Un nou estudi publicat a Global Change Biology va trobar que l'addició de depredadors del microbioma del sòl - protistes i nematodes - al sòl agrícola va augmentar la biomassa vegetal en un 53%, superant l'efecte del fertilitzant nitrogenat sintètic afegit. Els resultats suggereixen que la gestió de la xarxa tròfica del sòl podria reduir la dependència dels cultius de les aportacions convencionals de nitrogen alhora que es manté o millora els rendiments.
Com els depredadors del sòl van superar els fertilitzants nitrogenats
Els investigadors van realitzar experiments controlats d'hivernacle utilitzant cànnabis (cànem) com a cultiu de prova. Les plantes van rebre un dels quatre tractaments: un control sense addicions, fertilitzant nitrogenat sintètic només, depredadors del microbioma del sòl (protists i nematodes) sols o una combinació de fertilitzants i depredadors. El tractament només amb depredadors- va produir un augment del 53% de la biomassa sobre el sòl en comparació amb el control no fertilitzat -, un guany més gran que el fertilitzant nitrogenat sol lliurat.
El mecanisme, segons els autors de l'estudi, se centra en el "bucle microbià" a la rizosfera. Els protistes i els nematodes s'alimenten de bacteris del sòl, alliberant nitrogen bloquejat a la biomassa bacteriana a les formes-disponibles de les plantes. Aquesta pressió de pasturatge també remodela la composició de la comunitat bacteriana, afavorint espècies que afavoreixen el creixement de les plantes i el cicle dels nutrients. El resultat és una transferència més eficient de nitrogen de la matèria orgànica del sòl a la planta.
Implicacions per a la reducció de fertilitzants nitrogenats
Els autors de l'estudi van assenyalar que les seves troballes donen suport a una investigació creixent del microbioma del sòl que demostra que la gestió biològica del sòl pot substituir parcialment les aportacions de fertilitzants sintètics. Si els resultats es mantenen a escala de camp, introduir o fomentar deliberadament poblacions de depredadors podria permetre als agricultors reduir les taxes d'aplicació de nitrogen sense sacrificar la productivitat.
Això s'alinea amb el canvi més ampli de la indústria cap a esmenes biològiques del sòl. Switch Bioworks ha llançat recentment assaigs de camp als Estats Units per a microbis fixats-en enginyeria de nitrogen al blat de moro, i empreses com Pivot Bio han comercialitzat productes de nitrogen microbià amb el mateix objectiu - reduir l'ús de fertilitzants sintètics a través de vies biològiques.
Un enfocament de la xarxa tròfica per a la nutrició dels cultius
A diferència dels microbis dissenyats o els fixadors biològics de nitrogen, l'enfocament basat en depredadors{0}}funciona amb l'ecologia del sòl existent en lloc d'introduir nous organismes. Els protistes i els nematodes són components naturals de sòls sans que sovint s'esgoten per la conreu intensiva, la fumigació i l'ús intens de fertilitzants. L'estudi suggereix que la restauració d'aquestes poblacions - mitjançant la reducció del conreu, l'addició de matèria orgànica o la inoculació dirigida - podria desbloquejar el nitrogen ja present a la biomassa microbiana del sòl.
La investigació es va dur a terme utilitzant una sola espècie de cultiu en condicions d'hivernacle, i els autors van advertir que la validació de camp en diversos cultius, tipus de sòls i zones climàtiques és necessària abans que els resultats es puguin traduir en recomanacions comercials. L'escala dels tests d'hivernacle als camps de granja introdueix variables - incloses les poblacions de depredadors del sòl existents, els règims de conreu i les aportacions químiques - que podrien afectar la magnitud de la resposta de la biomassa.
Per a la indústria dels fertilitzants, l'estudi afegeix evidència que el microbioma del sòl representa tant una amenaça competitiva com una oportunitat comercial. Les empreses que poden desenvolupar productes que millorin les interaccions beneficioses de la xarxa tròfica del sòl - en lloc de simplement substituir la molècula de nitrogen sintètica-per-molècula - poden trobar una posició de mercat diferenciada a mesura que els reguladors i els agricultors donen cada cop més prioritat a la salut del sòl.
