Applying recovered nutrients and pruning waste to enrich and regenerate agricultural soils in urban agriculture : Effects on emissions and yield of spinach and sweet potato
Evangelista, Guido (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Arosemena Polo, Juan David (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Stringari, Gaia (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Romanyà, Joan (Universitat de Barcelona)
Gabarrell Durany, Xavier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental)
Orsini, Francesco (University of Bologna (UNIBO))
Villalba, Gara (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental)

Data:	2026
Resum:	Peri-urban agricultural soils have degraded from intensive tillage and chemical fertilizer use, leading to reduced soil organic carbon (SOC), loss of microbial diversity, and declining crop yields. Nutrient recovery from urban waste can substitute chemical fertilizers, but nutrient cycling in depleted soils can be ineffective. A promising strategy is the incorporation of unstable, carbon-rich biomass waste, which can regenerate soil while closing carbon and nutrient loops. We tested this by applying 150 t ha−1 of ramial chipped wood (RCW) and evaluated yield, soil health, and emissions of CO2, CH4, N2O, and NH3 for spinach and sweet potato cultivation. The outcomes of RCW were compared with mineral fertilization, compost, and struvite combined with organic nitrogen. Spinach grown with RCW showed the lowest productivity amongst treatments (1. 16 - 0. 32 kg m−2), whereas sweet potato reached high yields (1. 72 - 1. 99 kg m−2), reflecting its nitrogen-fixation capacity and better adaptation to RCW-amended soils. High RCW doses showed higher CO2 emissions than other treatments initially and significantly enhanced SOC and soil N stocks (+96. 3% and +82%, respectively, for sweet potato). We found that N2O emissions are reduced significantly from 0. 36 kg ha−1 emitted with mineral fertilizer treatment to 0. 07 kg ha−1 with RCW for spinach cultivation, which we attribute to the ability of the unstable carbon available in RCW to bind more easily to the nitrogen. Overall, applying RCW favours sweet potato production while reducing N2O emissions and improving soil fertility, highlighting agronomic and environmental trade-offs for sustainable urban food systems.
Ajuts:	European Commission 818002 European Commission 101138151 Generalitat de Catalunya 2021/SGR-00734 Agencia Estatal de Investigación CEX2024–001506-M
Nota:	Unidad de excelencia Maria de Maeztu CEX2019-000940-M
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Agricultural GHG emissions ; Static chamber method ; Urban Agriculture ; Nutrient recovery ; Wood by-products ; Soil regeneration
Publicat a:	Agriculture, Ecosystems and Environment, Vol. 411 (November 2026) , art. 110574, ISSN 0167-8809

DOI: 10.1016/j.agee.2026.110574

12 p, 4.9 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA) > Sostenibilitat i Prevenció Ambiental (Sostenipra)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats