El uso de biocarbón en suelos agrícolas ha ganado considerable atención debido a su potencial para mejorar la salud del suelo, mejorar el rendimiento de los cultivos y reducir la contaminación ambiental. En la producción de hortalizas en invernadero, la capacidad del biocarbón para influir en la degradación de pesticidas y en las comunidades bacterianas del suelo es de particular interés. Un estudio reciente profundizó en el impacto del biocarbón en las tasas de degradación de tres pesticidas (CAP, HPM e IXB) en diferentes cultivos de hortalizas y sus efectos posteriores en la riqueza y diversidad bacteriana del suelo en condiciones de invernadero.
El biocarbón, un material rico en carbono derivado de la pirólisis de materia orgánica, ha sido reconocido por su capacidad de adsorber pesticidas y otros contaminantes, lo que podría reducir su movilidad y persistencia ambiental. Sin embargo, los efectos del biocarbón en la degradación de pesticidas no son uniformes y pueden verse influenciados por varios factores, incluidos el tipo de biocarbón, el pesticida en cuestión, el tipo de cultivo y las características específicas del suelo.
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Degradación de biocarbón y pesticidas
En el estudio, los investigadores examinaron los efectos del biocarbón de cáscara de arroz (RB) en la degradación de tres pesticidas: CAP (un pesticida altamente soluble), HPM (otro pesticida soluble) e IXB (con movilidad reducida). Los cultivos estudiados incluyeron brócoli y pakchoi, dos vegetales que se cultivan comúnmente en condiciones de invernadero.
En el caso del brócoli, los resultados demostraron que la aplicación de RB a una tasa de 25.00 t ha−1 aceleró significativamente la degradación de CAP y HPM. Esto se atribuyó a la mayor abundancia bacteriana en la rizosfera, que promovió la descomposición de estos pesticidas tanto en las plantas de brócoli como en el suelo circundante. Curiosamente, la degradación de IXB se vio menos afectada por el biocarbón, probablemente debido a su menor solubilidad y movilidad reducida en el suelo.
En cambio, el pakchoi mostró una respuesta diferente. La biomasa del pakchoi aumentó considerablemente durante la última etapa de crecimiento, pero la aplicación de RB no afectó significativamente la degradación de los tres pesticidas. Sin embargo, el CAP y el IXB mostraron una movilidad reducida en el suelo, lo que indica que el biocarbón adsorbió eficazmente estos pesticidas, evitando potencialmente que se filtraran en las aguas subterráneas. El HPM, debido a su alta solubilidad, continuó degradándose más fácilmente en presencia de biocarbón.
Impacto en las comunidades bacterianas del suelo
Uno de los hallazgos más destacados del estudio fue el impacto del biocarbón en las comunidades bacterianas del suelo. La adición de biocarbón alteró tanto la riqueza como la diversidad de la población bacteriana en el suelo de la rizosfera. Este cambio en la ecología bacteriana es significativo porque las bacterias del suelo desempeñan un papel crucial en la degradación de compuestos orgánicos, incluidos los pesticidas. Al promover una comunidad bacteriana más diversa y abundante, el biocarbón mejora la capacidad natural del suelo para descomponer los pesticidas, reduciendo así su impacto ambiental.
La interacción entre el biocarbón, las bacterias del suelo y los pesticidas es compleja, pero promete reducir la contaminación de fuentes no puntuales proveniente de las actividades agrícolas. La capacidad del biocarbón para adsorber e inmovilizar pesticidas, combinada con sus efectos positivos en las comunidades microbianas del suelo, sugiere que podría ser una herramienta eficaz para mitigar la contaminación por pesticidas en los invernaderos.
Recomendaciones para la agricultura en invernadero
En base a los hallazgos, se recomienda la aplicación de biocarbón a una tasa de 25.00 t ha−1 para la producción de brócoli en condiciones de invernadero para mejorar la degradación de pesticidas y promover la seguridad alimentaria. Esta práctica podría ayudar a reducir la huella ambiental del uso de pesticidas al acelerar la descomposición de pesticidas solubles como CAP y HPM, al mismo tiempo que apoya ecosistemas de suelo más saludables. Para cultivos como el pakchoi, donde los efectos del biocarbón en la degradación de pesticidas fueron menos pronunciados, puede ser necesario realizar más investigaciones para optimizar las tasas y estrategias de aplicación.
En general, el biocarbón representa un valioso complemento a las prácticas agrícolas sostenibles, en particular en entornos controlados de invernaderos donde los riesgos de contaminación por pesticidas son mayores. Al integrar el biocarbón en la producción de hortalizas en invernaderos, los agricultores pueden mejorar tanto el rendimiento de los cultivos como los resultados ambientales.
La capacidad del biocarbón para influir en la degradación de los plaguicidas y enriquecer las comunidades bacterianas del suelo ofrece una vía prometedora para la agricultura sostenible en invernaderos. En el caso de los plaguicidas altamente solubles, como el CAP y el HPM, el biocarbón puede acelerar significativamente la degradación, mejorando la seguridad alimentaria y reduciendo la contaminación ambiental. La tasa de aplicación recomendada de 25.00 t ha−1 de biocarbón en la producción de brócoli en invernaderos podría servir como modelo para otros cultivos y regiones. A medida que las prácticas agrícolas sigan evolucionando, el biocarbón puede desempeñar un papel cada vez más importante a la hora de equilibrar la productividad con el cuidado del medio ambiente.
