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El uso de archivos de suelo para determinar prácticas agrícolas sostenibles

Los estudios a largo plazo permiten apostar por la comprensión del cambio del agroecosistema.

Investigación EEUU - 03/05/2021
Una muestra de suelo archivada de Big Spring, Texas. / Foto: Mark Liebig








¿Alguna vez ha hecho coincidir una muestra de pintura con un color anterior? Las tiendas de pintura tienen una gran variedad de muestras de colores. Los científicos de cultivos guardan semillas en bancos de semillas para realizar comparaciones e investigaciones. Los científicos del suelo hacen lo mismo con las muestras de suelo, almacenadas en archivos.

El suelo cambia con el tiempo. De hecho, el suelo es una fuente dinámica de nutrientes, estabilidad y vida. Pero los cambios en algunas propiedades del suelo pueden ser lentos, requiriendo décadas o incluso siglos antes de que se puedan detectar diferencias. Aquí es donde los archivos de suelos pueden ayudar. Los archivos de suelos proporcionan "cápsulas del tiempo" para determinar cómo cambia el suelo con el tiempo.

Las muestras de suelo archivadas también son particularmente valiosas como referencias. A medida que se forman nuevas capacidades analíticas y preguntas de investigación, los materiales estables en los archivos de suelos ayudan a los investigadores porque se conocen sus características.

Un archivo de suelos ubicado en Dakota del Norte ha brindado a los científicos la oportunidad de embarcarse en una investigación que sería imposible sin la previsión de Howard Haas. El Dr. Haas dirigió un ambicioso proyecto en la década de 1940 para comprender el cambio de suelo en las Grandes Llanuras. La década de 1940 fue una época de grandes cambios en la agricultura. Produjeron el advenimiento de variedades de cultivos híbridos, una mayor mecanización y un mayor uso de insumos de nutrientes como el nitrógeno. ¿Cómo afectó a los suelos este cambio drástico en las prácticas agrícolas?

El archivo de suelo utilizado para la investigación se basa en el Laboratorio de Investigación de las Grandes Llanuras del Norte del USDA-ARS cerca de Mandan, Dakota del Norte. En el archivo se incluyen más de 5.000 muestras de suelo. El proyecto dirigido por el Dr. Haas estudió los cambios de carbono y nitrógeno del suelo tras la conversión de pastizales nativos en tierras de cultivo. Ese proyecto incluyó diecisiete ubicaciones en nueve estados de las Grandes Llanuras.

Debido a la naturaleza a largo plazo de la investigación en ciencias del suelo, es importante mantener muestras en archivos. Los estudios a largo plazo sobre prácticas sostenibles se llevan a cabo durante muchas décadas. A modo de comparación, los mejoradores de cultivos pueden tardar dos décadas en desarrollar una nueva variedad lista para el mercado.

Mantener las muestras de suelo conservadas para estudiar los cambios a lo largo del tiempo es fundamental para determinar las prácticas sostenibles. Y eso es precisamente lo que hizo el Dr. Haas, comenzando hace tres cuartos de siglo.

A pesar de su papel potencialmente valioso como parte importante de la investigación a largo plazo, los archivos de suelos son escasos. Los desafíos de recursos asociados con el establecimiento y mantenimiento de archivos de suelos son sustanciales. Las instituciones de investigación que los poseen deben asumir compromisos duraderos con el espacio de almacenamiento y el tiempo del personal para preservar los archivos para uso futuro.

Además de estos desafíos, puede resultar difícil identificar la ubicación original del muestreo de los suelos archivados. Hoy en día, las ubicaciones de las muestras de suelo se recolectan y marcan con frecuencia con coordenadas GPS. El Dr. Haas y sus compañeros de equipo no tenían GPS. Esta limitación requirió que los investigadores confiaran en notas de campo, mapas y descripciones de suelos para ayudar a identificar ubicaciones de muestreo anteriores.

Nuevos conocimientos del archivo de suelos

El consorcio actual de científicos federales y universitarios está utilizando el "archivo de Haas" para responder preguntas de investigación actuales sobre suelos. También lo utilizan para recopilar datos que probablemente ayudarán a responder preguntas futuras. Están investigando cambios de suelo a largo plazo en cultivos de tierras secas en tres lugares de las Grandes Llanuras.

El proyecto se inició originalmente para estudiar la resistencia a los antibióticos a lo largo del tiempo. Desde entonces, se ha expandido a una amplia evaluación de los cambios en los atributos físicos, químicos y bioquímicos del suelo entre la recolección de 1947 del Dr. Haas y el remuestreo en 2018.

De los diecisiete lugares originales muestreados por el Dr. Haas, el equipo está investigando el cambio de suelo en Montana, Colorado y Texas. Aunque los análisis están en curso, los hallazgos preliminares ya han identificado cambios importantes en las propiedades del suelo, algunos de los cuales son inesperados. El equipo también ha experimentado algunos desafíos únicos. Uno en particular es la recuperación de ADN del suelo, de materia orgánica en descomposición, microbios muertos, partes de insectos, ¡lo que sea!

Una vez completada, la investigación proporcionará una mejor comprensión de los cambios a largo plazo en las propiedades del suelo bajo el cultivo de tierras secas en las Grandes Llanuras. Esta información se puede utilizar para determinar las mejores prácticas de agroecosistemas resilientes que enfrentan los desafíos del siglo XXI. El remuestreo en otros 71 años, 2089, revelará información adicional para la futura generación de científicos del suelo y el público al que sirven.

La importancia de la investigación a largo plazo

Los estudios a largo plazo, facilitados por el trabajo de generaciones anteriores, ayudan a los científicos de hoy a comprender los impactos de las prácticas a lo largo del tiempo. Esto nos ayuda a informarnos si las prácticas agrícolas son verdaderamente sostenibles e identificar cuánto tiempo antes de que ciertas prácticas incurran en cambios dañinos o beneficiosos en los suelos. Sin embargo, hacer esas observaciones lleva tiempo.

Las compensaciones y sinergias entre los servicios de los ecosistemas rara vez se resuelven a corto plazo. Pueden pasar décadas antes de que se encuentren respuestas definitivas. Esto puede ser un dilema, ya que las investigaciones pueden extenderse mucho más allá de la carrera o incluso de la vida. Además, a veces no es posible saber cuáles podrían ser las preguntas de investigación o las capacidades de medición futuras.

El tiempo, como compartió Henry Janzen con tanta elocuencia en 2016, es quizás la variable más desconcertante en nuestra comprensión del cambio en el agroecosistema. Los archivos de suelo pueden ayudar a abordar el desafío del tiempo.

Fuente: ASA/SSSA/CSSA

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