Digamos que eres un productor de maíz que cultiva en un suelo de baja fertilidad. ¿Cómo haces para que ese suelo sea más saludable y fértil?
por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Muchos agricultores piensan que si agregan mucho fertilizante nitrogenado, ese nutriente, junto con el carbono, se almacenará en el suelo como materia orgánica cuando los microbios descompongan los residuos de los cultivos. Pero una nueva investigación de la Universidad de Illinois sugiere que esos esfuerzos podrían no funcionar en suelos pobres.
El nuevo estudio, publicado en Soil Science Society of America Journal , comparó la descomposición de residuos de maíz en suelos de alta y baja fertilidad, con y sin fertilizantes nitrogenados . Los resultados fueron una sorpresa.
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“Los residuos de maíz se descompusieron significativamente más rápido en suelos pobres y con bajo suministro de nitrógeno en comparación con un suelo fértil , especialmente cuando añadimos nitrógeno, lo que estimuló la actividad microbiana. Fue una sorpresa, según nuestros hallazgos anteriores que mostraron que los residuos de maíz con alto contenido de nitrógeno se rompieron más rápido”, dijo la autora del estudio Tanjila Jesmin, investigadora doctoral en el Departamento de Recursos Naturales y Ciencias Ambientales (NRES), parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales (ACES) en la U of I.
Richard Mulvaney, profesor de NRES y coautor del estudio, explicó que los suelos pobres tienen menos partículas agregadas, pequeñas pepitas escarpadas que albergan microbios del suelo y le dan su estructura. Con menos agregados, los microbios que circulan libremente vagan sueltos por el suelo, encontrando carbono con más frecuencia, engulliéndolo y creando dióxido de carbono como subproducto.
“En un suelo pobre con menor estabilidad de los agregados, los microbios tienen un mayor acceso a los residuos y al carbono. Y cuando hay un alto suministro de nitrógeno, también tienen una gran demanda de carbono como fuente de energía. Con el tiempo, su demanda puede superar la de carbono”. suministro de residuos, lo que puede causar que ataquen la materia orgánica en el suelo”, dijo Mulvaney. “Los microbios siguen quemándolo y generando más dióxido de carbono. Es una espiral descendente”.
Para saber cómo los suelos de fertilidad contrastante mineralizaban el carbono en presencia de residuos de maíz, Jesmin realizó un estudio de incubación del suelo en el laboratorio. Ella recolectó dos suelos del mismo tipo de campos de producción en el centro de Illinois, uno con un alto contenido de nitrógeno nativo y otro sin nitrógeno después de 70 años de cultivo continuo. También recolectó residuos de maíz de un solo campo; esta vez, el tejido de maíz no difirió en términos de contenido de nitrógeno.
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Jesmin incubó los suelos en frascos después de aplicar diferentes combinaciones de residuos de maíz y uno de dos fertilizantes: nitrato de potasio o sulfato de amonio. Supervisó las emisiones continuas de dióxido de carbono y los cambios intermitentes en las actividades microbianas de los frascos de incubación durante un período de dos meses como medida de la mineralización del carbono microbiano.
“Los fertilizantes aumentaron las tasas de descomposición de residuos en ambos suelos, pero los tipos de fertilizantes se comportaron de manera diferente según la fertilidad del suelo”, dijo Jesmin. “El nitrato de potasio fue más efectivo para aumentar la tasa de descomposición de residuos en suelos con bajo contenido de nitrógeno, mientras que el sulfato de amonio tuvo un mayor efecto en suelos con alto contenido de nitrógeno”.
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Jesmin también notó un efecto de acidificación del fertilizante en el suelo con bajo contenido de nitrógeno, un problema que puede limitar el acceso de las raíces a los nutrientes esenciales y profundizar la espiral descendente de los suelos pobres.
“Para mí, el mensaje sorprendente de este documento es que no es posible mejorar el suelo de baja fertilidad mediante la aplicación de más nitrógeno fertilizante para producir más residuos. Se puede poner nitrógeno en el suelo, pero no se puede mantener”, dijo Mulvaney.
Agregó que el manejo del nitrógeno podría marcar la diferencia en los suelos de baja fertilidad, por ejemplo, aplicando fertilizantes durante la temporada de crecimiento según lo requieran los cultivos. También sugirió reducir la intensidad de la labranza.
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“La labranza, por supuesto, es un factor que promueve la mineralización, la producción de dióxido de carbono y la descomposición de los residuos. Tal vez si vas a un sistema como la labranza cero, eso podría ser útil para reducir las actividades microbianas y su acceso a esas fuentes de carbono residual, ” él dijo. “Podría ayudar.”
Más información: Tanjila Jesmin et al, La mineralización de carbono inducida por residuos y nitrógeno varía según el estado de fertilidad del suelo, Soil Science Society of America Journal (2023). DOI: 10.1002/saj2.20530
