La solarización del suelo es un método ecológico y no químico para controlar plagas que utiliza energía solar para aumentar la temperatura del suelo a niveles en los que muchos patógenos vegetales transmitidos por el suelo morirán o se debilitarán en gran medida. [1] La solarización del suelo se utiliza en climas cálidos a una escala relativamente pequeña en jardines y granjas orgánicas. La solarización del suelo debilita y mata hongos , bacterias , nematodos y plagas de insectos y ácaros junto con las malezas en el suelo al cubrirlo con una lona, generalmente con una cubierta de polietileno transparente para atrapar la energía solar. Esta energía causa cambios físicos, químicos y biológicos en la comunidad del suelo. [2] La solarización del suelo depende del tiempo, la temperatura y la humedad del suelo. [1] También puede describirse como métodos de descontaminación del suelo o creación de suelos supresores mediante el uso de la luz solar. [ cita requerida ]
La solarización del suelo es un proceso hidrotermal de desinfección del suelo de plagas, logrado mediante energía solar (denominado calentamiento solar del suelo en publicaciones tempranas) y es un método de desinfestación del suelo relativamente nuevo, descrito por primera vez en extenso detalle científico por Katan en 1976. [3] El modo de acción para la solarización del suelo es complejo e implica el uso de calor como agente letal para las plagas del suelo a partir del uso de lonas de polietileno transparente. [4] Para aumentar la eficacia del calentamiento solar se requieren temperaturas estacionales óptimas, acolchado durante altas temperaturas e irradiación solar y condiciones de humedad del suelo. [5] Las temperaturas del suelo son más bajas cuando disminuye la profundidad del suelo y es necesario continuar el proceso de acolchado para controlar los patógenos. Las prácticas de solarización del suelo requieren que las temperaturas del suelo alcancen los 35-60 grados Celsius (95 a 140 °F), lo que mata los patógenos en los 30 centímetros superiores del suelo. [6] La solarización no esteriliza el suelo por completo. La solarización del suelo mejora el suelo para promover microorganismos beneficiosos . [1] La solarización del suelo crea una comunidad de microbios beneficiosos al matar hasta el 90% de los patógenos. [6] Más específicamente, un estudio informó que después de ocho días de solarización, el 100% de V. dabliae (un hongo que hace que los cultivos agrícolas se marchiten y mueran) murió a una profundidad de 25 centímetros. [4] La solarización del suelo provoca una disminución de los microbios beneficiosos, sin embargo, las bacterias beneficiosas como las especies de Bacillus pueden sobrevivir y prosperar a altas temperaturas en suelos solarizados. [6] Otros estudios también han informado de un aumento de Trichoderma harzianum (fungicida) después de la solarización. [6] La solarización del suelo permite la recolonización de microbios beneficiosos competitivos al crear condiciones ambientales favorables. [7] La cantidad de microbios beneficiosos aumenta con el tiempo y hace que los suelos solarizados sean más resistentes a los patógenos. [6] El éxito de la solarización no solo se debe a la disminución de los patógenos del suelo, sino también al aumento de microbios beneficiosos como Bacillus , Pseudomonas y Talaromyces flavus . [1] Se ha demostrado que la solarización del suelo suprime los patógenos del suelo y provoca un aumento del crecimiento de las plantas. Los suelos suprimidos promueven las rizobacterias y han demostrado aumentar el peso seco total de las remolachas azucareras en 3,5 veces. [8] Además, el estudio mostró que las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantasEn las remolachas azucareras tratadas con solarización del suelo, la densidad de las raíces aumentó 4,7 veces. [8] La solarización del suelo es una práctica agrícola importante para la supresión ecológica de patógenos del suelo.
En un estudio de 2008 se utilizó una célula solar para generar un campo eléctrico para la remediación electrocinética (EK) de suelos contaminados con cadmio . La célula solar podría impulsar la electromigración de cadmio en suelos contaminados, y la eficiencia de eliminación que se logró con la célula solar fue comparable a la lograda con una fuente de alimentación convencional. [9]
En Corea, se evaluaron varios métodos de remediación de lodos de suelo y aguas subterráneas contaminadas con benceno en una estación de servicio contaminada, incluido un sistema de reactor fotocatalizado impulsado por energía solar junto con varios procesos de oxidación avanzada (AOP). El método de remediación más sinérgico incorporó un proceso de luz solar con un sistema de lodos de TiO2 y H2O2 , logrando una degradación del benceno del 98%, un aumento sustancial en la eliminación de benceno. [10]
Ya en la antigua civilización de la India se intentó utilizar la energía solar para controlar los agentes patógenos en el suelo y en el material vegetal [ cita requerida ] . En 1939, Groashevoy, que utilizó el término "energía solar para la desinfección de la arena", controló la Thielaviopsis basicola calentando la arena mediante la exposición a la luz solar directa [ cita requerida ] .
La solarización del suelo es el tercer método de desinfestación del suelo ; los otros dos métodos principales, la vaporización del suelo y la fumigación , se desarrollaron a finales del siglo XIX. La idea de la solarización se basó en las observaciones de los extensionistas y los agricultores del cálido valle del Jordán , que notaron el intenso calentamiento del suelo cubierto con polietileno. La participación de los mecanismos de control biológico en el control de patógenos y las posibles implicaciones se indicaron en la primera publicación, notando el efecto muy prolongado del tratamiento. En 1977, científicos estadounidenses de la Universidad de California en Davis informaron sobre el control de Verticillium en un campo de algodón, basándose en estudios iniciados en 1976, denotando así, por primera vez, la posible amplia aplicabilidad de este método.
El uso del polietileno para la solarización del suelo difiere en principio de su uso agrícola tradicional. En la solarización, el suelo se cubre con mantillo durante los meses más cálidos (en lugar de los más fríos, como en la plasticultura convencional cuyo objetivo es proteger el cultivo) con el fin de aumentar las temperaturas máximas en un intento de alcanzar niveles de calor letales.
En los primeros 10 años posteriores a la influyente publicación de 1976, la solarización del suelo se investigó en al menos 24 países [11] y ahora se ha aplicado en más de 50, principalmente en las regiones cálidas, aunque hubo algunas excepciones importantes. Los estudios han demostrado la eficacia de la solarización con varios cultivos, incluidos vegetales, cultivos de campo, plantas ornamentales y árboles frutales, contra muchos patógenos, malezas y un artrópodo del suelo. También se detectaron aquellos patógenos y malezas que no se controlan con la solarización. Se han investigado los cambios biológicos, químicos y físicos que se producen en el suelo solarizado durante y después de la solarización, así como la interacción de la solarización con otros métodos de control. Se verificaron los efectos a largo plazo, incluido el control biológico y el aumento de la respuesta del crecimiento en varias regiones climáticas y suelos, lo que demuestra la aplicabilidad general de la solarización. Se han desarrollado modelos de simulación computarizados para guiar a los investigadores y productores sobre si las condiciones ambientales de su localidad son adecuadas para la solarización.
También se han realizado estudios sobre la mejora de la solarización integrándola con otros métodos o solarizándola en invernaderos cerrados, o estudios sobre su aplicación comercial mediante el desarrollo de máquinas trituradoras.
El uso de solarización en huertos existentes (por ejemplo, para controlar Verticillium en plantaciones de pistachos ) es una desviación importante del método estándar de presiembra y se informó ya en 1979.