Utilización de enmiendas orgánicas en el cultivo del arroz con diferentes sistemas de riego y laboreo: efectos en la productividad y en la calidad alimentaria

Abstract

El arroz (Oryza sativa L.) es un alimento básico para más de la mitad de la población mundial. Sin embargo, los sistemas tradicionales bajo sistemas de riego por inundación y laboreo convencional, suponen un elevado consumo de agua, acumulación de metales en el arroz y degradación de suelos. El objetivo general de esta Tesis Doctoral es establecer las bases de conocimiento necesarias que permitan desarrollar un sistema productivo de arroz sostenible, con menor consumo de agua y mayor seguridad alimentaria mediante el uso combinado de enmiendas orgánicas (compost de alperujo o biochar) y riego de alta eficiencia. Para ello, se han llevado a cabo dos ensayos en condiciones reales de campo, en una de las zonas de mayor interés para el cultivo del arroz, Las Vegas de Guadiana (Extremadura), con el fin de determinar los efectos a medio plazo (compost) y a corto plazo (biochar) sobre la productividad del agua y del cultivo, y sobre la bioacumulación de metales pesados en el grano de arroz (calidad alimentaria), bajo diferentes sistemas de producción (riego tradicional por inundación frente a riego por aspersión y laboreo convencional frente a siembra directa). Los resultados del presente estudio muestran que la implementación de riego por aspersión, en combinación con la aplicación de compost del alperujo o biochar puede considerarse como una alternativa eficiente al riego por inundación para garantizar la viabilidad productiva del arroz en regiones con estrés hídrico garantizando, al mismo tiempo, la seguridad alimentaria.

Rice (Oryza sativa L.) is a staple food for more than half of the world's population. However, traditional systems under flood irrigation and conventional tillage systems involve high water consumption, accumulation of metals in the rice and soil degradation. The general objective of this Doctoral Thesis is to establish the necessary knowledge bases to develop a sustainable rice production system, with lower water consumption and greater food security through the combined use of organic amendments (alperujo compost or biochar) and high efficiency irrigation. To this end, two trials have been carried out under real field conditions in one of the areas of greatest interest for rice cultivation, Las Vegas de Guadiana (Extremadura), in order to determine the medium-term (compost) and short-term (biochar) effects on water and crop productivity, and on the bioaccumulation of heavy metals in the rice grain (food quality), under different production systems (traditional flood irrigation versus sprinkler irrigation and conventional tillage versus direct seeding). The results of the present study show that the implementation of sprinkler irrigation in combination with the application of compost or biochar can be considered as an efficient alternative to flood irrigation to ensure rice production viability in water-stressed regions while ensuring food security.