La intensificación de la agricultura mundial plantea importantes desafíos de eliminación, con una producción anual de 14 000 millones de toneladas de paja de cultivo y 125 millones de toneladas de estiércol.
por Li Yali, Academia China de Ciencias
El compostaje tradicional suele fracasar debido a la baja eficiencia de degradación de la lignocelulosa y a la persistencia de patógenos y genes de resistencia a los antibióticos (ARG). Además, el uso de antibióticos, como la oxitetraciclina, en el ganado aumenta la transmisión de estos ARG y patógenos en los sistemas suelo-planta, lo que pone en peligro la seguridad agrícola y el medio ambiente.
Para abordar este problema, un equipo de investigación del Instituto de Botánica de Kunming de la Academia China de Ciencias (CAS) ha empleado tecnología de conversión microbiana para crear un sistema de circuito cerrado que combina paja de cultivo, estiércol de ganado y sustratos de hongos usados, promoviendo el uso ecológico y eficiente de la materia orgánica para el crecimiento de los cultivos. El artículo se publicó en la revista Environmental Science & Technology .
Aprovechando la abundante materia orgánica agronómica y los recursos fúngicos de Yunnan, el equipo seleccionó el raro hongo comestible Stropharia rugosoannulata como medio de conversión central para construir un sistema circular de dominio cruzado ganado-cultivo-hongo (LCM).
Este estudio investigó la vía de co-compostaje de paja y estiércol de vaca → cultivo de hongos → reutilización del sustrato de hongos usados (SMS) para evaluar los efectos reguladores de los productos finales del LCM en el crecimiento de la avena y la microecología de la rizosfera. Se realizaron análisis comparativos entre compost tradicional (St: paja + estiércol de vaca) y compost modificado con SMS (StM: St + sustrato de hongos usados), obteniendo varios hallazgos clave.
El compostaje basado en SMS presenta múltiples beneficios para los ecosistemas agrícolas. Al remodelar la estructura de la comunidad microbiana, en particular mediante el enriquecimiento de microbios funcionales y hongos saprofitos, este método suprime eficazmente los patógenos y mejora el crecimiento de las plantas mediante un desarrollo radicular optimizado y la utilización de nutrientes.
Además, reduce significativamente los contaminantes orgánicos , incluidos los residuos de oxitetraciclina en el estiércol de vaca, así como la abundancia de patógenos y los genes de resistencia a los antibióticos (ARG) tanto en la avena como en el suelo, superando los métodos de compostaje tradicionales.
Mediante el empleo de técnicas multiómicas (metagenómica y secuenciación microbiana endofítica) junto con el análisis de genes funcionales, este estudio es el primero en dilucidar la profunda influencia de los biofertilizantes LCM en las comunidades microbianas asociadas a los cultivos en diferentes compartimentos espaciales (rizosfera-tallo-semilla). Estos conocimientos proporcionan una estrategia eficiente para el aprovechamiento sostenible de los residuos orgánicos agronómicos y un nuevo enfoque para mitigar los riesgos microbiológicos agrícolas.
Más información: Dong Liu et al., Sistema circular de ganado, cultivos y hongos (LCM): Un enfoque ecológico para mejorar el rendimiento de las plantas y mitigar los riesgos microbiológicos, Environmental Science & Technology (2025). DOI: 10.1021/acs.est.4c12517
