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Multifunctional margins (MFM) are strips of spontaneous or sown vegetation that are implanted in agricultural plots performing multiple functions. Their establishment in rainfed arable crops is an innovative agricultural practice and a source of multiple environmental and agronomic benefits. They serve as shelter for wildlife, favour the presence of pollinators and auxiliary insects and represent a physical barrier to runoff and drift of phytosanitary products. Once the margins are mowed, the organic residues are degraded by the soil biota, causing a recirculation of nutrients and an increase in organic matter. In this work, the effects of MFM on biodiversity of epigean fauna and the carbon sequestration in soil were studied. Three types of margins were compared: two different sown mixtures and spontaneous flora as control; likewise, the adjacent crop was tested. The margins promoted greater arthropod biodiversity than the crop, especially beetles. The soil analysis showed a loss of carbon in the crop conventionally managed, increasing in all types of MFM either sown as spontaneous ones. This practice has great potential of implementation in any type of extensive crop., Los márgenes multifuncionales (MMF) son franjas de vegetación espontánea o sembrada que se implantan en parcelas agrícolas desempeñando múltiples funciones. Establecerlos en cultivos herbáceos de secano es una práctica innovadora y fuente de múltiples beneficios medioambientales y agronómicos. Los márgenes sirven de refugio de fauna silvestre, favorecen la presencia de polinizadores e insectos auxiliares y representan una barrera física para la escorrentía y la deriva de productos fitosanitarios. Una vez que los márgenes son segados, los restos orgánicos se degradan por la biota del suelo, provocando una recirculación de nutrientes y el incremento de materia orgánica. En este trabajo se estudió el efecto de los MMF sobre la biodiversidad de la fauna epigea y el secuestro de carbono en el suelo. Se compararon tres tipos de márgenes: dos mezclas diferentes de semillas sembradas y la flora espontánea como márgen testigo; asimismo se midió el cultivo adyacente. Los márgenes promovieron una mayor biodiversidad de artrópodos que el propio cultivo, especialmente coleópteros. El analisis de suelo mostró pérdida de carbono en el cultivo, manejado de forma tradicional, aumentando en todos los tipos de MMF, tanto sembrados como espontáneos. Esta práctica tiene un gran potencial de implantación en cualquier tipo de cultivo extensivo.

The most suitable land for agricultural use has been gradually occupied by crops around the world. Large, uninterrupted croplands have been created, while disproportionate amounts of fertilizers, insecticides, fungicides and herbicides are applied on them. As a result, agricultural activity has a negative impact on biodiversity the ecological intensification of cultivated lands has become necessary. Multifunctional Margins (MFM), the establishment of native flora margins adjacent to croplands, provide a semi-natural habitat for food and wildlife refuge. Three different species mixtures sown in MFM were studied in this paper. The large capacity of six species used in MFM (Borago officinalis, Glebionis coronaria, Coriandrum sativum, Sinapis alba, Trifolium resupinatum and Vicia sativa) was determined. Reductions of up to 65% in the appearance of weeds and increases of 36% in pollinator biodiversity in sown MFM with respect to the MFM of spontaneous flora were observed. The biodiversity of the epigeal fauna increased by 15% in the MFM of spontaneous flora and by 32% in sown MFM, with respect to annual crops.

El objetivo de este estudio es comparar la influencia de dos sistemas de manejo de suelo utilizados en olivar, cubierta vegetal y laboreo convencional, en la generación y calidad de las aguas de escorrentía y la erosión asociada a estos fenómenos. Se parte de la convicción de que la cubierta vegetal, al reducir el flujo superficial y la pérdida de suelo, ha de disminuir en principio la contaminación de las aguas superficiales.

Durante la campaña agrícola 2001/02, se realizó un estudio de campo sobre la descomposición y capacidad de liberación de nutrientes del rastrojo depositado en un suelo arcilloso de la Vega de Carmona (Sevilla). En los doscientos días que permaneció el resto de guisante protegiendo el suelo, éste perdió un 60% de su masa inicial y liberó 13,5 Kg de Nha-1, 2,9 Kg de P ha-1 y 2,4 Kg de K ha-1.

Ministerio de Ciencia y Tecnología AGL 2002-04283

Agriculture contributes to climate change, and is affected by it. On the one hand,solar energy is used primarily by photosynthetic organisms which transform it intocarbohydrates, releasing oxygen (O2) whilst consuming carbon dioxide (CO2) andwater. In inland areas, agriculture and forestry favor photosynthesis which isperformed by plants and trees; that is how this chemical reaction that sustains lifeis generated. On the other hand, several agricultural activities, for example soiltillage and fertilization of crops, favor the emission into the atmosphere ofgreenhouse gases (GHG), such as CO2 and nitrous oxide (N2O). Therefore, the role ofagriculture is twofold: as crops and trees consume some of the CO2 in theatmosphere for photosynthetic reactions, and agricultural field tasks emit GHG. Inother words, with regards to climate change, agriculture is part of the problem, butit is also part of the solution.Currently, about 9% of total GHG emissions in the European Union come fromagriculture, which is considered a net emitter of greenhouse gases. However,agriculture has an asset that no other productive sector may boast: the soil. Thereare various scientific studies that warn of the precarious situation of soils in areaswhere the intensification of agriculture has led to intensive tillage as a conventionalpractice to prepare the seedbed. In addition, there are numerous studies whichconfirm how, through conservation, agriculture soil quality is considerablyimproved, and that a sustainable use of soils can be achieved.The term “sustainable” is used in almost all areas related to agriculture and theenvironment. It is a word not only appealing to non-specialists, but also for scientistsand technicians in the field. The overuse of terms related to sustainability hasproduced misunderstandings, such as some specific benefits of particularagricultural systems being wrongly attributed to others. The scientific literatureconfirms that not all agricultural practices have an equal impact on the environment..., La agricultura contribuye al cambio climático y se ve afectada por él. La energía solares utilizada en primer lugar por los organismos fotosintéticos que la transformanconsumiendo dióxido de carbono (CO2) y agua, liberando oxígeno (O2) y generandohidratos de carbono. En las zonas continentales, gracias a la agricultura y lasilvicultura, mediante la fotosíntesis que realizan las plantas y árboles se genera estareacción química que sustenta la vida. Por otra parte, diversas actividades agrícolas,como el laboreo del suelo y la fertilización de los cultivos, favorecen la emisión a laatmósfera de gases de efecto invernadero como el CO2 y el óxido nitroso (N2O). Portanto, en el sector agrario se presenta la doble vertiente de, por un lado, consumirparte del CO2 presente en la atmosfera para las reacciones fotosintéticas, y por otrolado, emitir también gases de efecto invernadero debido a las tareas propias delámbito agrario. En otras palabras, la agricultura es parte del problema pero tambiénparte de la solución al reto del cambio climático.Actualmente, alrededor del 9% del total de las emisiones de gases de efectoinvernadero de la UE provienen de la agricultura, por lo que se considera un sectoremisor neto de gases de efecto invernadero. No obstante, la agricultura tiene unactivo que ningún otro sector productivo posee: el suelo. No son pocos los estudioscientíficos que alertan de la precaria situación de los suelos en zonas donde laintensificación de la agricultura ha conllevado el laboreo intensivo como prácticaconvencional. Afortunadamente, no son pocos los estudios que confirman cómo a...

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 thiscrop. In comparison to tillage systems, cover crops have proven to be an effective way ofprotecting 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 ofwhich species most reduce runoff and erosion losses, and which have the most positive effecton 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 oflimited study, were also analysed. Such covers include pruning residues and their benefitswere examined in relation to different amounts and residue size.The existence of a vegetation cover, whether sown or spontaneous, reduces runoff anderosion losses. The study carried out using a sprinkler rainfall simulator on 50 m2 plots with a20% slope showed that the cover crop system significantly reduces soil loss and loss of soilorganic carbon (SOC) associated with sediment wash-off. The experiment was carried out overtwo years with two rainfall intensities (40 mm h-1 and 15 mm h-1) and at two different times ofthe year (when the cover crop is growing and after it has been mechanically mowed). Theresults 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 than90%.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 thesoil as well as contributing to the capture and fixation of atmospheric carbon in the soil. Astudy was carried out over three seasons on a farm in southern Spain in order to assess thedegree of protection during the period of decomposition of the cover after mechanicalmowing, and the release of C to the soil. Three species, a gramineous plant (Brachypodiumdistachyon) and two cruciferous (Eruca vesicaria and Sinapis alba), were compared with thespontaneous 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 thespecies, with B. distachyon being the species that generated most biomass and best protectedthe soil throughout the decomposition period.The climate of the area exerts a significant influence on the growth of the cover crops and thuson the benefits they provide. In fact, meteorological conditions in the third season meant thatthe gramineous species did not develop as it had in previous seasons, leaving S. alba as thespecies 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 itdecomposes more slowly. Our study confirms that coverage did not drop below 60% in any ofthe different treatments tested in an experiment carried out over two seasons (704 days). Thetreatments involved the use of fine chopped residue (leaves and twigs of up to 8 cm) from spurpruning, 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. Lasostenibilidad de este cultivo está amenazada especialmente por problemas de erosión ypérdida de fertilidad de sus suelos. Las cubiertas han demostrado ser un sistema de cultivoeficaz para proteger el suelo del olivar y favorecer la mejora de su contenido en materiaorgánica en comparación con el sistema de laboreo.El objetivo que se pretende con esta tesis doctoral es tener un mayor conocimiento sobre lascubiertas vegetales, en concreto qué especies reducen más la escorrentía y las pérdidas porerosión, y cuáles son más favorables para mejorar la fertilidad del suelo. El estudio se hadesarrollado con especies vegetales típicamente empleadas como cubierta: gramíneas,crucíferas y leguminosas. Se ha trabajado también con cubiertas inertes, poco estudiadas hastala fecha, como son los de restos de poda, valorándose los beneficios del uso de distintas dosisy tamaño de restos.La existencia de una cobertura vegetal, ya sea sembrada o espontánea, reduce las pérdidas porescorrentía y erosión. El estudio desarrollado mediante un simulador de lluvia por aspersión enparcelas de 50 m2 y una pendiente del 20% demostró que el sistema de cubiertas reduce deforma significativa las pérdidas de suelo y las pérdidas de soil organic carbon (SOC) asociadas alsedimento arrastrado. En el experimento, desarrollado durante dos años con dos intensidadesde lluvia (40 mm h-1 y 15 mm h-1) y en dos momentos del año (con la cubierta en su desarrolloy tras su desbroce mecánico), la escorrentía se redujo más de un 60% con el sistema decubierta 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 éstasupone, las cubiertas vegetales tienen otras ventajas como la mejora de las propiedades físicoquímicasdel 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 sudesbroce mecánico y la liberación de C al suelo, se realizó un estudio desarrollado durante trescampañas en una finca del sur de España. Se emplearon tres especies, una gramínea(Brachypodium distachyon) y dos crucíferas (Eruca vesicaria y Sinapis alba), que fueroncomparadas con la hierba espontánea de la zona, la cual es la cubierta más ampliamenteutilizada por los agricultores...