Un estudio publicado en la revista Science China Life Sciences fue dirigido por el Prof. Weidong Cao (Instituto de Recursos Agrícolas y Planificación Regional, Academia China de Ciencias Agrícolas) y el Prof. Zongxian Che (Instituto de Suelo, Fertilizantes y Agricultura de Ahorro de Agua, Academia de Ciencias Agrícolas de Gansu).
El experimento de fertilización se estableció en 1988 en un sistema de cultivo de trigo y maíz en el condado de Wuwei, provincia de Gansu, China, que incluye el sistema de fertilización típico (N químico, estiércol de vaca , paja y abono verde) en China. «Comprender plenamente las ventajas y desventajas de la fertilización típica es fundamental para orientar la gestión de las tierras agrícolas en China», afirma Zongxian Che.
Weidong Cao, junto con su estudiante Guopeng Zhou, buscó determinar si cada fertilizante difiere en su capacidad para modificar ciertos procesos de C y N del suelo , como la mineralización de C orgánico, la fijación de N y la liberación de N₂O . El equipo realizó experimentos microcósmicos basados en experimentos de fertilización típicos a largo plazo para determinar las funciones potenciales del suelo y analizó el mecanismo que las impulsa.
El equipo descubrió que la aplicación a largo plazo de abono verde o estiércol de vaca produjo rendimientos de trigo equivalentes a los obtenidos con N químico, y que el primero proporcionó mayores funciones del suelo y permitió la funcionalidad del ciclo del N (especialmente la mineralización del N del suelo y la fijación biológica del N) para controlar la producción de trigo.
Los filotipos clave dentro de la red global , en lugar de la comunidad microbiana general, dominaron la multifuncionalidad del suelo y la funcionalidad del ciclo de C, N y P a lo largo del perfil del suelo (0-100 cm).
Los investigadores también confirmaron que estos filotipos clave consistían en muchas vías metabólicas del ciclo de nutrientes y microbios esenciales involucrados en la mineralización de C orgánico, la liberación de N 2 O y la fijación biológica de N.
Por ejemplo, el N químico, el abono verde y el estiércol de vaca dieron como resultado las mayores abundancias de genes amoB, nifH y GH48 y Nitrosomonadaceae, Azospirillaceae y Sphingomonadaceae dentro de los filotipos clave, y estos microbios se correlacionaron significativa y positivamente con la liberación de N 2 O, la fijación de N y la mineralización de C orgánico, respectivamente.
Sorprendentemente, el equipo demostró que la fertilización orgánica aumentó los efectos del tamaño de la red y los filotipos clave en las funciones del subsuelo al facilitar la migración de microorganismos del suelo a través de los perfiles del suelo y el abono verde con las tasas de migración más altas.
«Estos nuevos y emocionantes resultados refuerzan la creciente evidencia del papel único del abono verde en el mantenimiento y la mejora de la salud del suelo. Sugieren que el abono verde puede facilitar la migración de microorganismos del suelo a través de los perfiles edáficos y promover la fijación biológica de nitrógeno. Esperamos que este estudio proporcione estrategias seleccionables para controlar las funciones y la productividad del suelo mediante la mediación de taxones clave de microbios del suelo en los ecosistemas agrícolas», afirma Weidong Cao.
Más información: Guopeng Zhou et al., El abono verde reubica los microbiomas al impulsar la funcionalidad del suelo en el ciclo del nitrógeno para obtener rendimientos de grano preferibles en treinta años, Science China Life Sciences (2023). DOI: 10.1007/s11427-023-2432-9
