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La Electroforesis Capilar en Fase Micelar (MECC) es una nueva técnica de separación desarrollada a partir de la Electroforesis Capilar en Zona (CZE) y basada en principios tanto cromatográficos como electroforéticos, capaz de separar compuestos aniónicos y neutros conjuntamente: mientras que para los compuestos neutros el fundamento de la separación es similar al de la cromatografía líquida, para los compuestos aniónicos la separación está basada principalmente en sus diferentes movilidades electroforéticas.La presente tesis doctoral se ha planteado con el objetivo principal de profundizar en esta técnica analítica y estudiar su aplicación en la determinación de compuestos de interés medioambiental, concretamente herbicidas de las familias de los fenoxiácidos y las fenilureas y productos derivados de su degradación. Para ello se ha dividido la memoria en 5 capítulos:En el capítulo 1º se realiza una introducción de la técnica CZE, estudiándose fundamentos teóricos de separación y detección y su instrumentación. Finalmente se realiza un pequeño estudio experimental de separación de varios herbicidas fenoxiácidos. Con ello se obtiene una base teórica y experimental sobre la Electroforesis Capilar necesaria para el capítulo 2º, en el cual se profundiza en el análisis mediante MECC. En este capítulo se estudian las bases teóricas de esta técnica y se aplica en la resolución de una mezcla de herbicidas fenoxiácidos y fenilureicos. El estudio de la técnica MECC se completa en el capítulo 3º, donde se optimiza la separación de la mezcla de los herbicidas adicionando a la disolución de trabajo diferentes alcoholes alifáticos. Se discuten las variaciones experimentales observadas y se desarrolla un modelo teórico que explica estas variaciones. En este modelo entran en juego factores como las características fisico-químicas de las micelas y sus variaciones cuando están en contacto con alcoholes lineales.En el capítulo 4º intentamos superar una de las mayores limitaciones de la Electroforesis Capilar que es la falta de sensibilidad. Para ello se desarrollan sistemas de pre-concentración de la muestra on-line, basados en la inyección de grandes volúmenes de muestra y la posterior eliminación de parte la matriz que contiene esta muestra, y sistemas de pre-concentración off-line mediante columnas de extracción en fase sólida de carbono grafitizado. Con estos dos procedimientos de concentración se consigue llegar a las sensibilidades necesarias para utilizar el sistema MECC en el análisis de pesticidas de muestras medioambientales.Toda la información obtenida en los capítulos anteriores es aplicada en el capítulo 5º en un estudio de degradación de varios herbicidas fenoxiácidos y fenilureicos. Para ello se tuvo en cuenta diversas vías de degradación como son la fotodegradación o la hidrólisis, y diferentes condiciones ambientales. Con este estudio se consiguieron datos relevantes en la comprensión de los mecanismos de degradación de los herbicidas estudiados: cinéticas de reacción y constantes de velocidad de degradación, productos de derivados de la fotodegradación y la hidrólisis, etc. / Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography (MECC) is a new separation technique developed from Capillary Zone Electrophoresis (CZE) and based on chromatographic and electrophoretic principles. It is able to separate anionic and neutral compounds simultaneously. The separation of neutral compounds by MECC is similar to that by Liquid Chromatography. For anionic compounds, the separation is largely based on its different electrophoretic mobilities. The main objective of this doctoral thesis is to study this analytical technique and its application in the determination of compounds of environmental interest, concretely, phenylurea and phenoxyalkyl acid herbicides and products derived of their degradation. The thesis has been divided in 5 chapters: In the 1st chapter, it is carried out an introduction of CZE procedure, being considered theoretical principles of separation and detection and their instrumentation. It finishes by performing a brief experimental study of separation of several phenoxyalkyl acid herbicides. We obtain a theoretical and experimental basis about Capillary Zone Electrophoresis required in 2nd chapter, in which we examine the analytical technique MECC. In this chapter, the theoretical principles of this technique are developed and applied in the resolution of a mixture of phenylurea and phenoxyalkyl acid herbicides. The study of MECC is completed in 3rd chapter, where the separation of the mixture of herbicides is optimised adding aliphatic alcohols. The observed experimental variations are discussed and explained by a theoretical model. In this model, it is explained factors like the physico-chemical characteristics of the micelles and their variations when they are in contact with aliphatic alcohols. In the 3rd chapter, we try to overcome one of the biggest limitations in the Capillary Electrophoresis: the sensibility. We develop on-column sample pre-concentration systems, based on the injection of a very large volume of sample and the elimination of the sample matrix. We also expose off-column sample pre-concentration systems by means of solid phase extraction cartridge of graphitized carbon black. With these concentration procedures, it was possible to achieve the necessary sensibilities to use MECC system in environmental analysis. All the information obtained in previous chapters is applied in 5th chapter in a degradation study of several phenylurea and phenoxyalkyl acid herbicides. We kept in mind various degradation processes like photodegradation or hydrolysis and different environmental conditions. We reach interesting data to the understanding of degradation mechanisms of the determined herbicides: kinetic of reaction and degradation constants, products derived of photodegradation and hydrolysis, et cetera.

