Estudio comparativo de sustratos de cultivos sostenibles en sistemas de naturación urbana : jardinería vertical y cubierta vegetal

López Rodríguez, Glenny Llinee (2016). Estudio comparativo de sustratos de cultivos sostenibles en sistemas de naturación urbana : jardinería vertical y cubierta vegetal. Tesis (Doctoral), E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.42963.

Descripción

Título: Estudio comparativo de sustratos de cultivos sostenibles en sistemas de naturación urbana : jardinería vertical y cubierta vegetal
Autor/es:
  • López Rodríguez, Glenny Llinee
Director/es:
  • Masaguer Rodríguez, Alberto
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2016
Materias:
Palabras Clave Informales: residuos orgánicos, medios de cultivo, curva de retención de humedad, cubiertas verdes, jardines verticales = organic waste, culture media, moisture retention curve, green roofs, vertical gardens
Escuela: E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM)
Departamento: Producción Agraria
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

La investigación de nuevos materiales para formular sustratos que sirvan como medio de crecimiento vegetal se ha transformado en una actividad fundamental, debido al encarecimiento y baja disponibilidad de algunos de los existentes y a su vez a la creciente demanda de sustratos cada vez más específicos. Por ello, es conveniente investigar la aptitud de los subproductos o residuos generados por diferentes actividades productivas y de consumo como componentes de sustratos, particularmente por su reducido costo. El empleo de residuos en la formulación de sustratos tiene un elevado valor medioambiental, ya que devuelve al ciclo productivo materiales desechados y en muchos casos su manejo resulta muy problemático y caro. A su vez, el reciclado de materiales reduce la presión de explotación sobre recursos naturales cuya explotación ocasiona un fuerte impacto en el medioambiente. Por otra parte, puesto que el desarrollo de áreas verdes en las ciudades en ocasiones se ve dificultado al no disponer de superficie necesaria, han surgido los conceptos de jardines verticales, fachadas naturadas, cubiertas o terrazas vegetales que constituyen formas innovadoras de naturación urbana. El objetivo de este trabajo de tesis doctoral fue caracterizar, comparar y evaluar el comportamiento y la evolución de sustratos elaborados a partir de materiales sostenibles, potenciales para su utilización como medio de crecimiento vegetal en dos sistemas naturación urbana: un jardín vertical y una cubierta vegetal. Para ello, inicialmente se caracterizaron siete sustratos a base de restos vegetales compostados, corteza de pino compostado y fibra de coco, elaborados con las siguientes proporciones: 1) un tratamiento testigo con 90% fibra de coco (polvo) + 10% poliestireno expandido 2) 70% restos vegetales compostados + 30% puzolana volcánica, 3) 70% corteza de pino compostada + 30% puzolana volcánica, 4) 70% corteza de pino compostada + 30% fibra de coco, 5) 70% fibra de coco + 30% corteza de pino compostada, 6) 70% restos vegetales compostados + 30% corteza de pino compostada y 7) 70% restos vegetales compostados + 30% fibra de coco. Se evaluaron las propiedades físicas, hidrofísicas y químicas. Luego, se seleccionaron los cinco sustratos con proporciones orgánicas (3, 4, 5, 6 y 7) y se evaluó el comportamiento y su evolución en un jardín vertical con dos especies vegetales tapizantes (Frankenia laevis y Pachysandra terminalis). Los ensayos se instalaron en la finca El Encín (IMIDRA, Comunidad de Madrid). Se utilizó un diseño experimental en diseño en bloques completamente aleatorizado (DBCA) con cuatro bloques, cinco tratamientos (sustratos). También, paralelamente se evaluó el comportamiento y la evolución de cinco sustratos para cubiertas ajardinadas: dos con proporción mineral (1 y 2) y tres orgánicos: con restos vegetales compostados, corteza de pino compostados y fibra de coco (sustratos numerados con 3, 6 y 7). Con ellos se instaló un ensayo en cubierta vegetal con Teucrium chamaedrys, Othonna cheirifolia, Frankenia thymifolia y Crassula lycopodioides. En ambos ensayos se realizó un seguimiento vegetal que permitió la evaluación agronómica de los sustratos y estimar su comportamiento adecuado para el desarrollo de plantas en estos sistemas de naturación. Las determinaciones analíticas de los sustratos se realizaron según la Normas Europeas UNE-EN-AENOR (2000-2002). Los resultados de la caracterización inicial muestran que las diferentes combinaciones de corteza de pino con fibra de coco presentaron bajas densidades y elevada porosidad, además de niveles óptimos de pH y conductividad eléctrica y un contenido en materia orgánica estable durante todo el ensayo, lo que se reflejó en un mayor crecimiento en las plantas. Los sustratos a base de fibra de coco en 70%, 30% y el testigo presentaron las más bajas densidades y alto espacio poroso total (EPT). Los sustratos orgánicos