El arroz (Oryza sativa L.) es el alimento básico de más del 50 % de la población mundial. Sin embargo, su producción se realiza de forma tradicional bajo condiciones de laboreo intensivo e inundación, situación que lleva asociado una serie de riesgos ambientales como son la degradación de los suelos, la contaminación de suelos y aguas por plaguicidas, emisiones de gases de efecto invernadero, además de un elevado consumo de agua. Todo ello hace peligrar la sostenibilidad del cultivo, especialmente en países como España, segundo productor a nivel europeo por detrás de Italia, donde la disponibilidad de los recursos hídricos se encuentra cada vez más restringida. Por tanto, es necesario desarrollar sistemas de producción alternativos a los convencionales que ayuden a mitigar la problemática asociada al cultivo del arroz. La producción de arroz bajo sistemas aeróbicos, junto con la aplicación de enmiendas orgánicas y técnicas de agricultura de conservación, como la siembra directa, podría minimizar los riesgos ambientales asociados a los métodos tradicionales. La aplicación de enmiendas orgánicas al suelo podría, también, mejorar la calidad de los mismos además de contrarrestar el posible déficit hídrico bajo la condición aeróbica, al incrementar la capacidad de retención de agua. No obstante, la adopción de estos sistemas alternativos podría favorecer la proliferación de malas hierbas, haciendo imprescindible un mayor uso de herbicidas.El objetivo general de este trabajo fue evaluar los efectos producidos por la implantación de diferentes sistemas de riego (aspersión e inundación), en combinación con diferentes técnicas de laboreo (siembra directa y laboreo convencional) y aplicación de enmienda orgánica (compost de alperujo), en la dinámica de herbicidas ampliamente utilizados en el cultivo del arroz: bispyribac-sodio (BYS), clomazona (CLO) y MCPA. Para analizar el efecto directo y residual de la aplicación del compost de alperujo, este fue aplicado solamente el primer año de estudio a una dosis de 80 Mg ha−1. Para ello, se realizó un estudio de campo durante los años 2015, 2016 y 2017 en una zona arrocera de las Vegas del Guadiana (Extremadura), donde se establecieron seis tratamientos: SD (siembra directa y riego por aspersión); SDC (siembra directa y riego por aspersión con aplicación de compost); LC (laboreo convencional y riego por aspersión); LCC (laboreo convencional y riego por aspersión con aplicación de compost); LCI (laboreo convencional y riego por inundación); LCIC (laboreo convencional y riego por inundación con aplicación de compost). Se llevaron a cabo estudios de adsorción-desorción mediante experimentos denominados en batch (por lotes), la vida media (t1/2) de los diferentes herbicidas fue calculada mediante estudios de disipación, los cuales fueron realizados bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas, en los que la actividad deshidrogenasa también fue monitorizada. Por último, se realizaron estudios de lixiviación mediante el uso de columnas alteradas (empaquetadas manualmente utilizando suelo homogeneizado).Los estudios de adsorción evidenciaron la baja capacidad de adsorción de los herbicidas BYS y MCPA en comparación con la mostrada por CLO. La aplicación del compost aumentó significativamente la adsorción del herbicida CLO, independientemente del sistema de manejo, pero no la de BYS y MCPA. Así, a diferencia de CLO, donde la capacidad de adsorción presentó una elevada correlación con el contenido en carbono orgánico total (COT), la de BYS y MCPA dependió, fundamentalmente, del pH edáfico. En general, los resultados obtenidos en el estudio de desorción mostraron como los herbicidas pueden retenerse más fuertemente en los suelos regados mediante aspersión, independientemente del herbicida seleccionado y del sistema de laboreo utilizado y, especialmente, cuando se aplicó compost de alperujo como enmienda orgánica, demostrando la importancia de los ácidos húmicos (AH) en los procesos de desorción. Al comparar los valores de t1/2 obtenidos para los diferentes herbicidas pudo observarse que los valores más bajos se registraron en el herbicida MCPA (t1/2 = 1.38 – 9.42 días), mientras que los más elevados se presentaron en BYS (t1/2 = 27.4 – 86.5 días). Con respecto a los suelos originales, en el caso particular del herbicida BYS la