La solarización del suelo es un método ecológico no químico para controlar plagas utilizando energía solar para aumentar la temperatura del suelo a niveles en los que muchos patógenos de plantas transmitidos por el suelo se matarán o se debilitarán en gran medida. [1] La solarización del suelo se utiliza en climas cálidos en una escala relativamente pequeña en jardines y granjas orgánicas. La solarización del suelo debilita y mata hongos , bacterias , nematodos y plagas de insectos y ácaros junto con las malezas en el suelo cubriendo el suelo con mantillo y cubriéndolo con una lona, generalmente con un polietileno transparente.cubierta para atrapar la energía solar. [2] La solarización del suelo depende del tiempo, la temperatura y la humedad del suelo. [1] También puede describirse como métodos para descontaminar el suelo o crear suelos supresores mediante el uso de la luz solar. Esta energía provoca cambios físicos, químicos y biológicos en la comunidad del suelo. [2]
Desinfestación del suelo
La solarización del suelo es un proceso hidrotermal para desinfectar el suelo de plagas, realizado por energía solar (conocido como calentamiento solar del suelo en las primeras publicaciones) y es un método de desinfestación del suelo relativamente nuevo, descrito por primera vez con gran detalle científico por Katan en 1976. [3] El modo de acción de la solarización del suelo es complejo e implica el uso de calor como agente letal para las plagas del suelo mediante el uso de lonas transparentes de polietileno. [4] Para aumentar la efectividad del calentamiento solar se requieren temperaturas estacionales óptimas, mantillo durante altas temperaturas e irradiación solar, y condiciones de humedad del suelo. [5] Las temperaturas del suelo son más bajas cuando disminuye la profundidad del suelo y es necesario continuar el proceso de acolchado para controlar los patógenos. Las prácticas de solarización del suelo requieren que la temperatura del suelo alcance los 35-60 grados Celsius , lo que mata los patógenos en los 30 centímetros superiores del suelo. [6] La solarización no esteriliza el suelo por completo. La solarización del suelo mejora el suelo para promover microorganismos beneficiosos . [1] La solarización del suelo crea una comunidad microbiana beneficiosa al matar hasta el 90% de los patógenos. [6] Más específicamente, un estudio informó que después de ocho días de solarización, el 100% de V. dabliae (un hongo que hace que los cultivos agrícolas se marchiten y mueran) murió a una profundidad de 25 centímetros. [4] La solarización del suelo provoca una disminución de los microbios beneficiosos; sin embargo, las bacterias beneficiosas como las especies de Bacillus pueden sobrevivir y prosperar a altas temperaturas en suelos solarizados. [6] Otros estudios también han informado de un aumento de Trichoderma harzianum (fungicida) después de la solarización. [6] La solarización del suelo permite la recolonización de microbios beneficiosos competitivos al crear condiciones ambientales favorables. [7] El número de microbios beneficiosos aumenta con el tiempo y hace que los suelos solarizados sean más resistentes a los patógenos. [6] El éxito de la solarización no solo se debe a la disminución de los patógenos del suelo, sino también al aumento de microbios beneficiosos como Bacillus , Pseudomonas y Talaromyces flavus . [1] Se ha demostrado que la solarización del suelo suprime los patógenos del suelo y provoca un aumento en el crecimiento de las plantas. Los suelos suprimidos promueven las rizobacterias y se ha demostrado que aumentan 3,5 veces el peso seco total de la remolacha azucarera. [8] También el estudio mostró que las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas en la remolacha azucarera tratadas con solarización del suelo aumentaron la densidad de raíces en 4.7 veces. [8] La solarización del suelo es una práctica agrícola importante para la supresión de patógenos del suelo ecológicamente amigable.
Descontaminación del suelo
Un estudio de 2008 utiliza una célula solar para generar un campo eléctrico para electrocinética (EK) remediación de cadmio - suelo contaminado . La celda solar podría impulsar la electromigración de cadmio en suelo contaminado, y la eficiencia de eliminación que se logró con la celda solar fue comparable a la lograda con el suministro de energía convencional. [9]
En Corea, se evaluaron varios métodos de remediación de lodos de suelo y aguas subterráneas contaminadas con benceno en una estación de servicio contaminada, incluido un sistema de reactor fotocatalizado impulsado por energía solar junto con varios procesos avanzados de oxidación (AOP). El método de remediación más sinérgico incorporó un proceso de luz solar con suspensión de TiO2 y sistema de H2O2 , logrando una degradación del benceno del 98%, un aumento sustancial en la remoción de benceno. [10]
Historia
Se intentó utilizar la energía solar para controlar los agentes patógenos en el suelo y en el material vegetal ya en la antigua civilización de la India [ cita requerida ] . En 1939, Groashevoy, quien usó el término "energía solar para desinfectar arena", controló Thielaviopsis basicola al calentar la arena por exposición a la luz solar directa [ cita requerida ] .