Se realizó la determinación de la actividad de la colinesterasa sérica en 134 muestras biológicas (109 muestras de agricultores que trabajan con pesticidas inhibidores de la colinesterasa y 25 de un grupo de control (grupo no expuesto a los pesticidas)) y el análisis toxicológico en 300 muestras de productos vegetales [coliflor (Brassica oleracea var. botrytis), tomate (Lycopersicon esculentum), apio (Apium graveolens), lechuga (Lactuca sativa L.), maracuyá (Passiflora edulis)] procedentes de la localidad de Carapongo, distrito de Lurigancho - Chosica, Lima - Perú. La cuantificación de la actividad de la colinesterasa sérica se realizó empleando la técnica de Ellman modificada mediante espectrofotometría de luz ultra violeta. El análisis de plaguicidas se realizó por cromatografía en capa fina (CCF). El valor promedio de actividad de la colinesterasa sérica en los agricultores que trabajan con los pesticidas fue de 1827,18 mU/mL D.E. +/- 269,99 (valor máximo: 2540,09 mU/mL; valor mínimo: 1294,54 mU/mL) y en el grupo control fue de 2263,92 mU/mL D.E. +/- 216,40 (valor máximo: 2771,01 mU/mL; valor mínimo: 1959,30 mU/mL); Valor normal de actividad de la colinesterasa sérica: 1800 – 3600 mU/mL. 55,05 % de los agricultores que trabajan con los pesticidas presentaron valores por debajo de los niveles normales de actividad de la colinesterasa sérica (58,89 % de los varones y el 36,84 % de las mujeres). El grupo de agricultores cuyos tiempos de trabajo es superior a los 40 años era el que tenía el nivel promedio de actividad de colinesterasa sérica más bajo (1596,99 mU/mL). Los plaguicidas detectados en las muestras de productos vegetales antes de la cosecha fueron: metamidofos (24,67 %), clorpirifos (15,33 %), metomilo (14,67 %) y dimetoato (8,67 %), también se encontraron las combinaciones: metamidofos/metomilo (11,33 %) dimetoato/metomilo (6,67 %), metamidofos/clorpirifos (11,99 %), metamidofos/dimetoato (6,67 %). / The determination of the activity of seric cholinesterase in 134 biological samples (109 samples of farmers that work with cholinesterase inhibitor pesticides and 25 of a control group (non exposed group to pesticides)) and the toxicological analysis in 300 samples of vegetable products [cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis), tomato (Lycopersicon esculentum), celery (Apium graveolens), lettuce (Lactuca sativa L.), passion fruit (Passiflora edulis)] were realized in Carapongo, district of Lurigancho – Chosica, Lima - Peru. Quantification of activity of seric cholinesterase was realized applying the Ellman modified technique by ultra violet light spectrophotometry. The pesticide analysis was realized by thin layer chromatography (TLC). The average value of activity of seric cholinesterase in farmers that work with the pesticides was 1827,18 mU/mL D.E. +/- 269,99 (maximun value: 2540,09 mU/mL; minimum value: 1294,54 mU/mL) and in the control group was 2263,92 mU/mL D.E. +/- 216,40 (maximun value: 2771,01 mU/mL; minimum value: 1959,30 mU/mL); Normal level of activity of seric cholinesterase: 1800 – 3600 mU/mL. 55,05 % of the group of farmers that work with the pesticides presented values under normal levels of activity of seric cholinesterase (58,89 % of men and 36,84 % of women). The group of farmers that have been working for more than 40 years had the lowest average level of activity of seric cholinesterase (1596,99 mU/mL). The pesticides detected in vegetable samples before harvest were: methamidophos (24,67 %), chlorpyrifos (15,33 %) methomyl (14,67 %) and dimethoate (8,67 %), also the combinations: methamidophos/methomyl (11,33 %), dimetoathe/methomyl (6,67 %), methamidophos/chlorpyrifos (11,99 %) methamidophos/dimethoate (6,67 %).

