¿Cómo afecta un aumento en la aplicación de nitrógeno a los pastizales?

rácticamente todos los pastizales en Europa son manejados por agricultores y, aunque el manejo tradicional involucraba el corte y el pastoreo periódicos, el manejo intensivo moderno implica la aplicación de grandes cantidades de fertilizante nitrogenado para aumentar la producción de pasto. Los pastizales manejados tradicionalmente contenían muchas especies de plantas , pero los de manejo intensivo contienen solo unos pocos de rápido crecimiento que se benefician de los altos niveles de nutrientes. El número de patógenos de plantas que causan enfermedades también aumenta con la fertilización. Todos estos cambios están ocurriendo simultáneamente; sin embargo, los ecologistas no saben cuáles son los más importantes o qué sucede cuando varios cambian al mismo tiempo.

El experimento PaNDiv (Patógenos, Nitrógeno y Diversidad) del Instituto de Ciencias Vegetales de la Universidad de Berna es único porque manipula muchos de estos factores para ver cómo interactúan entre sí. En su primer artículo, «Descomposición desenredada», los autores se centraron en la descomposición de la hojarasca, es decir, la velocidad a la que se pudre la materia vegetal, que es fundamental para mantener un suelo sano y fértil.

Más de 800 bolsas de nylon

«El nitrógeno desplazó a la comunidad de plantas hacia especies de plantas de crecimiento más rápido y esto a su vez hizo que las hojas se descompongan más rápido (alimentando más nitrógeno al suelo). Esto indica que los efectos de la fertilización en el funcionamiento se subestiman si no consideramos los cambios en composición de especies «, explica el Dr. Noémie Pichon, primer autor del estudio. La basura de las plantas de rápido crecimiento se descompone más rápido porque las especies de rápido crecimiento invierten menos en tejido estructural y construyen hojas más delgadas y grandes con un mayor contenido de nitrógeno, que son eficientes para capturar la luz pero que no viven mucho tiempo. Estas hojas se pudren más rápido que las pequeñas hojas gruesas producidas por plantas de crecimiento lento. Se llenaron pequeñas bolsas de nylon con basura y se dejaron descomponer en cada parcela para probar qué tan rápido se descompone la biomasa producida. «

Probar diferentes factores al mismo tiempo

Eric Allan, líder del proyecto y profesor del Instituto de Ciencias de las Plantas, dice: «Los resultados de nuestro primer estudio muestran por qué se necesita este tipo de experimento: comprender el funcionamiento del ecosistema es complicado y solo probando muchos factores diferentes al mismo tiempo podemos entender su importancia y, por lo tanto, predecir cómo cambiarán nuestros ecosistemas en el futuro «.

Varios experimentos han demostrado que los ecosistemas con más especies de plantas tienen niveles más altos de funcionamiento del ecosistema. Sin embargo, el experimento PaNDiv es único porque no solo manipula la diversidad de plantas, en pequeñas parcelas de 2 x 2 m, sino que también varía el tipo de especies de plantas presentes. Esto se hace creando comunidades de plantas que consisten solo en plantas de crecimiento rápido (que prosperan en suelos fértiles ) o solo plantas de crecimiento lento(que prosperan en condiciones más pobres). También combina estos tratamientos con la fertilización nitrogenada y la aplicación de fungicidas para eliminar los patógenos de las plantas. En cada parcela, los investigadores midieron varias funciones del ecosistema. Estos incluían: cuánta materia vegetal producían; cuán activos eran los organismos del suelo; los niveles de nutrientes y carbono en el suelo; así como la cantidad de insectos y fitopatógenos presentes. El experimento PaNDiv se encuentra en la pequeña ciudad suiza de Münchenbuchsee, cerca de la capital, Berna. Pichon y col. 2020 es el primer artículo de una larga serie que se publicará utilizando los resultados de PaNDiv.

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