mayor persistencia se observó en el tratamiento SD coincidiendo con el mayor valor de pH, pudiendo sugerir que la hidrólisis química podría ser el proceso principal de degradación de BYS. En el caso particular de CLO, independientemente del sistema de manejo, la mayor tasa de disipación fue observada bajo condiciones de anaerobiosis. Este hecho coincidió con un mayor incremento de la actividad microbiana bajo estas condiciones, corroborado por los mayores valores de AD registrados. Similarmente, la disipación de MCPA fue más rápida bajo condiciones anaeróbicas debido, probablemente, a la posible adaptación de las comunidades microbianas a las condiciones de inundación, sistema de riego empleado durante más de diez años de antigüedad en la parcela de estudio. La aplicación de compost afectó a la disipación de los herbicidas en todos los sistemas de manejo, aunque de distinta manera en función, tanto de las condiciones de incubación, como de la materia activa seleccionada y año de año de estudio. En el caso particular del BYS, la aplicación de compost incrementó la persistencia bajo condiciones aeróbicas, independientemente del sistema de manejo, indicando que los microorganismos podrían haber utilizado la materia orgánica procedente de la enmienda como fuente de carbono en lugar del herbicida. Sin embargo, con respecto a las condiciones anaeróbicas de incubación, los resultados fueron diferentes. Así, mientras en el año directo se observó un descenso en los valores de t1/2, en el año residual se produjeron incrementos en dichos valores debido, probablemente, a la falta de adaptación de las comunidades microbianas a las condiciones anóxicas tras tres años bajo riego por aspersión. Del mismo modo, esta falta de adaptación podría explicar, también, los valores observados en t1/2 del herbicida CLO en el año residual, con incrementos en la persistencia de los sistemas de manejo irrigados por aspersión y con descensos en el sistema inundado, especialmente bajo condiciones de incubación anaeróbicas. Sin embargo, la aplicación de compost de alperujo incrementó la disipación del herbicida MCPA bajo ambas condiciones de incubación, e indistintamente del sistema de manejo y año de estudio, sugiriendo que la disipación de este compuesto se debe fundamentalmente a procesos biológicos. Con respecto a los resultados obtenidos en los estudios de lixiviación, estos estuvieron condicionados por los diferentes valores de solubilidad de los herbicidas, así como por los procesos de adsorción-desorción y disipación. En el caso particular del herbicida BYS, se observó una elevada movilidad en todos sistemas de manejo, con pérdidas por lixiviación que oscilaron para los suelos originales entre 55.3 y 40.2 % y para los enmendados entre 50.6 y 32.3 %, confirmando el elevado riesgo de contaminación de aguas subterráneas por BYS debido, probablemente, a una baja capacidad de adsorción, junto a una gran persistencia, además de su elevada solubilidad en agua. El herbicida CLO presentó los menores valores de lixiviación en comparación con el resto de herbicidas analizados, no superando en ningún sistema de manejo el valor de 30 % de herbicida total lixiviado, coincidiendo con la materia activa que menor valor de solubilidad en agua presenta. La aplicación de compost de alperujo, independientemente del sistema de manejo y del año de estudio, mostró un descenso significativo en la lixiviación de CLO provocado por la mayor adsorción de este herbicida observada tras la aplicación de la enmienda. Similares resultados fueron observados para el herbicida MCPA, encontrando descensos significativos en el porcentaje total de herbicida lixiviado tras la aplicación de compost de alperujo en aquellos tratamientos irrigados mediante aspersión, independientemente del tipo de laboreo empleado y del año de estudio mostrando, así, la importancia de la materia orgánica humificada en la movilidad de esta materia activa. A modo de conclusión, la implantación de arroz irrigado por aspersión puede ser una alternativa eficaz para reducir los riesgos de contaminación de aguas por herbicidas, especialmente tras la aplicación de compost de alperujo como enmienda orgánica siendo, por tanto, una estrategia muy útil para la valorización de este subproducto, además de contribuir a mejorar la sostenibilidad del cultivo del arroz.
