📚 Publicaciones científicas

A continuación se presentan los artículos científicos publicados por el equipo del proyecto, con detalles relevantes como título, autores, revista, fecha y enlace al texto completo.

📝 Artículo 1

Título:
Metabolic Profile Evolution of Citrus sinensis ‘Navelina’ Under Different Cultivation Techniques and Water-Saving Strategies

Autores:
Giménez-Valero, C., Maciá-Vázquez, A. A., Núñez-Gómez, D., Martínez-Nicolás, J. J., Legua, P., & Melgarejo, P.

Fecha de publicación:
2024

Revista:
Horticulturae, Vol. 10, Núm. 11, Artículo 11

DOI:
https://doi.org/10.3390/horticulturae10111187

Resumen:

Los cítricos, en particular las naranjas, representan un género vegetal de gran relevancia debido a su consumo como fruta fresca y a la diversidad de compuestos derivados de ellas, ampliamente utilizados en las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica. A pesar de los avances recientes, el conocimiento sobre los procesos metabólicos en el género Citrus sigue siendo limitado, especialmente en relación con las distintas prácticas agrícolas. Este estudio tuvo como objetivo investigar la evolución metabolómica en hojas de naranjo dulce (Citrus sinensis) cultivado bajo diferentes condiciones a lo largo de dos periodos clave de desarrollo: el preinvierno (t1) y la brotación y floración primaveral (t2). Mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear de protón (¹H-NMR), se identificaron 27 metabolitos clave en cinco tratamientos de cultivo distintos (T0, T1, T2, T3 y T4), incluyendo aminoácidos, ácidos orgánicos y azúcares, y se analizó su variación a lo largo del tiempo. El tratamiento T0 corresponde al cultivo tradicional del lote de control, mientras que T1, T2, T3 y T4 incorporan diferentes estrategias de ahorro hídrico, como el uso de malla antihierbas y sistemas de drenaje subterráneo, todas diseñadas para mejorar la rentabilidad y la eficiencia del cultivo bajo las mismas condiciones edáficas y climáticas. Se evaluó el impacto de estos tratamientos sobre parámetros de crecimiento vegetal como la altura de la planta, el diámetro del tronco y la producción de flores, con especial atención a la reducción del consumo de agua sin comprometer el rendimiento del cultivo. Los resultados indican que el uso de malla antihierbas mejora significativamente el crecimiento de las plantas, incrementa la producción floral y estabiliza los niveles de metabolitos clave, contribuyendo a un concepto definido como “homeostasis metabolómica vegetal”. Estos hallazgos resultan especialmente relevantes en regiones como el sureste español, donde la escasez de agua representa una problemática crítica. El estudio aporta evidencia sólida de que la implementación de malla antihierbas en el cultivo de naranjo puede aumentar la eficiencia en el uso del agua, favorecer un desarrollo vegetal más saludable y mantener la estabilidad metabólica bajo condiciones de cultivo variables. Estos resultados sugieren que este tipo de prácticas agrícolas podría recomendarse para su aplicación comercial generalizada en el cultivo de cítricos, con el fin de mejorar la sostenibilidad y la rentabilidad de la producción.

📝 Artículo 2

Título:
Use of Biowaste for Sodium Removal in Mediterranean Irrigation Water: A Sustainable Approach

Autores:
Núñez-Gómez, D., Maciá-Vázquez, A. A., Giménez-Valero, C., Martínez-Nicolás, J. J., Legua, P., & Melgarejo, P.