This study, carried out in vineyards of high quality wine production in Catalonia (Spain), aims to determine the suitability of very detailed soil surveys, based on Soil Taxonomy, for viticultural zoning purposes, and quantifies the effects of soil and climate on grape and wine quality in some representative soil map units. After an introductory chapter, this objective is developed in different chapters. Chapter 2 analyses the suitability of soil map units, determined at a 1:5,000 scale according to Soil Taxonomy classification, to determine important edaphic properties for vineyard growing. Chapter 3 discusses the implications of soil forming processes on very detailed soil surveys. Chapter 4 analyses the suitability of Soil Taxonomy to characterize the soil moisture regime for viticultural zoning purposes. Chapter 5 focuses on the influence of soil and climate on vintage variability. Chapter 6 determines the effects of climate and soil on grape ripening and wine quality of Cabernet Sauvignon. As a final conclusion, very detailed soil surveys based on Soil Taxonomy are valuable sources of information for viticultural zoning studies. Moreover, although climate explains most of the vintage variability, soil type is decisive in determining the vineyard potential for wine quality. / L’objectiu d’aquest estudi, dut a terme en vinyes destinades a la producció de vi de qualitat a Catalunya (Espanya), és determinar si un mapa de sòls molt detallat, basat en la Soil Taxonomy, és apte per estudis de zonificació vitícola i quantificar els efectes del sòl i el clima sobre la qualitat del raïm i del vi, en unitats cartogràfiques representatives. Després d’un capítol introductori, aquest objectiu es desenvolupa en diferents capítols. El capítol 2 analitza l’aptitud d’unitats cartogràfiques de sòls, classificades segons la Soil Taxonomy, per reflectir la variabilitat de propietats edàfiques importants per al cultiu de la vinya. En el capítol 3 es discuteixen les implicacions dels processos formadors del sòl en la cartografia de sòls molt detallada. El capítol 4 analitza l’aptitud de la Soil Taxonomy per caracteritzar el règim d'humitat del sòl en estudis de zonificació vitícola. El capítol 5 se centra en la influència del sòl i del clima sobre la variabilitat de la verema. El capítol 6 determina els efectes del clima i el sòl en la maduració del raïm i la qualitat del vi de Cabernet sauvignon. Com a conclusió final, els mapes de sòls molt detallats basats en la Soil Taxonomy són una font valuosa d’informació per a estudis de zonificació vitícola. D'altra banda, encara que el clima explica la major part de la variabilitat de la verema, el tipus de sòl és decisiu en la determinació del potencial d’una vinya per a la producció de vi de qualitat. / El objetivo de este estudio, llevado a cabo en viñas destinadas a vino de calidad en Cataluña (España), es determinar si un mapa de suelos muy detallado, basado en la Soil Taxonomy, es apto para estudios de zonificación vitícola y cuantificar los efectos del suelo y el clima sobre la calidad de la uva y del vino, en unidades cartográficas representativas. Tras un capítulo introductorio, este objetivo se desarrolla en diferentes capítulos. El capítulo 2 analiza la aptitud de unidades cartográficas determinadas según la Soil Taxonomy, para reflejar la variabilidad de propiedades edáficas importantes para la vid. En el capítulo 3 se discuten las implicaciones de los procesos formadores del suelo en la cartografía de suelos. El capítulo 4 analiza la aptitud de la Soil Taxonomy para caracterizar el régimen de humedad del suelo en estudios de zonificación vitícola. El capítulo 5 se centra en la influencia del suelo y del clima sobre la variabilidad de la vendimia. El capítulo 6 determina los efectos del clima y el suelo en la maduración de la uva y la calidad del vino de Cabernet Sauvignon. Como conclusión final, los mapas de suelos muy detallados basados en la Soil Taxonomy son una fuente valiosa de información para estudios de zonificación vitícola. Por otra parte, aunque el clima explica la mayor parte de la variabilidad de la vendimia, el tipo de suelo es decisivo en la determinación del potencial de un viñedo para la producción de vino de calidad.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-03T10:16:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1261688 bytes, checksum: aaf10c2ba35f79a0e3065bd8af460482 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T10:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1261688 bytes, checksum: aaf10c2ba35f79a0e3065bd8af460482 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Procedimentos de extração baseados nos princípios da química verde tem sido desenvolvidos desde 1990, com a miniaturização tendo um papel importante. A combinação da técnica extração sólido-líquido com partição em baixa temperatura (SLE/LTP) e a microextração líquido-líquido dispersiva com solvente de baixa densidade (LDS/DLLME), juntamente com a cromatografia gasosa com detector por captura de elétrons (GC/ECD) foi utilizada para a determinação de 2 agrotóxicos organofosforados e 4 piretróides em amostras de solo. O extrato contendo os analitos da etapa SLE/LTP foi empregado na etapa LDS/DLLME, substituindo o solvente dispersor dessa etapa. No processo optimizado, a acetonitrila foi selecionada como o solvente da etapa SLE/LTP (e também