Inoculación con cianobacterias como posible mitigación de la emisión de CH4 y N2O en suelos inundados

Inoculación con cianobacterias como posible mitigación de la emisión de CH4 y N2O en suelos inundadosResumenEl cultivo de arroz es considerado una fuente importante de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), dos gases de efecto invernadero producidos por el sector agropecuario. Mediciones realizados en un arrozal del este uruguayo comprobaron que el inicio de la emisión de CH4 se da 15 días después de la inundación y llega a su máximo cuando se da la floración del cultivo. La producción de CH4 se debe exclusivamente a procesos microbianos que ocurren en anoxia. Por otra parte, en condiciones óxicas o levemente óxicas se dan procesos microbianos que mitigan la emisión de este gas. Las emisiones de CH4 y N2O muestran en general un comportamiento opuesto a lo largo del ciclo del cultivo. Debe mitigarse la emisión neta de ambos gases, sin embargo minimizar la emisión de uno puede incrementar la emisión del otro. Entre las estrategias de mitigación se incluyen: reducción de fertilizantes nitrogenados aplicados, manejo del potencial redox del suelo, disminuir el tiempo de inundación. También se ha obtenido algún resultado promisorio en la mitigación de CH4 inoculando con cianobacterias.Este proyecto propone evaluar los efectos de la inoculación con microorganismos fotosintéticos oxigénicos (cianobacterias) en la mitigación de las emisiones de CH4 y N2O. Se propone que las cianobacterias al liberar O2 generen cambios en el potencial redox y así favorecen condiciones óptimas para bacterias metanotróficas. Las bacterias metanotróficas oxidan al CH4 y disminuyen la emisión del gas a la atmósfera. Se tomarán muestras de suelo en dos etapas de la inundación correspondientes con el inicio y el máximo de la emisión de CH4. Las muestras se incubarán en microcosmos a los cuales se las inocularán con cianobacterias previamente seleccionadas en base a su capacidad de fijar N2 y su tasa de producción de O2. Se medirá el potencial redox del suelo, así como el flujo de emisión de CH4 y N2O y otros parámetros que permitan caracterizar al suelo luego de realizada la inoculación.Como la producción de exudados por las cianobacterias afecta a las comunidades microbianas en el suelo, se buscará si existe una correlación entre la inoculación y por lo tanto en los exudados producidos en la abundancia de comunidades involucradas en la mitigación de CH4. La abundancia de la comunidad metanotrófica se determinará a través de una técnica independiente de cultivo (RT-PCR) para evaluar posibles cambios debido a la inoculación.Los resultados obtenidos permitirán avanzar en la comprensión de los factores determinantes de las emisiones de estos gases en los arrozales. Así como también en las interacciones entre microorganismos que directa o indirectamente favorezcan su mitigación. De esta manera se buscará generar nuevas herramientas de manejo del cultivo que puedan disminuir la emisión de metano por el cultivo de arroz, sin aumentar la emisión de óxido nitroso.Responsable: Germán Pérez