2 – 5 cm) before burning, immediately after burning and eight months later (recovery). Soil magnetic susceptibility, colour, pH, electrical conductivity, cation exchange capacity, nutrient content and / or availability, between other, and their spatial and time variations were analysed. Soil pH, the main driver for soil microorganisms, was substantially increased in the first centimetres of the soil (0 – 2 cm) immediately after burning up to more than 2 units, and the increase was maintained eight months after the burn. This may be of interest for forest management (plant species selection) and disease control and prevention. In addition, the high-intensity burn had a positive short-term effect on some of the soil properties, such as nutrient availability for plants, which was considerably increased. In this sense, available phosphorus was increased more than 30 mg kg-1 after the burn in the uppermost 2 cm of soil, and although there was a decrease later, the amount of available P was still higher than before the burn eight months after the burn. A similar trend was observed for cation exchange capacity. The magnitude of the alterations in the soil indicators assessed was spatially explained by the behaviour of the fire during the controlled burning. The burn also affected soil microorganisms both directly and indirectly. Thus, the intensity of the fire as well as the alterations on soil properties determined their behaviour. In conclusion, the possible immediate and short to medium term effects of burning on the non-renewable resource soil should be considered for a more holistic management of fire in forest ecosystems, as its functionality and capacity to provide ecosystem services is largely altered by these events as a function of their intensity. El uso del fuego para la gestión de los ecosistemas forestales se ha hecho más frecuente en los últimos años en Europa. El fuego tiene un gran impacto en el suelo y, por tanto, es necesario entender cómo las quemas controladas afectan a este recurso no renovable, esencial para la vida en los ecosistemas (forestales). El propósito de este estudio fue evaluar las principales alteraciones en las propiedades fisicoquímicas y biológicas del suelo como consecuencia de una quema controlada de alta intensidad en la zona de "Los Boquerones" (municipio de Villaviciosa de Córdoba) en dos momentos diferentes, inmediatamente después de la quema y ocho meses después (recuperación). Los objetivos específicos fueron evaluar la heterogeneidad espacial de las alteraciones de las diferentes propiedades del suelo, así como abordar la relación entre la ocurrencia del fuego y las comunidades microbianas del suelo. Se estableció una malla de 12 puntos, representativos de 1,4 ha, en una ladera de Sierra Morena (Córdoba), con suelos desarrollados sobre areniscas, pizarras. En cada punto se colocaron sensores térmicos y se recogieron muestras de suelo a dos profundidades (0 - 2 y 2 - 5 cm) antes de la quema, inmediatamente después de la quema y ocho meses después (recuperación). Se analizaron la susceptibilidad magnética del suelo, el color, el pH, la conductividad eléctrica, la capacidad de intercambio catiónico, el contenido y/o la disponibilidad de nutrientes, entre otros, y sus variaciones espaciales y temporales. El pH del suelo, principal impulsor de los microorganismos del suelo aumentó sustancialmente en los primeros centímetros del suelo (0 - 2 cm) inmediatamente después de la quema hasta más de 2 unidades, y el aumento se mantuvo ocho meses después de la quema. Esto puede ser de interés para la gestión forestal (selección de especies vegetales) y el control y la prevención de enfermedades. Además, la quema de alta intensidad tuvo un efecto positivo a corto plazo sobre algunas de las propiedades del suelo, como la disponibilidad de nutrientes para las plantas, que aumentó considerablemente. En este sentido, el fósforo disponible se incrementó en más de 30 mg kg-1 después de la quema en los 2 cm superiores del suelo, y aunque hubo una disminución posterior, la cantidad de P disponible seguía siendo mayor que antes de la quema ocho meses después de ésta. Se observó una tendencia similar para la capacidad de intercambio catiónico. La magnitud de las alteraciones de los indicadores del suelo evaluados se explicaba espacialmente por el comportamiento del fuego durante la quema controlada. La quema también afectó a los microorganismos del suelo tanto directa como indirectamente. Así, tanto la intensidad del fuego como las alteraciones en las propiedades del suelo determinaron su comportamiento. En conclusión, los posibles efectos inmediatos y a corto y medio plazo de las quemas sobre el recurso no renovable suelo deben ser considerados para una gestión más holística del fuego en los ecosistemas forestales, ya que su funcionalidad y capacidad de proporcionar servicios ecosistémicos se ve ampliamente alterada por estos eventos en función de su intensidad.