Fecha de publicación:
2025

Revista:
Clean Technologies, Vol. 7, Núm. 1, Artículo 1

DOI:
https://doi.org/10.3390/cleantechnol7010015

Resumen:
La región mediterránea enfrenta una escasez significativa de agua, un problema intensificado por el cambio climático que afecta tanto la productividad agrícola como la calidad del agua. Los elevados niveles de sodio en el agua de riego deterioran la estructura del suelo, lo que provoca una disminución en el rendimiento de los cultivos y repercusiones económicas. Este estudio explora el uso de adsorbentes sostenibles derivados de residuos agrícolas —como cáscara de almendra, cáscara de huevo y piedra pómez— para la eliminación de sodio en el agua de riego. Estos materiales, ampliamente disponibles en el Mediterráneo, se alinean con los principios de la economía circular al reutilizar biodesperdicios para afrontar desafíos agrícolas. Los experimentos de adsorción se realizaron utilizando agua de riego real, reflejando así la complejidad de sus propiedades fisicoquímicas y permitiendo evaluar la eficacia de estos biosorbentes en condiciones prácticas. Se aplicó un Diseño Compuesto Central Rotacional (CCRD, por sus siglas en inglés) para optimizar los parámetros de adsorción, con énfasis en la concentración del adsorbente, la agitación y el tiempo de contacto. Los estudios cinéticos mostraron que la adsorción de sodio seguía un modelo de pseudo-segundo orden, lo que indica un proceso controlado químicamente. El análisis de isotermas reveló un fuerte ajuste al modelo de Jovanovic, lo que confirma un mecanismo de adsorción predominantemente monomolecular en todos los materiales, mientras que el modelo de Freundlich señaló la heterogeneidad de los sitios de adsorción. La microscopía y la espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDX) evidenciaron modificaciones estructurales en los adsorbentes antes y después del tratamiento. La estructura porosa interna de la cáscara de almendra mostró una alta retención de sodio; la superficie calcificada de la cáscara de huevo presentó una elevada eficiencia de adsorción inicial, aunque con rápida saturación de sus sitios activos; y la piedra pómez, gracias a su gran porosidad, mantuvo su capacidad de adsorción incluso tras la formación de depósitos superficiales durante el tratamiento. Esta investigación demuestra el potencial de los adsorbentes derivados de biodesperdicios para eliminar eficientemente el sodio en sistemas acuosos complejos, ofreciendo una solución viable para una agricultura más sostenible y una mejor gestión del suelo y del agua en las regiones mediterráneas.

📝 Artículo 3

Título:
Comparative Evaluation of Boron Sorption Dynamics on Zeolites in Irrigation Waters: An Isothermal Modeling Approach

Autores:
Núñez-Gómez, D., Martínez-Nicolás, J. J., Legua, P., Giménez-Valero, C., Maciá-Vázquez, A. A., & Melgarejo, P.

Fecha de publicación:
2024

Revista:
Molecules, Vol. 29, Núm. 11, Artículo 2545

DOI:
https://doi.org/10.3390/molecules29112545

Resumen:

La eliminación eficiente de boro en aguas de riego es fundamental para una agricultura sostenible, ya que niveles elevados de este elemento pueden resultar tóxicos para muchas plantas, limitando su crecimiento y reduciendo la productividad de los cultivos. En este contexto, el presente estudio investigó el equilibrio de sorción del boro utilizando zeolitas en dos tipos de matrices acuosas: una solución sintética que contenía únicamente boro y aguas de riego naturales. Mediante la aplicación de diversos modelos isotérmicos de sorción (Langmuir, Freundlich, Sips, Toth, Jovanovic, Temkin, Dubinin–Radushkevich y Redlich–Peterson), se evaluó la eficacia de la zeolita para la eliminación de boro en condiciones controladas y reales. Los resultados mostraron una diferencia significativa en el comportamiento de sorción entre ambas matrices, lo que refleja la complejidad y heterogeneidad de las interacciones en el sistema boro–zeolita. En la solución sintética, el modelo de Freundlich mostró el mejor ajuste (R² = 0,9917), lo que sugiere una sorción heterogénea y en múltiples capas. Por otro lado, el modelo de Sips presentó una alta eficacia al describir la sorción en ambas matrices, evidenciando su capacidad para capturar la complejidad de la interacción entre el boro y la zeolita en diferentes condiciones ambientales. Sin embargo, en aguas de riego naturales, el modelo de Jovanovic ofreció el ajuste más preciso (R² = 0,999), destacando la importancia de las interacciones físicas en el proceso de sorción del boro. Estos hallazgos subrayan la influencia significativa que ejerce la matriz acuosa sobre la eficacia de la zeolita como agente de eliminación de boro, y enfatizan la necesidad de considerar la composición específica del agua de riego en el diseño de tratamientos. Además, los resultados resaltan la importancia de seleccionar el modelo isotérmico adecuado para predecir el comportamiento de sorción del boro, lo cual es crucial para desarrollar estrategias de tratamiento efectivas y sostenibles. Este estudio proporciona una base sólida para optimizar la eliminación de boro en diversas aplicaciones agrícolas e industriales, contribuyendo al diseño de procesos de tratamiento de agua más eficientes y específicos.