Los cultivos modernos suelen estar excesivamente fertilizados, lo que aumenta los rendimientos a corto plazo pero también daña el medio ambiente debido al escurrimiento de nutrientes y las emisiones de gases de efecto invernadero .
Por JT Cornelis
Además, los fertilizantes suelen ser ineficientes porque muchos de los que se aplican quedan ligados a las partículas del suelo a largo plazo, con lo que no quedan disponibles para las plantas .
La aplicación de altas dosis de fertilizantes fácilmente solubles puede garantizar la productividad de los cultivos, pero perjudica la calidad ambiental y la resiliencia del agroecosistema. Esta estrategia de fertilización suele resultar en cultivos «perezosos» con sistemas radiculares subdesarrollados y una menor capacidad para absorber nutrientes de las reservas nativas del suelo.
Como pedólogo (alguien que estudia la formación del suelo ) y biogeoquímico, mi investigación se centra en el estudio multiescalar e interdisciplinario de los sistemas del suelo.
Mejorar la resiliencia
En los vastos bosques de Canadá, los árboles prosperan en suelos pobres en nutrientes gracias a la capacidad de sus sistemas radiculares profundos para absorber nutrientes y agua . En los ecosistemas naturales , las plantas han desarrollado estrategias radiculares que les ayudan a absorber nutrientes.
Una forma de lograrlo es desarrollando raíces más grandes, fuertes y activas, que les ayudan a acceder a más nutrientes del suelo. En ocasiones, se asocian con microorganismos del suelo para aumentar su capacidad de acceder a los nutrientes . A medida que las raíces absorben nutrientes, también liberan ciertas moléculas en el suelo llamadas exudados radiculares .
Estos compuestos contribuyen a la descomposición de la materia orgánica y a la disolución de las partículas del suelo, lo que facilita la absorción de los nutrientes atrapados por las raíces de las plantas. Los exudados radiculares también constituyen una fuente de energía para los microorganismos del suelo, que a su vez contribuyen al almacenamiento de carbono y mejoran la salud general del suelo.
El Laboratorio SoilRes3 de la Universidad de Columbia Británica realiza investigación interdisciplinaria sobre la génesis del suelo para descubrir cómo los procesos a microescala configuran las propiedades y la resiliencia de los ecosistemas a macroescala. Basado en la retroalimentación suelo-planta, nuestro trabajo pedológico examina las complejas relaciones entre la tierra y las personas en diversos contextos ecoculturales, con el objetivo de fortalecer la resiliencia, la resistencia y la restauración de los ecosistemas.
Al examinar la retroalimentación suelo-planta en ecosistemas naturales, descubrimos que usar un poco menos de fertilizante podría beneficiar a los cultivos a largo plazo. Al disminuir la fertilización, podríamos aumentar la producción de exudados radiculares. Esto mejora la capacidad de las plantas para absorber nutrientes por sí solas, en lugar de depender de insumos externos.
Al aumentar la actividad microbiana en la rizosfera (el área que rodea las raíces de las plantas ) y actuar como una fuente directa de carbono en el suelo, el aumento de los exudados de las raíces también podría contribuir a tener suelos más saludables.
Estrategias alternativas
El nitrógeno y el fósforo son los dos nutrientes más importantes para el crecimiento de las plantas y son los fertilizantes más utilizados en todo el mundo.
Nuestro equipo de edafólogos revisó 36 estudios que abarcan 30 cultivos y contextos edáficos diferentes. Comparamos la respuesta de las plantas en dos condiciones de fertilización: una con la cantidad habitual de fertilizante para maximizar el rendimiento, y otra con menos fertilizante, especialmente con menos nitrógeno y fósforo.
Descubrimos que reducir la fertilización con fósforo hasta la mitad aumentó la exudación radicular en un 30 %, mientras que solo redujo ligeramente el crecimiento del cultivo, en tan solo un 2 %. Por el contrario, reducir la fertilización con nitrógeno aumenta la exudación radicular en un 7 %, pero reduce el crecimiento de la planta en un 20 %.
Nuestros hallazgos muestran que optimizar el uso de fósforo en la agricultura puede estimular sistemas radiculares más activos y aumentar la producción de exudado.
Tipos de suelo
Optimizar la fertilización con fósforo para aumentar la exudación radicular sin sacrificar el rendimiento depende en gran medida del tipo de suelo. Los suelos de Columbia Británica difieren significativamente de los de Manitoba, Quebec y Saskatchewan, y el impacto de la exudación radicular en la absorción de nutrientes y la captura de carbono varía según las condiciones del suelo (pH, mineralogía, humedad y textura).
Es por eso que nuestra estrategia propuesta —limitar los fertilizantes para maximizar la actividad de las raíces— debe probarse en situaciones reales, con agricultores, en diversos suelos y sistemas de cultivo.
El siguiente paso será examinar las respuestas y los efectos de la exudación radicular en diversos contextos fisicoquímicos y ecoculturales del suelo. Los ensayos de campo son esenciales para adaptar este enfoque a las condiciones locales y garantizar su eficacia y escalabilidad.
Este artículo se republica de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original .
