Agroquímica ambiental

lixiviados    Muestreo  qr

Definición

Este grupo estudia el comportamiento medioambiental  en el  sistema suelo-agua-planta de compuestos de interés agroquímico (pesticidas, compuestos alelopáticos, de señalización u hormonas de plantas) y otros compuestos contaminantes que se puedan encontrar en el suelo como consecuencia de la actividad humana (fármacos, contaminantes industriales, urbanos, etc.).

Objetivo

Su objetivo general es precisar y evaluar los procesos, propiedades y componentes del suelo que son relevantes en la dinámica de pesticidas, contaminantes orgánicos y otros compuestos orgánicos de la rizosfera  y  que puedan afectar a la calidad y sostenibilidad del suelo y del cultivo. Sobre la base de estos conocimientos, también se aborda el diseño de estrategias para mejorar y asegurar la sostenibilidad de la calidad del suelo, agua y cultivos, minimizando el impacto ambiental asociado, principalmente, al uso del suelo en agricultura.

De forma más concreta se abordan actualmente los siguientes aspectos científico-tecnológicos:

  • Caracterización y papel de los componentes y propiedades del suelo en los procesos que afectan a los plaguicidas y contaminantes en el sistema suelo-agua-planta, en cuanto a su comportamiento medioambiental, eficacia y posibles efectos secundarios.
  • Efecto de la adición al suelo de residuos orgánicos u otro tipo de enmendantes en la dinámica de plaguicidas y contaminantes en relación a su papel como posibles barreras físicas y secuestradores de carbono y/o sumidero de otros gases de efecto invernadero.
  • Porosidad del suelo: distribución de tamaños de poros, modificación y evolución en relación a los componentes del suelo y adición de residuos y adsorbentes y su papel en el comportamiento de plaguicidas y contaminantes.
  • Mecanismos de interacción a nivel molecular de compuestos de interés agroquímico (pesticidas, compuestos de señalización,  exudados radiculares de plantas, reguladores del crecimiento, etc…) y microrganismos con componentes coloidales del suelo (minerales de la arcilla y materia orgánica), para diseñar estrategias de sostenibilidad de las prácticas agrícolas.
  • Diseño de materiales adsorbentes y formulaciones basadas en componentes naturales del suelo o similares que, como portadores inteligentes, incrementen la eficacia de los plaguicidas y minimicen su impacto ambiental. Uso potencial de estos materiales como enmendantes de suelos y filtros para la descontaminación de aguas.

Servicios a Empresas

Estudios y caracterización del comportamiento medioambiental de plaguicidas o sus formulaciones (adsorción, persistencia y lixiviación en suelos). Porosidad y mineralogía de suelos.

Foto Grupo

Investigadores
a. Plantilla

Dr. Lucía G. Cox Meana                 Investigadora Científica         (Scholar)
Dr. Rafael Celis García                  Investigador Científico    (Scholar, Researchgate)

b. Post-Doc

Dr. Beatriz María Gámiz Ruiz          Juan de la Cierva-Incorporación

Dr. Esperanza Durán Reina           Contratada Post-Doc

Dr. Mª Rocío López Cabeza          Post-Doc

Personal técnico de I+D
a. Plantilla

Dr. Miguel   Real Ojeda               Titulado Superior

Dr. Mª Jesús Calderón Reina       Técnico Especializado (Ingeniero Agrícola)

Pilar Velarde Muñoz              Técnico Especializado (Ingeniero Técnico Agrícola)

Gracia Facenda  Colorado      Titulado Medio (Ingeniero Técnico Agrícola)

Antonio Martínez Durán         Ayudante de Investigación (Técnico Superior)

b. Contratado

Isabel María Serrano Guerra         Ayudante de Investigación (Técnico Superior)

Colaboradores de los proyectos del grupo

Dr. Juan Cornejo Suero     Académico Numerario de la Real Academia Sevillana de Ciencias

Dr. M. Carmen Hermosín Gaviño    Académico Numerario de la Real Academia Sevillana de Ciencias


 María Jesús Calderón ReinaCalderón Reina, María Jesús

mjcalderon@irnase.csic.es

lucia cox

Cox Meana, Lucía Gracia

lcox@irnase.csic.es

rafael celis

Celis García, Rafael

rcelis@irnase.csic.es

Bea Gamiz

Gámiz Ruiz, Beatriz María

bgamiz@irnase.csic.es

gracia facenda

Facenda Colorado, Gracia

gfacenda@irnase.csic.es

Espe

Serrano Guerra, Mª Isabel

isesergue@irnase.csic.es

miguel real

Real Ojeda, Miguel

mreal@irnase.csic.es

pilar velarde

Velarde Muñoz, Pilar

pvelarde@irnase.csic.es

 

Espe

Durán Reina, Esperanza

esperanza.duran@irnas.csic.es

 Rocio López

López Cabeza, María del Rocío

rlopezc@irnas.csic.es


Proyectos realizados (últimos 10 años).

I. Proyectos internacionales.

Enhancing both soil carbon sequestration and fertility while reducing soil greenhouse gas emissions through designer biochar application (Designchar4food). FACCE-JPI Multipartner Call on Agricultural Greenhouse Gas Research (ref. FACCE-JPI/0561). 30000 euros. 2015-2017. IP: Dra. Lucía Cox.

Use of Biochars as Sorbent of Pesticides. CSIC, Proyectos I-LINK (ref. I-LINK0025). IRNAS (CSIC) y USDA-ARS-University of Minnesota. 29.400,00 euros. 2011-2012. IP: Dra. Lucía Cox.

II. Proyectos Europeos.

Use of Nanomaterials for Environmental and Agricultural Applications (NANO-ENAG). Unión Europea, VI Programa Marco, Programa IRSES (ref. PIRSES-GA-2008-230796). IRNAS (CSIC), Universitá degli Studi di Napoli Federico II y Charles Sturt University. 46.800 euros. 2009-2011. IP: Antonio de Martino y Prof. Juan Cornejo.

III. Proyectos Nacionales.

Dinámica de Compuestos Alelopáticos en Suelos Agrícolas en Relación con su Aprovechamiento como Plaguicidas Naturales: Quiralidad y Formulación en Materiales Nanoestructurados. MINEICO (ref. AGL2017-82141-R). IRNAS (CSIC), 121.000 euros. 2018-2020. IP: Rafael Celis.

Influencia de la Adición de Biochar al Suelo en la Biodisponibilidad de Plaguicidas y otros Contaminantes: Efecto del Envejecimiento en el Suelo. MINECO Project (ref. AGL2016-77821-R). IRNAS (CSIC) 145.200 euros. 2016-2019. IP: Dra. Lucía Cox.

Comportamiento de Compuestos Agroquímicos Emergentes en Suelos Agrícolas: Prácticas Agronómicas y Adsorción en Complejos Organo-Arcillosos para su Modulación. MINECO Project (ref. AGL2014-51897-R). IRNAS (CSIC) 139.150 euros. 2015-2017. IP: Dr. Rafael Celis.

Nanoarcillas como correctores y protectores medioambientales: Filtros para eliminar plaguicidas de aguas y portadores inteligentes de fungicidas sistémicos. Junta de Andalucía Project (ref. P11-AGR-7400). IRNAS (CSIC), IFAPA-Alameda del Obispo, Centro Tecnológico INNOVARCILLA. 239.478 euros. 2013-2017. IP: Prof. Mª Carmen Hermosín.

Impacto del Carbón Biológico de Diferentes Materias Primas y de Partículas de Suelo Nanoestructuradas en la Adsorción y Movilidad de Plaguicidas en el Cultivo del Arroz. MINECO Project (ref. AGL2013-48446-C3-1-R). IRNAS (CSIC) y Universidad de Extremadura. 108.900 euros. 2014-2016. IP: Dra. Lucía Cox.

RECUPERA 2020 – Minimización del Impacto Ambiental de Fitosanitarios en Suelos y Aguas. CSIC-MINECO Contract (ref. 20134R071). IRNAS (CSIC) at al. 413.567,27 euros. 2013-2015. IP: Prof. Mª Carmen Hermosín.

