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¿Cuanto flúor es demasiado flúor?


Para la mayoría de nosotros, nuestro encuentro más cercano con el elemento flúor probablemente sea nuestra pasta de dientes o un suministro municipal de agua con fluoruro agregado.


Adityarup «Rup» Chakravorty


Pero el exceso de flúor puede ser un problema. Por ejemplo, los altos niveles de flúor en el suelo pueden dañar las plantas. El flúor en los suelos también puede afectar a los microbios y otros organismos a lo largo de la cadena alimentaria.

Un nuevo estudio exploró si los niveles de flúor en el suelo en Nueva Zelanda son lo suficientemente altos como para dañar un microbio específico llamado  Rhizobium.

vacas en pasto
Vacas lecheras pastando pastos de trébol / hierba de centeno en una granja de producción de la Universidad de Massey. Crédito: James Hanly

La bacteria Rhizobium vive en los nódulos de la raíz de las plantas leguminosas, como los frijoles y las lentejas. Estas bacterias ‘fijan’ el nitrógeno atmosférico, convirtiendo los nutrientes en una forma que la planta huésped puede usar.

La fijación de nitrógeno por Rhizobia significa que los agricultores necesitan usar menos fertilizante nitrogenado. Eso puede ahorrar costos significativos.

Si los niveles de flúor en el suelo aumentan lo suficiente como para dañar a Rhizobia, podría afectar los cultivos de leguminosas que las bacterias ayudan a mantener.

Además, los pastos para pastoreo de ganado a menudo contienen trébol, otra leguminosa. Los altos niveles de flúor podrían dañar a Rhizobia que vive en los nódulos de la raíz del trébol. En última instancia, eso podría afectar al ganado que come el trébol.

Pero hay muchas incógnitas sobre el flúor y sus efectos específicos sobre los microbios. «Nadie ha investigado el impacto potencial del flúor en Rhizobia», dice Christopher Anderson, investigador de la Universidad de Massey en Nueva Zelanda.

Paisaje campestre de la colina de Nueva Zelanda
Paisaje del país de la colina de la Isla Norte Central de Nueva Zelanda que apoya el cultivo de ovejas y carne de res. El nitrógeno del trébol compensa los requisitos de nitrógeno sintético. Crédito: James Hanly

En el estudio, Anderson y sus colegas encontraron que los altos niveles de flúor son tóxicos para Rhizobia y el trébol blanco.

En estudios de laboratorio, los niveles de flúor superiores a 100 mg por litro obstaculizaron el crecimiento de Rhizobia. Las altas concentraciones de flúor también condujeron a cambios en la forma y la actividad metabólica de las bacterias.

Estos altos niveles de flúor también afectaron al trébol blanco. A concentraciones de flúor superiores a 100 mg por litro, las plántulas de trébol blanco no sobrevivieron.

Afortunadamente, también hay buenas noticias. La concentración de flúor a la que es tóxico es mucho mayor que la concentración que los investigadores encontraron en los suelos de Nueva Zelanda.

«Esto significa que no hay ningún problema, en este momento, de los niveles de flúor en el suelo que afectan a Rhizobia en los suelos de Nueva Zelanda», dice Anderson.

Este hallazgo da confianza a las agencias en Nueva Zelanda que tienen la tarea de garantizar sistemas agrícolas sostenibles. «Sin nuestra investigación, todavía estarían en la oscuridad», dice Anderson.

Rhizobia, y una de las plantas hospederas, el trébol blanco, son partes clave de la forma de cría de animales en Nueva Zelanda.

«En Nueva Zelanda, tenemos la suerte de poder cultivar hierba durante todo el año», dice Anderson. «Nuestro ganado se mantiene en pasto todo el año».

pastos con el monte.  Taranaki al fondo
Pasto de centeno / trébol que crece en suelos fértiles alofánicos de Taranaki formados a partir de cenizas volcánicas en erupción por el monte. Taranaki al fondo. Los animales pastan pastos desarrollados en estos suelos durante todo el año. Crédito: Paramsothy Jeyakumar

La bacteria Rhizobium asociada con el trébol fija el nitrógeno de la atmósfera. Cuando las plantas de trébol mueren, se descomponen en el suelo. El nitrógeno fijo se pone a disposición de otras plantas.

«Entonces, no necesitamos aplicar tantos fertilizantes de nitrógeno sintético, como la urea, a nuestros pastos con trébol», dice Anderson.

Pero los agricultores necesitan aplicar otros fertilizantes a los pastos de Nueva Zelanda, incluidos los fertilizantes de fósforo. Ahí es donde entran las preocupaciones sobre los niveles de flúor.

El flúor es un elemento bastante común en la corteza terrestre. Se concentra en algunos materiales, como las rocas de fosfato. Estas rocas son el ingrediente principal en muchos fertilizantes con fósforo.

En áreas donde se aplican fertilizantes de fósforo año tras año, el flúor puede acumularse en los suelos con el tiempo. Este flúor acumulado puede convertirse en un contaminante del suelo.

«Pero en algunos casos, los sistemas biológicos son muy tolerantes a los contaminantes», dice Anderson.

Anderson tiene como objetivo determinar los niveles de flúor en los que es tóxico para los animales. «En particular, nos gustaría ver las lombrices de tierra», dice Anderson. «Las lombrices de tierra son indicadores ecológicos muy útiles».

Los investigadores también quieren observar a los animales que pastan, que pueden comer una cantidad considerable de tierra. Cuando los animales ingieren demasiado flúor, pueden desarrollar fluorosis. Eso puede causar problemas en los huesos, los dientes y los riñones.

«Tenemos que asegurarnos de que la ciencia se ocupa de todos los aspectos del sistema pastoral: suelo, microorganismos, plantas y animales», dice Anderson.


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