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Oinez Basoa: using school-managed afforested land for soil education in Navarre, Spain
(Universia España, 2019) Virto Quecedo, Íñigo; Imbert Rodríguez, Bosco; Peralta de Andrés, Francisco Javier; De Soto García, Isabel Sonsoles; González Tejedor, Iñaki; Antón Sobejano, Rodrigo; López Goñi, Irene; Martínez, Maite; Arias, Isabel; Enrique Martín, Alberto; Ciencias; Zientziak; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
El estudio del suelo en la educación secundaria es un tema de debate ya que, a pesar de la creciente preocupación por el suelo en las ciencias ambientales, sigue siendo poco considerado en los planes de estudio y programas oficiales de educación preuniversitaria. En este trabajo presentamos los resultados de un estudio de caso realizado con una clase de 4º grado de educación secundaria obligatoria, donde se utilizó una secuencia didáctica que incluye datos reales obtenidos en una cronosecuencia de reforestación. La repoblación forestal formó parte de las actividades realizadas por la red de escuelas a las que pertenecía la escuela, con el objetivo de mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero resultantes de su actividad anual de recaudación de fondos. En un primer paso, se determinaron una serie de indicadores edáficos y de la vegetación en el suelo reforestado, utilizando un enfoque de espacio por tiempo con un suelo cultivado cercano (correspondiente a la situación original del suelo reforestado) y un bosque maduro (similar a la situación objetivo de la reforestación). Se observó que los índices de biodiversidad de plantas, carbono de la biomasa microbiana y C orgánico total, y los de descomposición de la materia orgánica en el suelo reforestado se encontraron en una situación intermedia entre el suelo cultivado y el bosque maduro. En particular, se verificó un secuestro efectivo de C atmosférico a partir de una diferencia de 12,41 ± 1,06 Mg de C orgánico por hectárea en el suelo reforestado en comparación con el control cultivado. Los datos emitidos a partir de este análisis se utilizaron para preparar una actividad de aprendizaje cooperativo de tipo puzzle, que se integró en la secuencia didáctica diseñada para introducir los conceptos de sucesiones ecológicas y el ciclo del carbono. Esta propuesta se centró especialmente en el papel del suelo como omponente del ecosistema y dentro del ciclo del C. El éxito de la implementación de esta secuencia se probó utilizando test de conocimientos previos y finales. Los resultados de estas pruebas mostraron una mejora general (42,8 puntos en la prueba final frente a 23,3 en la prueba inicial) en relación con los conceptos evaluados. Sin embargo, se observaron diferencias en relación a la progresión realizada por los estudiantes, que fue mejor en las preguntas relacionadas con los ecosistemas que en las directamente relacionadas con el suelo como consecuencia del peor conocimiento previo sobre el suelo. A partir de estos resultados, llegamos a la conclusión de que el desarrollo de herramientas educativas que permitan a los estudiantes de secundaria abordar casos reales en las que el suelo se considera un componente clave del ecosistema, puede ser eficaz para avanzar hacia un aprendizaje significativo sobre los suelos y las propiedades del suelo, que parecen no suficientemente entendidos por los alumnos de educación secundaria.
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Changes in the soil inorganic carbon dynamics in the tilled layer of a semi-arid Mediterranean soil due to irrigation and a change in crop: uncertainties in the calculation of pedogenic carbonates
(Elsevier, 2024) De Soto García, Isabel Sonsoles; Barré, Pierre; Zamanian, Kazem; Urmeneta Martín-Calero, Henar; Antón Sobejano, Rodrigo; Enrique Martín, Alberto; Virto Quecedo, Íñigo; Ciencias; Zientziak; Institute on Innovation and Sustainable Development in Food Chain - ISFOOD; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Soil inorganic carbon (SIC) accounts for more than one-third of the total soil carbon pool, but the effect of agricultural management on carbonates dynamics in Mediterranean semi-arid calcareous soils has largely been ignored and remains unclear. However, SIC plays a key role in physical, chemical and, biological properties of soils, which in turn can affect plant growth and productivity. Based on a 7-year field experiment in a paired irrigated and non-irrigated trial, with two different crops (maize and wheat), we investigated the effects of the land use change (from non-irrigated wheat to irrigated maize) on the SIC dynamics in the topsoil (0¿30 cm) of a carbonate-rich soil in Navarre, northern Spain. The results obtained using the accepted equation for determining carbonate type showed that during the 7-year study period, irrigation application and the crop change modified the carbonate typology (lithogenic and pedogenic) in a very short period, without affecting the total SIC content. The main drivers of pedogenic carbonate formation in this case appear to be the water volume and the type of organic matter entering the soil (from C3 plants or C4 plants). However, the equation seems to be strongly dependent on the type of soil organic carbon, which can introduce uncertainties when used to determine the proportion of pedogenic carbonates in soils experiencing a crop change from C3 to C4 plants.
