El marcado natural de la materia orgánica del suelo (MOS) mediante alternancia de vegetaciones con distinto fotosistema (C3-C4) y distinta composición isotópica de C (δ13C) permite estimar tasas de renovación de C en suelos, tanto en el cómputo general como atendiendo a las fracciones lábil y recalcitrante. El análisis de perfiles de ácidos grasos de fosfolípidos (PLFA) se ha utilizado ampliamente para evaluar cambios rápidos en las poblaciones microbianas del suelo. En este estudio, evaluamos el efecto de un experimento de alternancia de vegetación C3-C4 junto a un cambio en el uso del suelo (laboreo vs adición de biomasa) sobre la estructura y calidad de la comunidad microbiana mediante el uso de PLFA y su composición isotópica de C. En septiembre de 2021, se tomaron muestras compuestas de suelo (Cambisol calcárico) cultivado en el sur de España, caracterizado por un alto contenido en carbonatos (~27%), baja fertilidad y bajo contenido de materia orgánica (<1.0 %). El ensayo experimental, activo desde febrero de 2017 (5 años y 7 meses) consistió en reemplazar la vegetación C3 con cultivo de maíz (planta C4), abarcando dos tratamientos diferentes: A) tras de la cosecha, los excedentes de maíz se picaron y se dejaron en el suelo junto a la raíz; B) se retiró la parte aérea de la planta de maíz y se dejaron las raíces. Además, se tomó como control un suelo sin tratar, “C” labrado y con el uso anterior de la tierra. Los perfiles de PLFA revelaron una gran abundancia de actividad bacteriana con predominancia de bacterias Gram positivas (G+) y Gram negativas (G-), junto con cadenas alquílicas ramificadas (i-14:0, i-&a- 15:0, i:16:0, i-&a- 17:0) mono y poliinsaturadas (16:1n7, 18:2n6, 18:1w9c y 18:1w7c). Se observó un aumento significativo en la abundancia de hongos en el tratamiento “B”, lo que puede indicar una disminución en la capacidad de descomposición de la hojarasca. El tratamiento “A” también incentivó dicha actividad microbiana en comparación con el control, aunque de forma intermedia en la mayoría de los grupos. Por último, en las parcelas control se observa una disminución significativa de bacterias G-, lo que se correlaciona bien con un menor contenido de C y con la baja cantidad de exudados radiculares, es decir, menor cantidad de C fácilmente disponible (lábil), fuente preferida para este grupo microbiano. Por otro lado, el enriquecimiento significativo en 13C de PLFA varió entre los distintos grupos microbianos. Las parcelas “B” mostraron una mayor contribución de 13C para los marcadores de hongos, mientras que la aplicación de biomasa aérea “A” contribuyó en gran medida a la proliferación de bacterias G+. El cálculo de los tiempos de residencia medios (MRT), estimados a partir de los datos de δ13C PLFA, indicó que las bacterias tienen un MRT mayor en comparación con el resto de grupos microbianos. Sin embargo, estos MRT presentan valores significativamente mayores para el tratamiento “B” que para el “A”, indicando que un aporte externo de materia orgánica favorece la pérdida de C por mineralización, probablemente relacionado con un efecto de cebado o “priming”. Los resultados indican que la adición de biomasa a suelos agrícolas empobrecidos en MOS resultó en un aumento de la biomasa microbiana, con actividad bacteriana predominante. Como resultado de la aplicación de biomasa al suelo, los hongos y las actinobacterias mostraron una utilización tardía de C o una mayor preferencia por otras fuentes de C. Tras 5 años del cambio de vegetación C3 a C4, los marcadores PLFA de hongos y actinobacterias mostraron tasa de renovación más rápidas en comparación con las bacterias, que parecían desempeñar un papel más relevante en fijación rápida de C procedente de la biomasa en la comunidad microbiana del suelo.

Parte de estas investigaciones se enmarcan dentro del programa de Innovacion e Investigación del Horizonte 2020 “EJP SOIL” en los subproyectos, MIXROOT-C, MAXROOT-C y EOM4SOIL (GA Nº 862695). L.M. San Emeterio agradece al MICIU por el contrato FPI (BES-2017-07968) y a D. Monis y A.M. Carmona por su asistencia técnica

Resumen de la comunicación oral presentada en RENS 2023 XXXIII Reunión Nacional de Suelos. Pamplona, del 12-15 de septiembre 2023 .- El libro de resúmenes lo puede descargar en https://www2.unavarra.es/gesadj/seccionActualidad/congresos/rens2023_libro_resumenes.pdf

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