Actividad biológica en suelos de las series Colina, Lonquén y Los Morros (Región Metropolitana), tratados con dosis crecientes de biosólidos urbanos

Abstract

La actividad biológica del suelo, medida como emisión de CO2, la cual depende en gran parte del contenido de materia orgánica (MO), es un proceso muy importante por su rol en el ciclo global del carbono y como indicador temprano de la contaminación. La incorporación de biosólidos puede afectar la actividad biológica aumentándola por la adición de carbono orgánico y nutrientes o disminuirla si el biosólido presenta altos contenidos de sales y/o elementos traza metálicos lo cual provoca un efecto biotóxico. En este trabajo se investiga el efecto sobre la actividad biológica de dosis crecientes de biosólidos urbanos en suelos con distintos contenidos de materia orgánica y arcilla. Suelos de las series Colina (Fluventic Haploxerolls), Lonquén (Entic Haploxerolls) y Los Morros (Mollic Haploxeralfs), de la Región Metropolitana de Chile, se incubaron a 28ºC, con 0, 30 y 60 Mg/ha de biosólido, durante 58 días, mediante el método de Isermeyer (1952). Los resultados indican que los suelos con mayor contenido de MO tuvieron una mayor actividad biológica, la cual se incrementó significativamente al aplicar dosis más altas de biosólidos. A partir del día 22 de incubación se produce una notoria disminución en la emisión de C-CO2, que se adjudica, al agotamiento de las fracciones orgánicas lábiles, por parte de los microorganismos en sus actividades metabólicas. Al llegar a los 50 días, la emisión de C-CO2 se estabiliza alcanzando valores similares entre las dosis aplicadas. La tasa de mineralización de la MO en los tratamientos con dosis de 60 Mg ha-1 no se extiende por más de 4 días debido a un posible efecto inhibitorio de los microorganismos, en comparación con las otras dosis (hasta 5 días). El contenido de elementos traza metálicos no aumentó significativamente con el biosólido en la mayoría de los elementos (independiente del tipo de suelo), por lo tanto, la actividad biológica no se vio afectada por este factor. Se concluye que la aplicación de biosólidos urbanos aumentó el carbono potencialmente mineralizable, favoreciendo la pérdida de carbono como CO2, aumentando la actividad biológica de los suelos, la cual aumenta proporcionalmente ante la adición de dosis crecientes de biosólidos urbanos, al igual que ocurre con la constante de cinética de descomposición del carbono orgánico, según el modelo de cinética de mineralización.

The soil biological activity, measured as CO2 emission, depends largely on the soil organic matter content (OM). Soil biological activity plays a key role in the global carbon cycle and it is an early indicator of pollution. The incorporation of biosolids can affect the biological activity by increasing it as organic carbon and nutrients are added or by decreasing it if the biosolids has high salt contents and/or trace metals, which can create biotoxic effects. This research was aimed to determine the effect of urban biosolids applications on the biological activity of the soils. Soil samples from the soil series Colina (Fluventic Haploxerolls) Lonquén (Entic Haploxerolls) and Los Morros (Mollic Haploxeralfs) of the Metropolitan Region of Chile, were incubated for 58 days, at 28 °C (Isermeyer, 1952), with 0, 30 and 60 Mg ha-1 of biosolids. The results indicate that the more OM contents of the soil, the higher the biological activity, and the latest was significantly increased by applying increasingly higher doses of biosolids. The C-CO2 emission rate increases until 22 days of incubation and it starts to decrease due to the depletion of the labile C fraction of the soil. After 50 days, C-CO2 emission rate reaches equilibrium, and there were no significant differences among treatments. The mineralization rate on treatments with 60 Mg ha-1, does not last longer than 4 days probably due to an inhibitory effect from the microorganisms. The metallic trace element content did not increase significantly with increasing doses of biosolids, therefore, biological activity was not affected by this factor. We conclude that urban biosolids application increased labile carbon and mineralization rates and soil biological activity, favoring the loss of carbon as CO2 emissions. The kinetics of decomposition of the organic carbon constant increases according to the kinetic model of mineralization, as more biosolids are applied to the soil.