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Soil water retention and soil compaction assessment in a regional-scale strategy to improve climate change adaptation of agriculture in Navarre, Spain
(MDPI, 2021) Antón Sobejano, Rodrigo; Ruiz Sagaseta de Ilurdoz, Alberto; Orcaray Echeverría, Luis; Arricibita Bidegáin, Francisco Javier; Enrique Martín, Alberto; De Soto García, Isabel Sonsoles; Virto Quecedo, Íñigo; Zientziak; Institute on Innovation and Sustainable Development in Food Chain - ISFOOD; Ciencias; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
The aim of this study was to evaluate the effectiveness of the different agricultural management adaptive strategies considered in the framework of a regional climate change adaptation roadmap in Navarre (Spain), from the point of view of soil physical indicators associated to soil compaction and water retention. These indicators were chosen as representative of the potential of these strategies to improve the soil physical condition. That for, the effectiveness of conservation agriculture (CA), crop rotations (ROT), additions of organic matter (ExO), irrigation (IRR) and innovative grassland management (GSS) was assessed by monitoring soil bulk density (BD) and soil available water holding capacity (AWHC) in a network of 159 agricultural fields across homogeneous agro-climatic zones in the region. A sampling protocol designed to compare groups of plots with or without adaptive practices, and with equal soil characteristics within each zone, allowed to determine the effect size of each strategy (measured as response ratios, RR, calculated as the relative value of BD and AWHC in fields with adaptive management vs. without). Both parameters responded to soil and crop management, although the observed effect was highly variable. Only the ExO strategy showed an overall positive effect on BD. ROT, IRR and GSS displayed no effect and, in the case of CA, the effect was negative. In terms of AWHC, although the results within the zones were heterogeneous, the overall effect associated to the strategies ROT, ExO, IRR and GSS was neutral, and only CA resulted in an overall negative effect. The observed variability in terms of the effectiveness of the five strategies tested in this region highlights the need to understand the complexity of interrelationships between management and dynamic soil properties at the regional scale.
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Irrigation and SOC sequestration in the region of Navarre in Spain
(FAO, 2021) Virto Quecedo, Íñigo; Antón Sobejano, Rodrigo; Enrique Martín, Alberto; Orcaray Echeverría, Luis; Arias Fariñas, Nerea; Ciencias; Zientziak
The project REGADIOX, funded by the European Commission LIFE Program was based on the establishment of a regional-scale network of representative agricultural plots in three irrigation districts in Navarre (NE Spain). The project allowed for a rational evaluation of soil organic C (SOC) sequestration and greenhouse gases (GHG) emissions balances by using paired comparisons in terms of soil characteristics in irrigated vs rainfed plots. The results showed a clear influence of irrigation in soil condition, arising from greater SOC storage. The net effect was however modulated by soil characteristics and management practices, in so far as the different agricultural strategies did have different potential to sequester SOC and/or reduce GHG emissions. While permanent crops with green cover (which was possible thanks to irrigation) or semi-permanent crops as alfalfa were win-win strategies with positive C balances, intensive systems with two crops per year, although they also contributed to SOC gains, represented increased GHG emissions. The observed changes in SOC associated to irrigation with different managements also showed that irrigation adoption can alter the soils’ capacity to provide key ecosystem services beyond biomass production, as changes in soils properties related to SOC, such as water-holding capacity or soil erodibility were also observed. These changes were, however, not straightforward and varied depending on soil type, climate and time under irrigation.