como solvente dispersor da etapa LDS/DLLME), e tolueno foi usado como o solvente de extração. Na validação do método, os valores das recuperações da extração ficaram na faixa de 87,6-102,5%, os limites de quantificação (LOQ) ficaram entre 3,0 e 10,0 g kg-1 e os valores de desvio padrão relativo (RSD) ficaram entre 5,6 e 19,2%. A técnica otimizada e validada foi aplicada em dois solos diferentes. Os valores de RSD obtidos ficaram na faixa de 1,9-20,1% (solo 1) e 1,4-20,5% (solo 2), e as recuperações ficaram entre 98,0-117,7% (solo 1) e 108,0-173,5% (solo 2), nos níveis de fortificação avaliados. A técnica hifenada se mostrou interessante por unir as vantagens de clean-up e simplicidade da técnica de extração SLE/LTP e da simplicidade, rapidez, baixo custo e alto fator de pré-concentração da técnica LDS / DLLME na determinação de agrotóxicos no solo. / Extraction procedures based on the principles of green chemistry have been under development since the 1990s, with miniaturization playing an important role. Here, a combination of solid-liquid extraction with low-temperature partitioning (SLE/LTP) and low-density solvent dispersive liquid-liquid microextraction (LDS/DLLME) techniques, coupled with gas chromatography with electron capture detection (GC/ECD), was used to determine two organophosphorus and four pyrethroid pesticides in soil samples. The extract containing the analytes from the SLE/LTP step was employed in the LDS/DLLME step, substituting the dispersive solvent. The SLE/LTP step and and LDS/DLLME step were optimized using factorial and univariate designs. In the optimized procedure, acetonitrile was selected as the SLE/LTP solvent (and also as DLLME dispersive solvent), and toluene was used as the extraction solvent. The extraction recoveries were in the range 87.6 - 102.5 %, and the limits of quantification (LOQ) were between 3.0 and 10.0 g kg-1. The relative standard deviation (RSD) values were between 5.6 and 19.2 %. The optimized and validated technique was applied to two different soil samples. The RSD values obtained were in the ranges 1.9-20.1% (Soil 1) and 1.4-20.5% (Soil 2), and the recoveries were 98.0 - 117.7 % (Soil 1) and 108.0 - 173.5% (Soil 2), at the fortification levels employed. The hyphenated method was interesting for coupling the advantages of clean-up and extraction technique (SLE/LTP) and of the simple, fast, cheap and high pre- concentration rate microextraction (LDS/DLLME) in determination of pesticides in soil.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-05T15:05:45Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1205295 bytes, checksum: 055aee2219f1bbd1f5f63d8d5fa39245 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T15:05:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1205295 bytes, checksum: 055aee2219f1bbd1f5f63d8d5fa39245 (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O conhecimento das interações entre a molécula de um herbicida e o solo é condição essencial para recomendações seguras deste do ponto de vista agronômico e ambiental. Dentre os herbicidas utilizados no Brasil, o fomesafen é um dos que merece destaque no controle de plantas daninhas nas culturas de feijão e soja. Nesta pesquisa, foi avaliado, utilizando cromatografia líquida de alta eficiência, a sorção e a dessorção do fomesafen em dez solos brasileiros com diferentes características físicas e químicas. Além disso, um método analítico (extração sólido- líquido com partição em baixa temperatura e análise por cromatografia líquida de alta eficiência e detector de arranjo de diodos (SLE/LTP-HPLC/DAD)) foi desenvolvido para avaliar a persistência e a mobilidade deste mesmo herbicida, a partir da quantificação do mesmo em amostras de solo cultivado com feijão sob diferentes sistemas de plantio. Na determinação da sorção e da dessorção, os valores do coeficiente de sorção de Freundlich (K f ) obtidos para o fomesafen nos diferentes solos variaram de 1,4±0,1 a 9,6±0,2. Os valores do coeficiente de dessorção de Freundlich (K fd ) desse herbicida foram maiores que os observados para a sua sorção em todos os solos avaliados. As correlações entre as características físicas e químicas dos solos e os valores de K f e K fd para o fomesafen foram avaliadas por análise de componentes principais. Concluiu-se que as correlações entre as características físicas e químicas dos solos com a sorção e a dessorção do fomesafen variaram com o tipo de solo, podendo ser diferentes dependendo do conjunto de dados utilizados. O método analítico SLE/LTP- HPLC/DAD desenvolvido, apresentou valores de recuperação ≥ 98,9%, repetitividade com coeficientes de variação ≤ 15% e limite de detecção de 7,3 μg kg - . O fomesafen apresentou valores de meia-vida entre 60 e 71 dias em solo cultivado em sistema de plantio direto e de 99 a 114 dias cultivado em sistema de plantio convencional. A mobilidade do fomesafen foi moderada, sendo influenciada principalmente pelo teor de matéria orgânica, pH e tipo de solo. / Knowledge of the interactions between the molecule of herbicide and the soil is essential for safe these recommendations from the agronomic and environmental point of view. Among the herbicides used in Brazil, fomesafen is one that deserves attention in weed control in beans and soybean crops. In this work was evaluated, using high-performance liquid chromatography, the sorption and desorption