La solarización del suelo es el tercer enfoque para la desinfestación del suelo ; los otros dos enfoques principales, vaporización del suelo y fumigación ; se desarrollaron a finales del siglo XIX. La idea de la solarización se basó en observaciones de extensionistas y agricultores en el caluroso Valle del Jordán , quienes notaron el intenso calentamiento del suelo cubierto de polietileno. La participación de los mecanismos de control biológico en el control de patógenos y las posibles implicaciones se indicaron en la primera publicación, notando el efecto muy prolongado del tratamiento. En 1977, científicos estadounidenses de la Universidad de California en Davis informaron del control de Verticillium en un campo de algodón, basándose en estudios iniciados en 1976, lo que denota, por primera vez, la posible amplia aplicabilidad de este método.
El uso de polietileno para la solarización del suelo difiere en principio de su uso agrícola tradicional. Con la solarización, el suelo se cubre durante los meses más calurosos (en lugar de los más fríos, como en la plastificación convencional que tiene como objetivo proteger el cultivo) con el fin de aumentar las temperaturas máximas en un intento por alcanzar niveles de calor letales.
En los primeros 10 años después de la influyente publicación de 1976, la solarización del suelo se investigó en al menos 24 países [11] y ahora se ha aplicado en más de 50, principalmente en las regiones cálidas, aunque hubo algunas excepciones importantes. Los estudios han demostrado la eficacia de la solarización con varios cultivos, incluidos vegetales, cultivos de campo, ornamentales y árboles frutales, contra muchos patógenos, malezas y un artrópodo del suelo. También se detectaron aquellos patógenos y malezas que no son controlados por la solarización. Se han investigado los cambios biológicos, químicos y físicos que se producen en el suelo solarizado durante y después de la solarización, así como la interacción de la solarización con otros métodos de control. Se verificaron efectos a largo plazo, incluido el control biológico y una mayor respuesta del crecimiento, en varias regiones climáticas y suelos, lo que demuestra la aplicabilidad general de la solarización. Se han desarrollado modelos de simulación computarizados para orientar a los investigadores y agricultores sobre si las condiciones ambientales de su localidad son adecuadas para la solarización.
También se realizaron estudios de mejora de la solarización integrándola con otros métodos o mediante la solarización en invernaderos cerrados, o estudios de aplicación comercial mediante el desarrollo de máquinas mulching.
El uso de la solarización en huertos existentes (por ejemplo, el control de Verticillium en plantaciones de pistacho ) es una desviación importante del método estándar de preplantación y ya se informó en 1979.
Referencias
- ↑ a b c d Raaijmakers, Jos M .; Paulitz, Timothy C .; Steinberg, Christian; Alabouvette, Claude; Moënne-Loccoz, Yvan (23 de febrero de 2008). "La rizosfera: un patio de recreo y campo de batalla para patógenos transmitidos por el suelo y microorganismos beneficiosos" . Planta y suelo . 321 (1–2): 341–361. doi : 10.1007 / s11104-008-9568-6 . ISSN 0032-079X .
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- ^ Stapleton, JJ; DeVay, JE (junio de 1986). "Solarización del suelo: un enfoque no químico para el manejo de plagas y patógenos vegetales". Protección de cultivos . 5 (3): 190-198. doi : 10.1016 / 0261-2194 (86) 90101-8 . ISSN 0261-2194 .
- ^ a b Stapleton, JJ; Quick, J .; Devay, JE (enero de 1985). "Solarización del suelo: efectos sobre las propiedades del suelo, fertilización de cultivos y crecimiento de las plantas". Biología y Bioquímica del Suelo . 17 (3): 369–373. doi : 10.1016 / 0038-0717 (85) 90075-6 . ISSN 0038-0717 .
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Otras lecturas
- Katan, Jaacov; DeVay, James E. (1991). Solarización del suelo . Prensa CRC . ISBN 9780849368684.