Dr. Priyom Bosé
Un nuevo estudio publicado en Ecotoxicology and Environmental Safety se ha centrado en aprovechar los mecanismos para mejorar la productividad de los cultivos y mejorar la disponibilidad de fósforo (P) en los suelos agrícolas abandonados recuperados utilizando nanotecnología.
El fósforo y la producción agrícola El
fósforo es un componente esencial para la productividad de los cultivos, ya que afecta directamente el crecimiento y el rendimiento de las plantas. En la mayoría de los agroecosistemas prevalece una condición de contenido de P disminuido, lo que ha sido un problema persistente. Los agricultores usan fertilizantes químicos que contienen fósforo en exceso en el suelo agrícola para mejorar la productividad de los cultivos. Sin embargo, el uso excesivo de fertilizantes sintéticos no es una práctica agrícola saludable.
Los científicos han declarado que las tierras secas presentan un gran desafío para el manejo de la fertilidad del P debido a sus condiciones mineralógicas y geoquímicas únicas, que favorecen la formación de complejos de P insolubles que limitan la movilidad del P. En la agricultura, la nanotecnología se ha utilizado para desarrollar fertilizantes inteligentes que pueden mejorar la productividad de los cultivos con efectos negativos reducidos en el medio ambiente en comparación con los fertilizantes químicos. Además, los nanofertilizantes también pueden mejorar el suelo al mejorar la disponibilidad de nutrientes del suelo al permitir la entrega dirigida, la liberación controlada de fertilizantes y una mayor movilidad.
Los investigadores afirmaron que en condiciones áridas o semiáridas, los nanofertilizantes a base de P podrían ser más beneficiosos que los fertilizantes sintéticos porque estos últimos tienden a reaccionar rápidamente y desarrollar complejos de P de baja solubilidad en el suelo.
Una liberación controlada basada en nano de nanofertilizantes basados en P podría no solo garantizar la liberación lenta de fertilizante, sino también mejorar los sitios activos para una mayor movilización. Las bacterias solubilizadoras de fosfato (PSB) podrían mejorar considerablemente la eficiencia del fertilizante fosfatado aplicado. Además, disminuye la adsorción y la precipitación de P acelerando la disolución del fósforo inorgánico, que mantiene la mineralización de P orgánico.
Los rápidos cambios climáticos y las actividades antrópicas han resultado en el abandono agrícola, lo que está asociado con el cese de las actividades agrícolas. Es más difícil restaurar las tierras de cultivo en las regiones semiáridas, debido a la fertilidad reducida y las condiciones edáficas adversas. Los científicos afirmaron que el fosfato de nano-roca podría ayudar a restaurar los suelos degradados al promover una mayor actividad de PSB que mejoraría la disponibilidad de fósforo.
El efecto de agregar PSB con nanofertilizantes a base de fosfato de roca en suelos degradados: un nuevo estudio
En un nuevo estudio, los investigadores estudiaron cómo los nanofertilizantes a base de fosfato de roca, en combinación con un inoculante adecuado de PSB, podrían mejorar la productividad de las tierras de cultivo abandonadas.
Aquí, el equipo llevó a cabo un experimento en macetas con suelo superficial recolectado de tierras agrícolas semiáridas previamente abandonadas después de una década de recuperación. Evaluaron el potencial agronómico del maíz en suelos agrícolas recuperados modificando el fosfato de nano-roca encapsulado (ENRP) y el fosfato de nano-roca no encapsulado (NRP) como fuente primaria de fertilizante fosforado.
Los autores plantearon la hipótesis de que ENRP combinado con un inoculante de PSB exhibiría una mayor actividad biológica de ciclo de P en comparación con el fosfato de nano-roca sin procesar. Un mayor contenido de P en el suelo podría mejorar sustancialmente el crecimiento de las plantas.
El estudio actual reveló que ENRP podría actuar como una fuente adecuada de P que puede promover el crecimiento de las plantas y el rendimiento de las tierras degradadas. El fosfato de roca encapsulado en un polímero superabsorbente (p. ej., quitosano) puede absorber agua de manera constante y promover una mayor actividad microbiana. Esto provocaría una liberación lenta y constante de P soluble para la absorción de la planta.
Estudios previos han revelado que PSB está presente como parte de la población de rizobacterias, que puede colonizar con éxito la planta huésped y promover su crecimiento. El presente estudio informó que el crecimiento de las plantas y el rendimiento de grano varían significativamente con o sin PSB en los suelos.
Los investigadores informaron que el contenido nutricional de P fue mayor en el suelo con PSB que en el suelo no inoculado. El hallazgo de este estudio es consistente con estudios previos que mostraron que la adición de fertilizantes recubiertos con polímeros de base biológica podría contrarrestar el requerimiento de carbono para el metabolismo energético microbiano.
Los autores revelaron que la inoculación de PSB ( Bacillus cereus ) con fosfato de nano roca mejoró el crecimiento de las raíces y aumentó la biomasa subterránea. Bacillus cereus produce auxina, la hormona principal para la germinación de semillas, la división celular de la raíz y el crecimiento de la raíz lateral.
Los investigadores afirmaron que la inoculación de PSB mejora la absorción de P por las plantas, lo que promueve el crecimiento y el rendimiento de las plantas. Además, se observó una diferencia considerable en la eficiencia del uso de fósforo (PUE) y las reservas biológicas de P residual del suelo en presencia del fertilizante ENRP junto con el inoculante PSB. Los investigadores también informaron que el P inorgánico (p. ej., CaCl2-P) y el P biodisponible (p. ej., resina-P) tienen una relación lineal con los fertilizantes de P recubiertos y no recubiertos.
Conclusión
Este estudio mostró que ENRP ofrece una liberación lenta de fertilizante P, lo que aumenta el crecimiento y el rendimiento del maíz. Además, se observaron mayores ganancias con el inoculante PSB junto con el fertilizante ENRP. Estos hallazgos implican que el tratamiento combinado es más ventajoso en términos de crecimiento y rendimiento de las plantas en suelos abandonados.
Referencia
Yasmeen, T. et al. (2022) El suelo agrícola abandonado se puede volver a cultivar promoviendo la fertilidad del fósforo biológico cuando se modifica con fosfato de nano-roca e inoculante bacteriano adecuado. Ecotoxicología y Seguridad Ambiental . 234. 113385. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651322002251
Fuente: AZO Nano