of fomesafen in ten Brazilian soils with different physical and chemical characteristics. In addition, an analytical method (solid-liquid extraction with low-temperature partitioning and analysis by high-performance liquid chromatography with a photodiode array detector (SLE/LTP-HPLC/DAD)) was developed to evaluate the persistence and mobility of herbicide, from the measurement information in the soil cultivated with beans under different planting systems. In determining the adsorption and desorption values adsorption coefficient of Freundlich (K f ) fomesafen obtained for the different soil ranged from 1.4±0.1 to 9.6±0.2. The values of desorption coefficient of Freundlich (K fd ) of this herbicide were higher than those observed for their sorption in all soils. The correlations between the physical and chemical characteristics of soils and K f and K fd values for fomesafen were evaluated by principal component analysis. It was concluded that the correlation between chemical and physical characteristics of the soils with the sorption and desorption of fomesafen varied with the type of soil, can be different depending on the used data sets. The analytical method SLE/LTP-HPLC/DAD developed, presented recovery values ≥ 98.9%, repeatability with coefficients of variation ≤ 15% and detection limit of 7.3 ug kg -1 . Fomesafen presented half-life values between 60 and 71 days in soil cultivated in no-tillage system is 99 a 114 days cultivated in conventional tillage. The mobility of fomesafen was moderate, being mainly influenced by organic matter content, pH and soil type.

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Introducción. En el mar Mediterráneo la mayor cantidad de restos vegetales acumulados en la arena pertenecen a Posidonia oceánica (P.oceanica), estos se depositan en los arribazones. Existen diferentes usos de estos arribazones: sellado de vertederos, construcción, farmacia, industria y medio ambiente, aunque hasta la fecha, no hay evidencias de que se estén empleando en el sector de la agricultura, es por ello que el objetivo general de esta tesis fue estudiar la viabilidad del uso de los arribazones de P.oceanica en la agricultura. Experiencia I: empleo de arribazones de Posidonia oceanica como enmienda orgánica. Para dicha experiencia se realizaron 3 ensayos: (1) Evaluación de las características físico-químicas de P.oceanica como enmienda orgánica; (2) Evaluación de la composición de lixiviados procedentes de suelos agrícolas enmendados con P.oceanica y (3) Evaluación del efecto de los lixiviados obtenidos de suelos enmendados con P.oceanica en la germinación de Lycopersicum esculentum Mill. Según la caracterización físico-química de la P. oceanica, esta puede ser empleada como enmienda orgánica de acuerdo con la legislación. La capacidad de retención de agua de los suelos enmendados con P. oceanica aumentó entre un 200 y un 300%, en función del suelo empleado. El suelo ácido, mostró mayores ventajas tras ser enmendado con P.oceanica, ya que elevó el pH del medio hasta los valores de máxima disponibilidad de los nutrientes del suelo y enriqueció la disolución del suelo en Ca, Mg, y K. Para los lixiviados procedentes de los distintos suelos enmendados con P. oceanica tuvo un efecto bioestimulante en la germinación y el crecimiento. Experiencia II: empleo de arribazones de Posidonia oceanica como sustrato de cultivo. Para llevar a cabo esta experiencia se realizaron 2 ensayos: (1) Evaluación de las características físico-químicas de P.oceanica como sustrato de cultivo; (2) Desarrollo de plantas de tomate empleando P. oceanica como sustrato de cultivo. La caracterización físico-química de la P. oceanica, resultó cumplir con la actual legislación como sustrato de cultivo no inerte. Las plantas de tomate cultivadas con P. oceanica cribada (PSL) y cribada y lavada (PL) mostraron síntomas de estrés. En las PSL, pudo ser generado por la elevada salinidad del medio, mientras que para las PL, fue consecuencia de una elevada liberación de metabolitos secundarios. Las plantas PSL mostraron una menor productividad que las desarrolladas en fibra de coco, mientras que en las PL fue similar que para el sustrato control. Como las plantas cultivadas en P.oceanica estaban sometidas a estrés, los frutos presentaron mayores contenidos en compuestos fenólicos y licopeno, aumentando el valor nutricional respecto a los cultivados en fibra de coco. Experiencia III: efecto de la aplicación de extractos acuosos de Posidonia oceanica sobre el desarrollo vegetal. Para dicha experiencia se realizaron 3 ensayos: (1) Obtención y caracterización de extractos vegetales de P. oceanica; (2) Efecto de la aplicación de extractos acuosos de P. oceanica sobre la germinación de semillas de tomate Seny 1 y (3) Efecto de la aplicación foliar de extractos acuosos de P. oceanica a plantas de tomate sometidas a estrés salino. De los dos extractos de P. oceanica, el diluido, estimuló la germinación de las semillas. La aplicación de dicho extracto redujo el estrés oxidativo producido por salinidad, mejorando la integridad de las membranas plasmáticas de las células radiculares, y reduciendo el contenido en prolina, MDA y H2O2 foliar. Estos efectos beneficiosos frente al estrés salino confirmarian la actividad elicitora de los extractos de P.oceanica, debido a la presencia de Si en su composición y compuestos fenólicos.

