image: A soil scientist from RUDN University studied the effect of forest conversion on the properties of the soil: its acidity, carbon and nitrogen resources, bacterial composition, and the activity of microorganisms. The study can help improve the methods of soil cultivation after deforestation, namely, select the best fertilizers, prevent erosion, slow down nutrient depletion, and balance the composition of the bacterial community. view more
Credit: RUDN University
Un edafólogo de RUDN University descubrió cómo la deforestación altera las propiedades del suelo tales como el pH, las reservas de carbono y nitrógeno, la actividad microbiana y su composición. La investigación permitirá modificar los métodos de cultivo utilizados después de la tala, es decir, escoger fertilizantes adecuados, prevenir la erosión, evitar el agotamiento de nutrientes y equilibrar la composición de la comunidad microbiana. Los resultados fueron publicados en la revista científica Forest Ecology and Management.
La demanda de productos agrícolas crece constantemente, por lo tanto, para expandir la producción, se talan bosques para convertir sus tierras en cultivos. Es decir, un ecosistema forestal estable y diverso es reemplazado por un monocultivo, el cultivo de una sola especie. Tal conversión de tierra afecta tanto a la composición química del suelo como a la biológica, es decir, a la composición de la comunidad microbiana. Hasta ahora, las investigaciones se han centrado en lo primero o en lo segundo. Sin embargo, un edafólogo de RUDN University llevó a cabo por primera vez un estudio combinado y descubrió cómo cambia la composición microbiana del suelo después de la tala y cómo esto se relaciona con los cambios en sus propiedades químicas.
"Hemos descubierto que la diversidad microbiana no necesariamente disminuye cuando se talan los bosques y estos son reemplazados por plantaciones de monocultivos. Además, ocurren cambios significativos en la composición de las comunidades microbianas. Las bacterias que dominan en los suelos de bosques pueden desaparecer después de la tala y durante las plantaciones de monocultivos. Los principales factores que afectan a esto son el pH y las reservas de carbono y nitrógeno", explicó Yakov Kuzyakov, Doctor en Ciencias Biológicas, director del Centro de Modelado y Diseño Matemático de Ecosistemas Sostenibles de RUDN University.
El edafólogo y su equipo compararon muestras de suelo de un bosque y de cuatro plantaciones, donde 5 años atrás existía un bosque intacto, en la provincia de Hunan en el sureste de China. Los científicos midieron el pH, y el contenido de carbono y nitrógeno. Estos parámetros están asociados con la fertilidad del suelo y la actividad de las bacterias, ya que los microorganismos participan en el ciclo del carbono en el suelo y asimismo fijan el nitrógeno del aire poniéndolo a disposición de las plantas. Se descubrió que la acidez del suelo después de la tala de bosque disminuye, y los niveles de carbono orgánico y nitrógeno también disminuyen significativamente, en un 83%. Los edafólogos de RUDN University relacionan estos resultados con la pérdida de vegetación y la erosión del suelo después de talar un bosque prístino. Para sorpresa de los investigadores, la diversidad microbiana en las plantaciones fue un 6,8% mayor que en el suelo de bosque.
Los edafólogos asumen que esto está relacionado con los fertilizantes, los cuales se aplican en las plantaciones. Los fertilizantes contienen muchos nutrientes y, por lo tanto, aumentan la diversidad microbiana. Además, el suelo cultivado es enriquecido con carbono y otras sustancias, lo que conduce a un crecimiento intensivo de la cantidad de bacterias. La disminución de la acidez también puede resultar en un aumento de la diversidad de microorganismos, especialmente de bacterias. Las bacterias de los suelos de las plantaciones no eran las mismas que las del suelo del bosque. Por ejemplo, después de talar los árboles, los microorganismos fotosintetizadores se encontraban en condiciones casi ideales. Ellos convierten la luz solar en energía y, en los bosques que dan mucha sombra, casi no cae luz sobre la superficie del suelo.
"Descubrimos que el cambio en la composición microbiana se debe principalmente a la acidez del suelo, y al contenido de carbono orgánico y nitrógeno. Por consiguiente, para las plantaciones de monocultivos se deben desarrollar prácticas efectivas de manejo, como el uso razonable de fertilizantes y prevención de la erosión del suelo para reducir el agotamiento de nutrientes y mejorar la función microbiana después de deforestar bosques", comentó Yakov Kuzyakov, Doctor en Ciencias Biológicas, director del Centro de Modelado y Diseño Matemático de Ecosistemas Sostenibles de RUDN University.
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Journal
Forest Ecology and Management