Premio extraordinario de Trabajo Fin de Máster curso 2021/2022. Máster en Ingeniería Agronómica El fósforo (P) es el segundo elemento más importante en la nutrición mineral de las plantas, siendo el responsable de muchos procesos metabólicos implicados en su crecimiento y desarrollo. Sin embargo, la roca fosfórica, mineral del que se extrae el P como fertilizante, es un recurso no renovable sometido a tensiones económicas internacionales. Por este motivo, se buscan alternativas al uso de fertilizantes químicos de P, como la recuperación del P presente en residuos agroindustriales. La aplicación de estas estrategias en un contexto de auge demográfico y cambio climático son fundamentales para alcanzar una producción agrícola sostenible, que permita incrementar la producción de alimentos y la salud del suelo, en línea con el Pacto Verde Europeo y la Estrategia de la Granja a la Mesa. El objetivo principal de este TFM fue evaluar el efecto residual de la aplicación de 4 fertilizantes de base orgánica (harina de sangre-HAS, alperujo compostado-ALP, residuo sólido urbano compostado-RSU y vermicompost-VER) y un fertilizante inorgánico (Super 18-S18) como fuente de P en girasol, como segundo cultivo de una rotación (trigo-girasol). Además, se pretendió estudiar la dinámica de estos subproductos en 4 suelos con distintas propiedades físico-químicas (Rabanales-RAB, arenoso y no calcáreo, y Tomejil-TOM, Sancho Miranda-SAN y Encineño-ENC, arcillosos y calcáreos), analizar el efecto de la dosis de aplicación (25 y 50 mg P kg-1) y realizar una comparación del efecto en el suelo (pH, conductividad eléctrica, fosfatasa ácida y básica) y en la planta (rendimiento y contenido de P, Fe, Cu y Zn). Los resultados obtenidos al finalizar el ensayo de cultivo de girasol bajo condiciones controladas (temperatura, humedad relativa y fotoperíodo) determinaron que, generalmente, la aplicación de estos subproductos incrementó el nivel de P disponible para los cultivos en el suelo hasta niveles similares o superiores a los obtenidos con el fertilizante inorgánico. También, los fertilizantes orgánicos modificaron la actividad enzimática en el suelo al final del ciclo de cultivo, tanto en la fosfatasa ácida, como básica (menor en RAB, de pH ácido), sobre todo con el tratamiento de HAS, que también incrementó notablemente la conductividad eléctrica de los suelos calcáreos. El aporte de P por los fertilizantes de base orgánica y el incremento del nivel de materia orgánica en el suelo, permitieron el correcto desarrollo del cultivo de girasol en todos los suelos, que solo se redujo con el uso del tratamiento HAS, de forma más acusada en el suelo SAN. Sin embargo, no se mostraron diferencias en la mayoría de las variables respecto a la dosis de P. Finalmente, se determinó que el efecto de los fertilizantes de base orgánica sobre la dinámica de los nutrientes depende de las características del fertilizante y del suelo sobre el que se aplica. Además, su aplicación aumentó el nivel de P y de materia orgánica, mejorando la salud del suelo y obteniendo rendimientos en girasol comparables a cuando se utilizó el fertilizante químico S18. Phosphorus (P) is the second most important element in plant mineral nutrition. This element is the responsible for some metabolic processes involved in the plant growth and development. However, phosphate rock, the mineral from which P is extracted as fertilizer, is a non-renewable resource subjected to international economic pressures. For that reason, alternatives to the use of chemical P fertilizers are under research, such as the recovery of P from agro-industrial residues. The application of these strategies under increasing population and climate change scenarios is essential to achieve a sustainable agricultural production, which promotes food production and soil health, according to the European Green Deal and the Farm to Fork Strategy. The main aim of this Final Master Project was to evaluate the residual effect of the application of 4 organic-based fertilizers (blood meal-HAS, composted alperujo-ALP, composted urban solid waste-RSU and vermicompost-VER) and an inorganic fertilizer (Super 18 -S18) as a P source in sunflower plants, as the second crop of a crop-rotation (wheat-sunflower). In addition, it was intended to study the dynamics of these by-products in 4 soils with different physicochemical properties (Rabanales-RAB, sandy and non-calcareous soil and Tomejil-TOM, Sancho Miranda-SAN and Encineño-ENC, clayey and calcareous soils), to analyze the effect of the application dose of the by-products (25 and 50 mg P kg-1) and make a comparison of the effect on the soil (pH, electrical conductivity, acid and alkaline phosphatase) and on the plant (yield and content of P, Fe, Cu and Zn). Sunflower plants were grown under controlled conditions (temperature, relative humidity and photoperiod) until the crop cycle was over. The results obtained at harvest showed that, in general, the application of these by-products increased the level of P available for crops in the soils to similar or higher levels than those obtained with inorganic fertilizer. Also, organic fertilizers modified the enzymatic activity in the soils analyzed at the end of the crop cycle, both in acid and alkaline phosphatase (lower in RAB, with acid pH), especially with the HAS treatment, which also significantly increased the electrical conductivity of calcareous soils. However, there was no visible effect of de P dose in most of the analyzed variables. Finally, the effect of organic-based fertilizers on nutrient dynamics will depend on the properties of the fertilizer and the soil on which it is applied. In addition, the application of these fertilizers resulted in an increase of P and organic matter levels, improving soil health and leading to sunflower yields similar to those obtained with the chemical fertilizer S18.