Organic matter dynamics and soil aggregation in a technosol created withmetalliferous mine residues, biochar and marble waste

Abstract

[SPA]Los objetivos de este estudio fueron determinar y explicar la influencia del biocarbón y residuos de mármol en dinámica de la materia orgánica y la agregación en una balsa de residuos en el distrito minero de Cartagena-La Unión (SE España). Tres tipos de biocarbón se obtuvieron a partir de estiércol de cerdo, residuos de depuradora municipal y residuos de cosecha hortícola a 500ªC durante 2 h. Ocho tipos de tratamientos fueron utilizados, que incluían: un suelo control (CT) sin la aplicación de enmienda, tres tratamientos con diferentes tipos de biocarbón, un tratamiento con los residuos de mármol y tres tratamientos con diferentes biocarbón más residuo de mármol. Se determinaron pH, conductividad eléctrica, agregados estables, carbono orgánico total, carbono inorgánico, carbono recalcitrante, carbono lábil, carbono soluble, nitrógeno total, nitrógeno recalcitrante, nitrógeno lábil, carbono de la biomasa microbiana, β-glucosidasa y actividad arilesterasa, hidrofobicidad, carbohidratos y emisiones de gases de efecto invernadero. Los resultados sugieren que el biocarbón, producido por diversas fuentes es una estrategia eficaz para secuestrar el carbono en el suelo y mejorar la estructura del mismo. Sin embargo, para recuperar de forma efectiva los residuos de mina sería necesario agregar una fuente lábil de materia orgánica con el fin de promover el desarrollo de las poblaciones microbianas.[ENG]The objectives of this study were to determine and explain the influence of biochar and marble waste on soil organic matter dynamics and aggregation in tailings pond at the Mining District of Cartagena-La Union (SE Spain). Three types of biochars were obtained from pig manure, municipal soil waste andcrop residueat 500ªC during 2h. Eight types of treatmentswere used, which included: onesoil control (CT)without application of amendment, three treatments with different types of biochars, one treatment with marble waste and three treatments with different biocharsplus marble waste. pH, electrical conductivity, aggregation stability, total organic carbon, inorganic carbon, recalcitrant carbon, labile carbon, soluble carbon, total nitrogen, recalcitrant nitrogen, labile nitrogen, microbial biomass carbon, β-glucosidase and arilesterase activity, hidrofobicity, carbohidrates and greenhouse gas emissionswere determined. The results suggest that biochar, produced by diverse sources, is an effective strategy to sequester carbon in soil and improve soil structure. However, to effectively reclaim mine residues would be necessary to add a labile source of organic matter to promote the development of microbial populations.