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A soil vulnerability and quality approach for a functional evaluation of agricultural land use of the territory in Navarre
(2021) Antón Sobejano, Rodrigo; Virto Quecedo, Íñigo; Ciencias; Zientziak; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Esta tesis responde a la demanda de conocer y evaluar con precisión, el funcionamiento del suelo como soporte de los diferentes usos agrícolas en la región de Navarra y explorar su potencial tanto desde el punto de vista de la mitigación del cambio climático como desde la mejora de la resiliencia de los agrosistemas (adaptación al cambio climático). Con el objetivo de profundizar en estos aspectos, la tesis se estructura en varios capítulos. Los capítulos principales se agrupan en dos partes, una primera constituida por los capítulos II y III, y una segunda formada por los capítulos IV, V y VI. La primera parte, capítulos II y III, se centra en el estudio de la dinámica del carbono orgánico del suelo, explorando en detalle los mecanismos y controles que regulan este proceso en un suelo Mediterráneo cultivado calcáreo, característico de la región. Además, dado la relevancia que el riego tiene en la misma, se estudió la interacción que la transición del secano al regadío supone en la dinámica de incorporación de carbono orgánico en dicho suelo. Para ello se dispone de un diseño experimental ad hoc, que fue implementado en Enériz, Navarra, en 2009, diseñado para realizar un estudio de marcaje isotópico natural a partir de un cambio de plantas C3 a C4. Los resultados indican que los carbonatos presentes en este suelo, parecen comportarse como un factor clave en el proceso de estabilización de la materia orgánica en el horizonte labrado, promoviendo una rápida incorporación y estabilización de los residuos de los cultivos en agregados estables de diferentes tamaños. Además, se observó que el riego puede inducir cambios, con tendencia positiva, en el stock de carbono del suelo a lo largo del periodo de estudio de 7 años. El tipo de cultivo y la gestión agrícola en secano o regadío, fueron los principales impulsores de este proceso en las condiciones edafoclimáticas de la zona estudiada. La segunda parte de esta tesis, recogida en los capítulos IV, V y VI, se centra en la evaluación de estrategias de mitigación y adaptación al cambio climático en los sistemas agrarios de Navarra, y su relación con el funcionamiento del suelo. El capítulo IV, se centra en evaluar el impacto que la introducción del regadío tiene en la región, desde un punto de vista amplio de la calidad del suelo, incluyendo la evaluación de distintos servicios ecosistémicos asociados a dicho uso del suelo, basada en el concepto de Seguridad del Suelo. En él, se lleva a cabo el análisis de diferentes sistemas de cultivo vinculados al riego en la región, considerado como herramienta para garantizar un aumento tanto del rendimiento de los cultivos como de las ganancias netas para el agricultor. El análisis incluye la cuantificación de balances de emisiones de gases efecto invernadero, considerando en dicho balance la estimación de una tasa de secuestro de carbono anual vinculada a cada suelo y manejo considerado. Los resultados indican que el potencial del regadío para proporcionar servicios ecosistémicos claves a la sociedad, como son el control de la erosión y la regulación del clima, es variable y dependiente del manejo agrícola que lo acompañe. Finalmente, los capítulos V y VI de esta tesis se centran en el desarrollo y análisis de una serie de indicadores de suelo de cara a cuantificar la eficacia de diferentes estrategias de adaptación al cambio climático en la vulnerabilidad de los sistemas agrícolas, a escala regional. Las estrategias consideradas son la aplicación de fuentes externas de materia orgánica, la introducción del riego, la agricultura de conservación, el uso de rotaciones de cultivos y el manejo controlado de pastos.
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Metodología de evaluación de la capacidad del uso del suelo de la provincia de Cabo Delgado (Mozambique) según clases de capacidad agrológica.
(2010) Antón Sobejano, Rodrigo; Virto Quecedo, Íñigo; Bescansa Miquel, Paloma; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos; Nekazaritza Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa; Ciencias del Medio Natural; Natura Ingurunearen Zientziak
El presente TFC es el resultado de una estancia de siete meses en el norte de Mozambique, en la provincia de Cabo Delgado, gracias a una beca del programa de Formación Solidaria, propio de la UPNA. Con cerca del 70 % de población de Mozambique viviendo en las zonas rurales, la agricultura contribuye aproximadamente en un 20 % al Producto Interior Bruto (PIB) del país y emplea aproximadamente a un 90 % de la población, de los cuales un 60 % son mujeres. La agricultura sustenta a tres millones de familias, que representan un 96,6 % de las unidades económicas del país. Estos números reflejan la baja productividad agrícola y la importancia que tiene la tierra para la mayoría de los mozambiqueños. La evaluación de tierras es el proceso de juzgar la idoneidad de un territorio para distintos usos posibles y/o alternativas, con el objetivo de seleccionar el mejor (uso) posible para cada unidad de tierra, teniendo en cuenta consideraciones de carácter físico y socioeconómico, así como la conservación del recurso para su uso futuro (FAO, 1976). Por lo tanto, un objetivo de la evaluación de tierras es el ordenar el recurso tierra y optimizar su uso, teniendo como base la mejora en la planificación y el manejo del territorio. Se disponen a nivel mundial de un gran número de sistemas de evaluación desarrollados con diferentes enfoques, métodos convencionales (cualitativos) bien establecidos, índices de productividad, modelos de simulación matemática, etc. El método de Clases de Capacidad Agrológica fue elaborado por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), en la década 1940-1950. La adaptación de este método a la provincia de Cabo Delgado comprende dos fases de trabajo, una primera en la que se filtra toda la información disponible para realizar la clasificación, caracterizando los distintos parámetros con los que trabaja el método a nuestro caso de estudio. Y una segunda de evaluación y análisis, donde se cruza toda la información para incluir las unidades de suelo de la provincia en las distintas clases agrologicas y se genera un mapa final.