Nanoarcillas como correctores y protectores medioambientales: eliminación y dosificación inteligente de fungicidas sistémicos en suelos. JAE-CSIC Project. PostDoc Contract for Dr. Alegría Cabrera Mesa. 2012-2015. 120.000 euros. IP: Prof. Mª Carmen Hermosín.

Comportamiento enantioselectivo de plaguicidas quirales en suelos agrícolas y desarrollo de arcillas modificadas para aumentar su eficacia y reducir su impacto ambiental. MINECO Project (ref. AGL2011-23779). IRNAS (CSIC) y USDA-ARS-University of Minnesota. 121.000 euros. 2012-2015. IP: Dr. Rafael Celis.

Uso de Carbón Biológico y Residuos Orgánicos en el Cultivo del Arroz en las Marismas del Guadalquivir: Efecto en la Dinámica de Herbicidas, Propiedades Edáficas y Agronómicas. MICINN Project (ref. AGL2010-21421-C02-01). IRNAS (CSIC) y Universidad de Extremadura. 114.950 euros. 2011-2014. IP: Dra. Lucía Cox.

Uso de Residuos Orgánicos y de Arcillas Modificadas para Aumentar la Eficacia de Herbicidas y Reducir la Contaminación de Suelos y Aguas por los Mismos en Cultivos Andaluces. Junta de Andalucía Project (ref. P07-AGR-03077). IRNAS (CSIC). 298.001,44 euros. 2008-2012. IP: Dr. Rafael Celis.

Formulaciones de Herbicidas Soportados en Minerales de la Arcilla: Biodisponibilidad y Comportamiento Bajo Ciertas Prácticas Agronómicas en Suelos Agrícolas de la Cuenca del Guadalquivir. MICINN Project (ref. AGL2008-04031-C02-01). IRNAS (CSIC) y Universidad de Córdoba. 122.210 euros.  2009-2011. IP: Dr. Rafael Celis.

Validación y Experimentación en Planta Piloto de Nuevas Técnicas para la Remediación y Tratamiento de Suelos Industriales Contaminados. MMA Project  (ref. 300/PC08/3-01.1). BEFESA, IRNAS (CSIC), IMS (CSIC), Universidad de Barcelona e Hidroeléctrica Cantábrico. 265.371 euros. 2008-2011. IP:  J.M. Benítez and Prof. Juan Cornejo.

Estudio Integrado en el Marco de la Econdicionalidad para Mejorar la Calidad del Suelo y Prevenir y Controlar la Contaminación por herbicidas en Aguas Mediante el Manejo de Suelos con Cubiertas Vegetales. Junta de Andalucía Project (ref. P06-AGR-01565). IRNAS (CSIC), IFAPA y Universidad de Granada. 250.000 euros. 2007-2010. IP: Prof. Juan Cornejo.

Evaluación Medioambiental del Uso de Residuos de Almazaras en el Olivar y en Cultivos Intensivos de  las Vegas del Guadiana y Guadalquivir: Efecto en la Inmovilización y Biodisponibilidad de Herbicidas. MICINN Project (ref. AGL2007-65771-CO2-01). IRNAS (CSIC) y Universidad de Extremadura. 145.381 euros. 2007-2010. IP: Dra. Lucía Cox.

IV. Contratos con empresas.

Comportamiento medioambiental en el suelo de las formulaciones TEBUG1 y TEBUG2. IP: M.C. Hermosín. Company: Desarrollo y Producciones Químicas Movic, S.L. 30/4/2017-31/7/2017.

Servicio de Investigación, Desarrollo e Innovación para el Diseño y Desarrollo de Prototipos Innovadores Basados en Arcillas Naturales o Modificadas para Depuración de Aguas y Nanoformulaciones de Liberación Inteligente de Plaguicidas. IP: M.C. Hermosín. Compañía: ZOITECH LAB. 2/12/13-31/12/15.

Comportamiento Medioambiental en el Suelo de la Formulación Comercial MAXAMF. Compañía: Desarrollos y Promociones Químicas Movic S.L. (dpQ). 1/9/14-30/11/14. IP: M.C. Hermosín.

