La materia orgánica del suelo (MOS) es crucial para la salud del suelo y el almacenamiento de carbono en la agricultura.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
Agregar residuos de cultivos al suelo aumenta la MOS, pero también puede acelerar su descomposición, lo que se conoce como efecto cebador. La sensibilidad a la temperatura (Q 10 ) de la descomposición de la MOS es crítica y afecta la forma en que el ciclo del carbono interactúa con el cambio climático.
La degradación de la MOS está influenciada por factores como los microbios, las plantas, la humedad del suelo y la temperatura. A pesar de una extensa investigación, aún no está claro cómo múltiples factores, especialmente los aportes externos de materia orgánica , afectan la descomposición de la MOS.
El equipo del profesor Li Lujun del Instituto de Geografía y Agroecología del Noreste de la Academia de Ciencias de China se centró en los suelos negros de los campos agrícolas del noreste. Utilizando experimentos controlados por microcosmos y tecnología de rastreo de isótopos estables de 13 C, llevaron a cabo una investigación en profundidad de los efectos de la temperatura del suelo (12 °C y 22 °C) y la humedad (45% de capacidad de retención de agua [WHC] y 65% WHC ), así como su interacción, sobre el efecto de cebado y la sensibilidad a la temperatura de la MOS.
Este trabajo está publicado en Geoderma .
Durante un período de incubación de 66 días, aproximadamente el 11% del carbono de la paja se mineralizó en CO2 , lo que representa entre el 44% y el 67% de las emisiones totales. La temperatura del suelo, la humedad y el contenido de carbono, junto con sus interacciones, influyeron en la mineralización de la MOS. La adición de paja aumentó significativamente la mineralización de la MOS y provocó un efecto de preparación positivo.
Debido al aporte de sustancias externas frescas, los microbios del suelo mineralizaron la MOS para obtener nitrógeno para el crecimiento, lo que respalda la teoría de la extracción microbiana de N. En condiciones de 45% WHC y 22°C, la baja humedad cambió las estrategias de crecimiento microbiano de estrategas r a estrategas K. Este cambio aceleró la tasa de mineralización de la MOS y amplificó el efecto de preparación.
Además, la adición de paja disminuyó significativamente la sensibilidad a la temperatura de la mineralización de la MOS. Los aportes de sustancias externas aceleraron la descomposición de la MOS, aumentaron el contenido de carbono lábil del suelo y mejoraron la calidad de la MOS, que es un factor clave que influye en la sensibilidad a la temperatura de la MOS. La descomposición de MOS de mayor calidad normalmente requiere una energía de activación más baja, lo que da como resultado valores de Q10 más bajos . Este hallazgo es consistente con la ecuación de Arrhenius y respalda la hipótesis de la temperatura de la calidad del carbono.
Los investigadores también demostraron que una menor humedad del suelo reducía los valores de Q 10 . La humedad reducida limitó la difusión de solutos en las películas de agua del suelo y la actividad microbiana, lo que sugiere que las condiciones de sequía podrían mitigar la sensibilidad a la temperatura de la mineralización de MOS al reducir los valores de Q 10 .
Estos resultados mejoran nuestra comprensión de cómo la dinámica del C del suelo responde a los aportes externos de materia orgánica en el contexto del cambio climático.
Más información: Peng He et al, La adición de paja y la baja humedad del suelo disminuyeron la sensibilidad a la temperatura y la energía de activación de la materia orgánica del suelo, Geoderma (2024). DOI: 10.1016/j.geoderma.2024.116802