S’estudien els efectes a llarg termini (7-12 anys) de les aplicacions de dejeccions ramaderes sobre el rendiment i qualitat de blat de moro en regadiu i cereal d’hivern en secà i sobre la qualitat del sòl en sistemes agrícoles mediterranis. La producció de blat de moro és òptima aplicant fems de boví en fons (30 Mg ha-1) i N mineral (150-200 kg N ha-1) en cobertora. Aplicar majors dosis de fems, sense N en cobertora, permet produccions altes però amb dosis de N superiors a les permeses actualment. Per blat i ordi aportar purins abans de la sembra contribueix a augmentar les produccions de cereal d’hivern i el contingut en proteïna del gra. Aportacions afegides de N mineral en cobertora incrementen la producció de gra i el contingut en proteïna, però disminueixen la densitat i el pes del gra. Aplicacions anuals de dejeccions, tant en reg com en secà, milloren diferents paràmetres indicadors de la qualitat del sòl: augmenten l’estabilitat dels agregats, el contingut en C orgànic en la fracció lleugera de la matèria orgànica del sòl, la porositat i l’abundància de cucs de terra, respecte la fertilització amb adobs minerals. / Se estudian los efectos a largo plazo (7-12 años) de las aplicaciones de deyecciones ganaderas sobre el rendimiento y calidad del maíz en regadío y el cereal de invierno en secano y sobre la calidad del suelo en sistemas agrícolas mediterráneos. La producción de maíz es óptima aplicando estiércol de bovino en fondo (30 Mg ha-1) y N mineral (150-200 kg N ha-1) en cobertera. Aplicar mayores dosis de estiércol, sin N en cobertera, permite producciones altas pero con dosis de N superiores a las permitidas actualmente. Para trigo y cebada aportar purines antes de la siembra contribuye a aumentar las producciones de cereal de invierno y el contenido en proteína del grano. Aportaciones añadidas de N mineral en cobertera incrementan la producción de grano y el contenido en proteína, pero disminuyen la densidad y el peso del grano. Aplicaciones anuales de deyecciones, tanto en riego como en secano, mejoran diferentes parámetros indicadores de la calidad del suelo: aumentan la estabilidad de los agregados, el contenido en C orgánico en la fracción ligera de la materia orgánica del suelo, la porosidad y la abundancia de lombrices de tierra, respecto la fertilización con fertilizantes minerales. / We studied the long term effects (7-12 years) of manure application on yield and quality of irrigated maize and rainfed winter cereals and on soil quality in Mediterranean agricultural systems. Maize yield is optimized by applying dairy cattle manure (30 Mg ha-1) at presowing and mineral N (150-200 kg N ha-1) as sidedress. Higher manure rates, without sidedressing, allow high yielding but using more N than permitted at the moment. For wheat and barley, presowing applications of pig slurry contributes to increase winter cereals yields and grain protein content. Further application of mineral N at sidedressing increases yield and protein content but decreases grain density and weight. Annual manure application, for both irrigated and rainfed systems, improves, in respect mineral fertilization, several parameters that are indicators of soil quality: increases aggregate stability, organic C content in the light fraction of soil organic matter, porosity and earthworms abundance.

Nicaragua és un país on la generació d'electricitat a partir de biomassa és una alternativa interessant per a reduir el consum de combustibles derivats del petroli. En els últims anys, entre un 70 i 81% de l'electricitat s'ha generat a partir de derivats de petroli (Fuel Oil o Gasoli). Amb la pujada dels preus del petroli el país ha de dedicar gran part dels seus recursos econòmics per a la importació d'aquests combustibles. Per a trobar una sortida a l'enorme dependència energètica, cal investigar una font d'energia que sigui renovable i que tingui efectes positius des del punt de vista econòmic, social i ambiental. La utilització dels residus agrícoles, forestals i la biomassa que es pot obtenir de plantacions forestals energètiques és una alternativa interessant. No obstant això, la planificació de localitzacions i les grandàries òptimes de les plantes generadores requereixen un procés complex comparat amb generadores que utilitzen combustibles fòssils. Per tant l'objectiu d'aquest estudi és desenvolupar un model espacial per a estimar la disponibilitat potencial de biomassa a Nicaragua.La metodologia ha consistit de dues fases, primer a una escala nacional s'ha fet una zonificació agroecológica i s'han seleccionat ubicacions favorables per a les plantes generadores. En la segona fase, les àrees seleccionades són objecte d'un estudi més detallat i mitjançant un procés d'optimització entre la demanda i el subministrament de biomassa es determina la grandària de les plantes. Addicionalment es prenen en compte aspectes ecològics i socioeconòmics.En ambdues fases, el procés parteix de la recopilació de dades per a conformar una base de dades cartogràfica desenvolupada en un SIG. S'efectua una zonificació agroecológica i s'estimen els rendiments potencials amb el mètode ZAE (Kassam, 1977), posteriorment es calculen els rendiments limitats per aigua a través del mètode CROPWAT i els resultats són confrontats amb dades de terreny i dades d'experts per a estimar el rendiment agronómicamente assolible. L'optimització econòmica i energètica es fa sobre la base del balanç d'oferta i demanda i els costos de producció i transport de la biomassa.Els resultats obtinguts ens indiquen que a Nicaragua hi ha suficient biomassa per a ser utilitzada amb fins energètics. D'acord a la zonificació agroecológica, el 47% del territori té un potencial forestal, i el model espacial desenvolupat estima en 62 milions de Mg de biomassa en aquesta àrea. A això li podem agregar 644 mil Mg de residus amb valor energètic que prové de cultius agrícoles. Si s'utilitzéssin solament els residus agrícoles, es generarien 64 MW a l'any. Les zones amb major potencial per a produir biomassa amb finalitats energètiques són la part nord oriental del país (entri Bilwi i el triangle miner), el centre (entri Waslala i Siuna) i la regió centre oriental (Muelle de los Bueyes). Per la seva ubicació i condicions contrastants es van seleccionar tres llocs per a realitzar els estudis de cas: Wasakin, Sébaco i Tipitapa.L'anàlisi detallada dels llocs seleccionats ens indica que a Tipitapa hi ha potencial per a generar electricitat en una planta de 37 MW, considerant la biomassa disponible en un radi de 25 km d'acord a l'optimització econòmica i energètica. L'altre lloc, Sébaco, on es concentren gran quantitat de residus com pellofa d'arròs i clofolla de cafè té un potencial de 35 MW. Finalment, Wasakin, considerant només l'àrea concesionada per a una empresa forestal i utilitzant únicament els residus forestals generats es va estimar un potencial de 1.37 MW que provenen de les activitats de tallada i processament de la fusta en una àrea de 9 mil ha. Malgrat això, hi ha limitacions de tipus tècnic i econòmic per a construir-hi una central de producció de biomassa.La combinació del mètode ZAE i el model CROPWAT, aplicats per mitjà d'un SIG proporciona resultats molt aproximats al terreny i permeten modelizar diferents escenaris per al suport en la presa de decisions. / Nicaragua es un país en donde la generación de electricidad a partir de biomasa ha probado ser una alternativa interesante para reducir el consumo de combustibles derivados del petróleo. Pero en los últimos años, entre un 70 a 81% de la electricidad se ha venido generando con derivados de petróleo (Fuel Oil o Gasoil). Con la subida de los precios del petróleo el país tiene que dedicar gran parte de sus recursos económicos para la importación de estos combustibles. Para encontrar una salida a la enorme dependencia energética, es necesario investigar una fuente de energía que sea renovable y que tenga efectos positivos desde el punto de vista económico, social y ambiental. La utilización de los residuos agrícolas, forestales y la biomasa que se puede obtener de plantaciones forestales energéticas es una alternativa interesante. La planificación de localizaciones y los tamaños óptimos de las plantas generadoras requieren un proceso complejo comparado con generadoras que utilizan combustibles fósiles. Por lo tanto el objetivo de este estudio es desarrollar un modelo espacial para estimar la disponibilidad potencial de biomasa en Nicaragua.La metodología ha consistido de dos fases. primero, a escala nacional se ha realizado una zonificación agroecológica y se han seleccionado ubicaciones favorables para las plantas generadoras. En la segunda fase, las áreas seleccionadas han sido objeto de un estudio más detallado y mediante un proceso de optimización entre la demanda y el suministro de biomasa se ha determinado el tamaño de las plantas. Adicionalmente se han tomado en cuenta aspectos ecológicos y socioeconómicos.En ambas fases, el proceso parte de la recopilación de datos para conformar una base de datos cartográfica desarrollada en un SIG, se efectúa una zonificación agroecológica y se estiman los rendimientos potenciales con el método ZAE (Kassam, 1977). Posteriormente se calculan los rendimientos limitados por agua a través del método CROPWAT y los resultados son