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Los cultivos bioenergéticos podrían almacenar más carbono en el suelo

Los cultivos bioenergéticos podrían almacenar más carbono en el suelo
Los cultivos bioenergéticos como el miscanto, que se muestran aquí, pueden almacenar más carbono en su suelo que los cultivos de maíz o soja. Crédito: L. Brian Stauffer

Además de proporcionar energía renovable, los cultivos de pasto como el pasto varilla y el miscanto podrían almacenar algo del carbono que extraen de la atmósfera en el suelo……


por Liz Ahlberg, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign


(Phys.org) —Además de proporcionar energía renovable, los cultivos de pasto como el pasto varilla y el miscanto podrían almacenar algo del carbono que extraen de la atmósfera en el suelo, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Illinois.

El estudio comparó la dinámica del suelo – la relación de carbono a nitrógeno y actividad microbiana – de cultivos bioenergéticos con la de una rotación estándar de maíz-maíz-soja. Descubrieron que en los cultivos bioenergéticos, un cierto umbral de materia vegetal que queda en el campo después de la cosecha permite que se acumule mucho más carbono en el suelo.

Dirigidos por el profesor de ingeniería civil y ambiental Praveen Kumar, los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Environmental Science and Technology .

«Nuestro estudio encuentra que se puede lograr una acumulación de carbono orgánico en el suelo significativamente mayor y una menor pérdida de nitrógeno del suelo para el pasto varilla y el miscanto en comparación con una rotación maíz-maíz-soja», dijo Kumar, quien también está afiliado al departamento de ciencias atmosféricas de la U . de I.

La proporción de carbono a nitrógeno, denotada como C / N, es un factor crítico para cualquier cultivo. Una de las razones es la gran cantidad de bacterias y otros microorganismos que viven en el suelo y son sensibles a los cambios en esta proporción. Por ejemplo, la capacidad de los microorganismos para descomponer la materia orgánica depende de la relación C / N. Usan carbono para obtener energía y nitrógeno para la producción de proteínas, dijo Kumar.

Las plantas absorben carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis. Cuando se cosechan los cultivos, la basura que queda en los campos (tallos, hojas caídas y cualquier resto de plantas) es degradada por microbios y se convierte en parte del suelo.

El estudio encontró que cuando la basura está por encima de un cierto valor umbral (el 25 por ciento de la biomasa aérea en el pasto varilla y el 15 por ciento en el miscanto), el nivel de C / N es tan alto que los microbios no pueden descomponerse tanto, y la acumulación de carbono en el suelo se mejora significativamente.

«En el momento de la cosecha, estos cultivos tienen una relación carbono-nitrógeno muy alta, lo que hace que su biomasa sea resistente a la descomposición microbiana», dijo Enriqueta Barrera, directora del programa de la División de Ciencias de la Tierra de la National Science Foundation (NSF), que financió la investigación. «En el caso de la hierba varilla, originaria de América del Norte, los resultados del estudio muestran una acumulación de carbono orgánico del suelo a lo largo del tiempo cuando más del 25 por ciento de la biomasa se devuelve al suelo. Estas hierbas perennes son una fuente de energía y se puede utilizar como un instrumento de mitigación del clima para secuestrar carbono en el suelo, siempre que no todo el follaje se recolecte para la producción de energía «.

Sin embargo, Kumar dijo que la reducción en la descomposición también puede resultar problemática y que los tratamientos con nitrógeno pueden ser necesarios para mantener las poblaciones de microorganismos. Además, la forma en que estos cultivos usan el agua difiere y tiene el potencial de afectar las tasas de humedad y escorrentía. Todos estos factores deben considerarse juntos, dijo, al crear modelos para estudiar los efectos de cambiar el uso de la tierra del maíz y la soja tradicionales a los pastos bioenergéticos.

«La pérdida de biomasa microbiana en la capa superior del suelo, que es el principal impulsor del efecto umbral, también es una condición indeseable debido a su importante papel en la regulación de la productividad y la biodiversidad de las plantas», dijo Dong K. Woo, estudiante de posgrado y primer autor de el estudio. «Estos problemas deben evaluarse junto con los beneficios de cultivar pasto varilla y miscanthus mencionados anteriormente para la conversión extensiva del uso de la tierra de los cultivos en hileras anuales a los cultivos bioenergéticos «.


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