en su totalidad demostraron ser eficaces en cuanto a la retención de agua, por lo que éstos pueden proporcionar alta capacidad de retención de humedad, aireación y propiedades drenantes. Por otro lado, los resultados obtenidos en los ensayos demuestran que la utilización de sustratos sostenibles a base de corteza de pino y fibra de coco resulta ser una práctica sostenible y adecuada en jardinería vertical con vegetación tapizante. Mientras que los sustratos orgánicos con mayor proporción de restos vegetales compostados son adecuados para cubiertas vegetales. ABSTRACT Research into new materials to make substrates that serve as plant growth medium has become a fundamental activity, due to the rise and lower availability of some of the existing and in turn to the growing demand for ever more specific substrates. Therefore it is advisable to investigate the suitability of products or wastes generated by different productive and consumption activities as components of substrates, particularly for its low cost. The use of residues in the formulation of substrates has a high environmental value as it returned to the production cycle discarded materials and in many cases their handling is very problematic and expensive. In turn, the recycling of materials reduces the pressure of exploitation of natural resources whose exploitation causes a strong impact on the environment. Moreover, since the development of green areas in cities are sometimes hampered in the absence of surface necessary concepts have emerged vertical gardens, naturadas, covered or vegetable terraces are innovative forms of urban naturation facades. The objective of this doctoral thesis was to characterize, compare and evaluate the behavior and evolution of substrates made from sustainable materials, potential for use as plant growth medium in two urban naturation systems: a vertical garden and roof garden. To do this, initially seven substrates based on composted vegetable scraps, composted pine bark and coconut fibre, made with the following ratios were characterized: 1) a control treatment with 90% coconut fibre (powder) + 10% expanded polystyrene, 2) 70% composted vegetable scraps + 30% volcanic pozzolan, 3) 70% composted pine bark + 30% volcanic pozzolan, 4) 70% composted pine bark + 30% coconut fibre, 5) 70% coconut fibre + 30% composted pine bark, 6) 70% composted vegetable scraps + 30% composted pine bark and 7) 70% composted vegetable scraps + 30% coconut fibre. Physical, hydro and chemical properties were evaluated. Then the five substrates with organic proportions (3, 4, 5, 6 and 7) were selected and behavior and their evolution into a vertical garden with two ground cover plants (Frankenia laevis and Pachysandra terminalis) were evaluated. The trials were installed in the El Encín (IMIDRA, Madrid). An experimental design was used in a completely randomized block design (RCBD) with four blocks, five treatments (substrates). Also, the same time behavior and the evolution of five substrates for green roofs are evaluated: two mineral proportion (1 and 2) and three organic: with composted plant waste, composted pine bark and coconut fibre (substrates numbered 3, 6 and 7). With them a trial was installed in vegetated roof garden with Teucrium chamaedrys, Othonna cheirifolia, Frankenia thymifolia and Crassula lycopodioides. In both tests, plants were monitored, what allowed the agronomic evalution of the substrates and the estimation of the suitable behavior for the development of plants in these naturation systems. The analytical determinations of the substrates were made according to European standard UNE-AENOR (2000-2002). The results of the initial characterization shows that different combinations of pine bark, coconut fibre had low density and high porosity, in addition to optimal levels of pH and electrical conductivity and a content of stable organic matter throughout the test, which is reflected in higher growth in plants. The substrates based on coconut fiber at 70% and 30% and the control treatment had the lowest had the lowest densities, high total pore space (TPS). Organic substrates proved fully effective in terms of water retention, so that they can provide high moisture holding capacity, aeration and drainage properties. Furthermore, the results of the tests show that the use of sustainable substrates based on pine bark and coconut fibre is to be a sustainable and appropriate practice in panel vertical gardening with vegetation. While organic substrates with higher proportion of composted plant residues are suitable for roof gardens.

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ID de Registro: 42963
Identificador DC: http://oa.upm.es/42963/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:42963
Identificador DOI: 10.20868/UPM.thesis.42963
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 05 Sep 2016 13:08
Ultima Modificación: 05 Mar 2017 23:30
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