Servicio de Evaluación de la Utilidad de las Arcillas Modificadas, Preparadas y Caracterizadas para Descontaminación de Aguas de Herbicidas a Escala Semipiloto. Con cargo al proyecto motriz P011-AGR07400. IP: M.C. Hermosín. Compañía: Centro Tecnológico Innovarcilla. 2014- actualidad.

Validación y Experimentación en Planta Piloto de Nuevas Técnicas para la Remediación y Tratamiento de Suelos Industriales Contaminados. Compañía: BEFESA. 55.912 euros. 2008-2010. IP: Prof. Juan Cornejo.

Artículos más relevantes y representativos de los últimos 5 años.

Di Marsico A., Scrano L., Amato M., Gámiz B., Real M., Cox L., 2018. Mucilage from seeds of chia (Salvia hispanica L.) used as soil conditioner; effects on the sorption-desorption of four herbicides in three different soils. Sci. Total Environ. 625: 531-538.

Di Marsico A., Scrano L., Labella R., Lanzotti V., Rossi R., Cox L., Perniola M., Amato M., 2018. Mucilage from fruits/seeds of chia (Salvia hispanica L.) improves soil aggregate stability. Plant Soil. 425: 57-69.

Gámiz B., Hermosín M.C., Celis R. 2018. Appraising factors governing sorption and dissipation of the monoterpene carvone in agricultural soils. Geoderma. 321: 61-68.

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Xiao F., Gámiz B., Pignatello J.J., 2018. Adsorption and desorption of nitrous oxide by raw and thermally air-oxidized chars. Sci. Total Environ. 643, 1436–1445.

Gámiz B., Cox L:, Hermosín M.C., Spokas, K., Celis, R., 2017. Assessing the Effect of Organoclays and Biochar on the Fate of Abscisic Acid in Soil. J. Agric. Food Chem. 65: 29-38.

López-Cabeza R., Gámiz B., Cornejo J., Celis R., 2017. Behavior of the enantiomers of the herbicide imazaquin in agricultural soils under different application regimes. Geoderma. 293: 64-72.

Gámiz B., Velarde P., Spokas K.A., Hermosín M.C., Cox L. 2017. Biochar soil additions affect herbicide fate: importance of application timing and feedstock species. J. Agric. Food Chem. 65: 3109-3117.

Buerge I.J., Krauss J., López-Cabeza R., Siegfried W., Stüssi M., Wettstein F.E., Poiger T., 2016. Stereoselective metabolism of the sterol biosynthesis inhibitor fungicides fenpropidin, fenpropimorph, and spiroxamine in grapes, sugar beets, and wheat.  J. Agric. Food Chem. 64: 5301-5309.

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Celis, R., Adelino, M.A., Gámiz, B., Hermosín, M.C., Koskinen, W.C., Cornejo, J. 2014. Nanohybrids of Mg/Al layered double hydroxide and long-chain (C18) unsaturated fatty acid anions: structure and sorptive properties. Appl. Clay Sci. 96: 81-90.

Cabrera, A., Cox, L., Spokas, K., Hermosín, M.C., Cornejo, J., Koskinen, W.C. 2014. Influence of biochar amendments on the sorption–desorption of aminocyclopyrachlor, bentazone and pyraclostrobin pesticides to an agricultural soil. Sci. Total Environ. 470-471: 438-443.

García-Jaramillo, M., Cox, L., Cornejo, J., Hermosín, M.C. 2014. Effect of soil organic amendments on the behavior of bentazone and tricyclazole. Sci. Total Environ. 466-467: 906-913.

Organización de eventos científicos.

– Jornadas del Año Internacional de los Suelos. El IRNAS y el Suelo: Alianza y Complicidad. 30 Octubre, 2015. Sevilla, España.

– 2010 SEA-CSSJ-CMS Trilateral Meeting on Clays. 8-10 junio, 2010. Sevilla, España.

– MESAEP 2007. 14th International Symposium on Environmental Pollution and its Impact on Life in the Mediterranean Region. 10-14 octubre, 2007. Sevilla, España.