confrontados con datos de terreno y datos de expertos para estimar el rendimiento agronómicamente alcanzable. La optimización económica y energética se hace en base al balance de oferta y demanda y los costos de producción y transporte de la biomasa.Los resultados obtenidos nos indican que en Nicaragua hay suficiente biomasa para ser utilizada con fines energéticos. De acuerdo a la zonificación agroecológica, el 47% del territorio tiene un potencial forestal y el modelo espacial desarrollado estima en 62 millones de Mg de biomasa en esta área. A esto le podemos agregar 644 mil Mg de residuos con valor energético que proviene de cultivos agrícolas. Si se utilizaran solamente los residuos agrícolas, se generarían 64 MW al año. Las zonas con mayor potencial para producir biomasa con fines energéticos son la parte norte oriental del país (entre Bilwi y el triángulo minero), el centro (entre Waslala y Siuna) y la región centro oriental (Muelle de los Bueyes). Por su ubicación, y condiciones contrastantes se han seleccionado tres sitios para realizar los estudios de caso: Wasakin, Sébaco y Tipitapa.El análisis detallado de los sitios seleccionados nos indica que en Tipitapa hay potencial para generar electricidad en una planta de 37 MW, tomando en cuenta la biomasa disponible en un radio de 25 km de acuerdo a la optimización económica y energética. El otro sitio, Sébaco, donde se concentran gran cantidad de residuos como cascarilla de arroz y cascabillo de café tiene un potencial de 35 MW. Por último, Wasakin, considerando solamente el área concesionada para una empresa forestal y utilizando únicamente los residuos forestales generados se ha estimado un potencial de 1.37 MW que provienen de las actividades de corte y procesamiento de la madera en una área de 9 mil ha. Sin embargo, hay limitaciones técnicas y económicas para poder construir en este sitio una planta de generación a partir de biomasa.La combinación del método ZAE y el modelo CROPWAT, aplicado por medio de un SIG brinda resultados muy aproximados al terreno y permiten modelizar distintos escenarios para el apoyo en la toma de decisiones. / Nicaragua is a country where the electricity generation from biomass has proven to be an interesting alternative to reduce the consumption of derived fuels of the petroleum. Nevertheless, in the last years, between a 70 to 81% of the electricity came from petroleum products (Fuel Oil or Gasoil). With increasing fuel prices the country has to dedicate great part of its economic resources for the import of these fuels. In order to look for a solution from this enormous energy dependence, it is necessary to find another energy source that can be renewable and with positive effects from the economic, social and environmental points of view. The use of the agricultural, forest residues and the biomass that can be obtained of forest energy plantations is an interesting alternative. However, the planning of localizations and the good sizes of the generating plants require a complex process compared with those using fossil fuels. Therefore the objective of this study is to develop a spacial model to estimate the potential biomass production for energy in Nicaragua.The methodology consisted of two phases. First, at a national scale an agroecological zonning was made, and favorable locations were selected for the generating plants. In the second phase, the selected areas were object of a detailed study and by means of a process of optimization between the demand and the supply of biomass the size of the plants was determined. Additionally, the ecological and socioeconomic aspects were taken into account.In both phases, the process takes input data to conform a cartographic database developed in a SIG. An agro ecologic zoning is made and the potential yields with the method AEZ (Kassam, 1977) are obtained. Later on the water-limited yields are calculated through the CROPWAT method and the results are confronted with land data and experts' data to estimate the attainable agronomical.yield. The economic and energetic optimization is made based on the balance between offer and demand and the production costs and transport of the biomass.The obtained results indicate us that in Nicaragua there is enough biomass to be used for energetic purposes. According to the agro ecologic zoning, 47% of the territory has a forest potential and the model developed assessed 62 millions of Mg of biomass in this area. Moreover we can add it 644 thousand Mg of residues with energy value that comes from agricultural cultivations. If only the agricultural residues were used, 64 MW a year would be generated. The areas with more potential to produce biomass with energetic value are the oriental north part of the country (between Bilwi and the mining triangle), the center (between Waslala y Siuna) and the eastern center region (Muelle de los Bueyes). According to their location and contrasting conditions three places were selected to carry out the case studies: Wasakin, Sébaco and Tipitapa.The detailed analysis of the selected places indicates that in Tipitapa there is potential to generate electricity in a power plant of 37 MW, taking into account the available biomass in a radius of 25 km according to the economic and energetic optimization. The second place, Sébaco, where great quantity of residues like husk of rice and coffee parchment are produced, has a potential of 35 MW. Finally, Wasakin, considering only the area under concession for a forest company and using the generated forest residues had only a potential of 1.37 MW that came from the activities and processing of the wood in an area of 9000 ha. Nevertheless, there are technical and economic limitations for building and implementing an energy central in this site.The combination of the AEZ method and the CROPWAT frame, applied by means of a GIS offers very approximate results to the field data and allow modeling of different scenarios for decision support.