Biogeoquímica bacteriana en suelos agrícolas

El sistema de arroz irrigado es de gran interés por la alta productividad que alcanza en el país y porque tiene un fuerte impacto ambiental. Se trata de un ecosistema con un flujo importante de nutrientes, particularmente carbono y nitrógeno, debido a los cambios drásticos que experimenta el suelo durante la sucesión de etapas óxicas y anóxicas que se producen por efecto de la inundación y por el alto contenido de materia orgánica de origen vegetal. La actividad microbiana recicla estos nutrientes y es, en gran medida, responsable de la emisión de dos de los principales gases de efecto invernadero (GEI): CH4 y N2O. En los sistemas intervenidos por el hombre es posible adecuar el manejo del suelo y de sus nutrientes para reducir las emisiones. Para ello es necesario conocer los parámetros que regulan los procesos microbianos responsables de la mayor parte de las transformaciones redox del carbono y nitrógeno que conducen a la producción de estos gases. La inclusión de la soja en rotación con el arroz es una práctica cada vez mas frecuente en nuestro país porque permite aumentar la rentabilidad en un ciclo completo de rotación, pero resulta en una gran alteración de las características del suelo. Por tanto, este sistema intensivo plantea desafíos, no sólo en los aspectos productivos sino también en los de sostenibilidad y modificación del medio ambiente. Esta propuesta integra la experiencia en investigación del Grupo y propone analizar la contribución de los distintos grupos microbianos al reciclado de carbono y nitrógeno y, en particular, a la emisión de GEI en un escenario de creciente intensificación de uso del suelo agrícola. Los procesos microbianos de metanogénesis, metanotrofía, nitrificación y desnitrificación son los más conocidos y más directamente involucrados con la emisión de GEI. Recientemente se han descripto procesos microbianos novedosos que podrían tener una función importante en la producción y consumo de estos gases en el suelo cultivado. Por otra parte, el avance sostenido de las técnicas químicas y moleculares, y la enorme cantidad de información disponible en las bases de datos sobre genomas microbianos, hacen accesible la tarea de encontrar y, eventualmente cuantificar, la contribución de estos nuevos microorganismos al funcionamiento del ecosistema. Esta propuesta procura esclarecer algunos aspectos fundamentales del conocimiento en el área de la microbiología para aplicarlos a un sistema productivo que se ha caracterizado por ser innovador y pujante. En su conjunto constituye un puente entre la ecología microbiana y la biogeoquímica del suelo e intenta conectar la estructura con la actividad microbiana para conocer el funcionamiento del ecosistema y regular la emisión de GEI.