Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la agricultura sin labranza reduce la erosión y disminuye la escorrentía de agua y nutrientes de los campos de cultivo, pero ahora un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de Penn State sugiere que limitar la alteración del suelo también puede disminuir las emisiones de óxido nitroso.
por Jeff Mulhollem, Universidad Estatal de Pensilvania
Un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático, el óxido nitroso es 300 veces más potente que el dióxido de carbono . Para aprender cómo la labranza cero afecta a los microbios del suelo que producen y descomponen el óxido nitroso, los investigadores centraron su estudio en un experimento de labranza de 40 años que se ha mantenido en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de Penn State.
«Nuestro objetivo era ver si el nivel de labranza en el experimento a largo plazo afectaba a los microbios del suelo responsables de las emisiones netas de óxido nitroso«, dijo la líder del equipo y coautora del estudio Mary Ann Bruns, profesora de microbiología y biogeoquímica del suelo en la Facultad de Ciencias Agrícolas. «Este es un objetivo particularmente desafiante porque muchas bacterias diversas producen óxido nitroso, pero muchas otras pueden convertirlo en un gas nitrógeno inerte que no contribuye al efecto invernadero».
El estudio, dirigido por Mara Cloutier, una estudiante de doctorado en ciencias del suelo y biogeoquímica cuando se realizó la investigación, recolectó y evaluó muestras de suelo tomadas de parcelas que han sido manejadas como cero labranza, con disco de cincel o con arado de vertedera: tres labores de labranza. prácticas que representan niveles de perturbación física de intensidad baja, intermedia y alta, respectivamente, durante cuatro décadas.
Los investigadores evaluaron las comunidades bacterianas del suelo y los marcadores genéticos de desnitrificación (secuencias de ADN que pueden usarse para identificar especies de microbios) en suelos muestreados de cultivos de maíz y soja. También recolectaron muestras de suelo en tres etapas de crecimiento de plantas de maíz y soja para evaluar los microbiomas en suelos influenciados por la labranza, el tipo de cultivo y la etapa del cultivo.
En hallazgos publicados recientemente en Soil & Tillage Research , los investigadores informaron que la labranza tenía más influencia en la composición de la comunidad microbiana y los marcadores genéticos que el tipo de cultivo o la etapa del cultivo. En comparación con otras prácticas de labranza, los suelos sin labranza contenían menos genes marcadores para algunos tipos de bacterias productoras de óxido nitroso, pero no hubo diferencias en las bacterias que degradan el óxido nitroso, lo que sugiere que los suelos sin labranza pueden generar y emitir menos gas de óxido nitroso.
Bruns, quien es miembro de un grupo de trabajo nacional sobre Microbios y Cambio Climático de la Academia Estadounidense de Microbiología, explicó que la investigación podría ayudar a reducir las emisiones de óxido nitroso.
«Si podemos encontrar prácticas de manejo que aumenten la actividad de las bacterias que degradan el óxido nitroso a gas nitrógeno inerte», dijo Bruns, «el nitrógeno fertilizante aún se perdería, pero como el gas nitrógeno más benigno».
Los suelos sin labranza en este experimento contenían más carbono orgánico del suelo , según Cloutier, quien ahora es gerente de proyectos en el Soil Health Institute, con sede en Raleigh, Carolina del Norte.
«Nuestros principales hallazgos fueron que la labranza da como resultado microbiomas de suelo distintivos, con suelos sin labranza que contienen diferentes grupos de bacterias que reciclan el nitrógeno. El uso de la labranza cero como estrategia de secuestro de carbono puede resultar en beneficios de retención de nitrógeno, pero se necesita más investigación para entender cómo los microbios afectan estas relaciones carbono-nitrógeno».
Más información: Mara Cloutier et al, La intensidad de la labranza y la selección de la rizosfera vegetal dan forma a la diversidad del ensamblaje bacteriano-arqueal y los genes del ciclo del nitrógeno,
Soil and Tillage Research (2022). DOI: 10.1016/j.todavía.2022.105525
