Los cultivos de servicios, como la avena y la vicia, en los periodos de barbechos (en los que no se siembran cultivos de renta como la soja y el maíz) presentan beneficios por mejorar la fertilidad del suelo al liberar carbono y nitrógeno.

Ahora, especialistas del CONICET no solo lograron cuantificar el alto aporte de carbono y nitrógeno que esas plantas brindan en vida al suelo, sino que también demostraron por primera vez la utilidad de un método económico para determinar esas concentraciones. El trabajo se publicó en la revista Soil Biology and Biochemistry.

“Queríamos saber cuánto carbono y nitrógeno aportaban al suelo estas dos plantas porque se las está utilizando mucho en Argentina como cultivos de servicios y mediante nuestro estudio logramos cuantificarlo. Esta información es relevante para el diseño de estrategias orientadas a mejorar la salud y productividad de los suelos”, afirmó Paula Berenstecher, primera autora del trabajo e investigadora del Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA, CONICET-UBA).

Varios estudios han comprobado que las plantas no solo forman materia orgánica del suelo una vez que se mueren. “Durante su ciclo de vida liberan compuestos orgánicos al suelo a través de las raíces (exudados, fragmentos de raíces, compuestos volátiles y otras vías). Estos compuestos son lo que denominamos rizodeposición. Recientemente se postuló que son precursores muy importantes de la materia orgánica del suelo, por eso nos pareció importante cuantificar ese proceso en avena y vicia”, explicó Berenstecher quien es doctora en Ciencias Agropecuarias.

Para Gervasio Piñeiro, director del trabajo e investigador del CONICET en el IFEVA, el estudio reveló que los aportes de carbono y nitrógeno por rizodeposición que brindan los cultivos de avena y vicia son muy importantes. “Nuestros resultados demuestran la importancia de incorporar la rizodeposición en las estimaciones de biomasa subterránea para determinar la fertilidad, productividad y salud de los suelos”, indicó.

Estudios en el invernadero

Los especialistas y las especialistas del IFEVA usaron un método novedoso que no había sido utilizado antes para medir la rizodeposición de avena y vicia y que resulta ser menos costoso que otros procedimientos convencionales.

En experimentos que duraron tres meses, Berenstecher y Ana Faigón, doctora en Biología y profesional del CONICET en el IFEVA, usaron un método que permite marcar con una sustancia trazable el nitrógeno y el carbono en plantas de avena y vicia y después detectar y medir su rizodeposición en suelo.

Los autores y las autoras del estudio comprobaron que tanto la avena como la vicia aportaban grandes cantidades de carbono y de nitrógeno al suelo. El 15% de todo el carbono de las plantas de avena era rizodeposición. Pese a que la vicia tiene menos raíces, el porcentaje de carbono por rizodeposición llegó al 30%.

Por otra parte, los aportes de nitrógeno por rizodeposición fueron muy altos sobre todo en la vicia, donde el 40% de todo ese nutriente de la planta se liberó al suelo.

“También vimos que la mayor parte de los aportes por rizodeposición forman materia orgánica asociada a los minerales del suelo (MAOM por sus siglas en inglés), y muy poco va a otra fracción, o tipo de materia orgánica presente en el suelo, que se denomina ‘particulada’ (POM por sus siglas en inglés). Esto resultó muy novedoso, ya que no existían trabajos previos que hubiesen cuantificado el destino del nitrógeno y carbono en las distintas fracciones de la materia orgánica del suelo”, indicó Piñeiro.

“Quisimos cuantificar los beneficios o servicios de la avena y la vicia a la materia orgánica del suelo porque esa información es útil para el manejo racional de los suelos. Estos cultivos brindan un ‘servicio ecosistémico’ dado que garantizan un suelo productivo con estructura, humedad y nutrientes en el mediano y largo plazo”, destacó Piñeiro quien es doctor en Ciencias Agropecuarias. Y agregó: “Es una práctica que afortunadamente está aumentando mucho en el país y los productores ya están viendo sus beneficios. Lo están haciendo para descompactar los suelos y también porque eso disminuye el uso de herbicidas y fertilizantes”.

“Según nuestro trabajo, los aportes de nitrógeno del cultivo de vicia equivalen a más de 100 kilogramos (kg) de nitrógeno por hectárea, que representa un ahorro importante de fertilizante nitrogenado como la urea”, señaló Berenstecher.

Además, indicó la investigadora, los aportes de carbono y nitrógeno al suelo ocurren en la fracción más estable de la materia orgánica del suelo, “lo cual es bueno para mantener el carbono en el suelo por más tiempo mejorando así la fertilidad del suelo y la mitigación del cambio climático”.

“A futuro sería importante entender cómo es la dinámica y retención de estos aportes de nitrógeno en la materia orgánica del suelo, para sincronizar la oferta de este nutriente con la demanda de los cultivos de renta siguientes, maíz por ejemplo”, puntualizó Piñeiro. Y agregó: “Esta sincronización sería relevante para disminuir el uso de fertilizantes sintéticos, que tiene un alto costo para el productor y al mismo tiempo los efectos negativos de la perdida de nutrientes sobre el ambiente”.

“Por otro lado, probamos que el método que usamos para marcar las plantas es prometedor para seguir estudiando la formación de la materia orgánica del suelo. Además, puede utilizarse para estudiar otras interacciones entre las plantas y el suelo, ya que es sencillo y relativamente barato”, concluyó el investigador del CONICET.

Del estudio también participó Georgina Conti, del Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV, CONICET-Universidad Nacional de Córdoba).

Referencia bibliográfica: Berenstecher, P., Conti, G., Faigón, A., & Piñeiro, G. (2023). Tracing service crops’ net carbon and nitrogen rhizodeposition into soil organic matter fractions using dual isotopic brush-labeling. Soil Biology and Biochemistry, 109096. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.109096