Capire i due lati della materia organica del suolo può aiutarci a migliorare la salute del suolo

Questa storia ci viene da Anne Manning della Colorado State University. È utile alla nostra comunità perché ci dà una migliore comprensione di cosa sta succedendo nel terreno sotto i nostri piedi mentre lavoriamo per migliorare la salute del suolo. Si scopre che ci sono due diversi tipi di materia organica del suolo:uno che si muove attraverso il sistema e uno che è più permanente. In combinazione con il nostro recente articolo sulla scoperta di come mantenere il carbonio nel suolo, possiamo vedere che quando riusciamo a pascolare per provvedere alla diversità stiamo facendo un lavoro molto importante!

La materia organica del suolo, composta da tessuto vegetale, animale e microbico in decomposizione, è ciò che distingue un suolo sano e vibrante dal semplice sporco. Costituendo circa il 3% dei suoli agricoli produttivi, la materia organica del suolo è un efficace "deposito di carbonio" in grado di immagazzinare l'anidride carbonica che le piante estraggono dall'atmosfera. L'utilizzo dei suoli come vasti pozzi di assorbimento del carbonio è considerato una strategia chiave per migliorare la salute del suolo e combattere il cambiamento climatico.

L'accumulo di materia organica del suolo in modo efficace e sostenibile richiede una comprensione più profonda della sua formazione, persistenza e funzione. E secondo gli scienziati della Colorado State University, non tutta la materia organica del suolo è uguale.

Una serie di studi condotti dalla scienziata del suolo CSU Francesca Cotrufo offre una nuova comprensione sfumata dei diversi componenti della materia organica del suolo che possono essere aumentati attraverso varie strategie di gestione. Pubblicando in Global Change Biology, Cotrufo e i coautori Jocelyn Lavallee e Jennifer Soong stabiliscono un quadro per classificare la materia organica del suolo in due grandi categorie che sono fondamentalmente diverse per origine e composizione. In uno studio correlato su Nature Geoscience , Cotrufo ha condotto un'indagine sperimentale e statistica di questi componenti della materia organica del suolo nelle foreste e nelle praterie europee.

Riconoscendo la diversità della materia organica del suolo, possiamo andare avanti con il sequestro del carbonio per aumentare la salute dei nostri suoli e aiutare a ridurre il carbonio nell'atmosfera, affermano gli scienziati.

"Grazie a migliaia di anni di uso storico del suolo e agricoltura convenzionale, abbiamo contribuito al consumo di materia organica del suolo e all'emissione di carbonio dal suolo nell'atmosfera", afferma Cotrufo, professore presso il Dipartimento di Scienze del suolo e delle colture e scienziato senior in il Laboratorio di ecologia delle risorse naturali. "Ora abbiamo l'opportunità di rimetterlo a posto."

Materia organica del suolo:un conto corrente e un conto di risparmio

Questa opportunità, affermano Cotrufo e colleghi, si presenta pensando alla materia organica del suolo come a due componenti principali.

La prima è chiamata "materia organica particolata", costituita da residui di piante e funghi leggeri, parzialmente decomposti, di breve durata e non ben protetti.

Il secondo è la "materia organica associata ai minerali", costituita in gran parte da sottoprodotti della decomposizione di microbi che si legano chimicamente ai minerali nel suolo. Questo tipo di materia è più resistente e in grado di persistere nel terreno per secoli.

Approfondimenti sulla formazione di queste diverse classi di suolo sono emersi dal precedente lavoro pubblicato da Cotrufo nel 2013, stabilendo un "quadro di stabilizzazione minerale di efficienza microbica" che ha trasformato il modo in cui gli scienziati comprendono come la materia organica persiste nei suoli. Cotrufo e colleghi hanno proposto che la decomposizione microbica della materia vegetale possa agire da stabilizzante per la materia organica del suolo; in precedenza si pensava che preservare il carbonio nel suolo avrebbe richiesto l'arresto della decomposizione.

Cotrufo definisce il particolato organico il “conto corrente” dei suoli. Si gira continuamente e supporta il ciclo dei nutrienti, ma richiede depositi regolari per rimanere vitale. La materia organica associata ai minerali, quindi, è il "conto di risparmio":riceve una frazione minore di depositi ma è intrinsecamente più stabile.

L'agricoltura convenzionale, dice Cotrufo, ci ha fatto esaurire il nostro conto corrente e iniziare a vivere dei nostri risparmi. Ciò accade perché le aziende agricole selezionano poche colture con una produzione minima di radici, raccolgono gran parte della biomassa fuori terra e mantengono pochi apporti vegetali chimicamente omogenei nei suoli.

Prendendo spunti dalla natura e comprendendo come le praterie e le foreste naturali gestiscono i loro conti di risparmio e controllo del suolo, sono possibili strategie più lungimiranti per trasformare l'agricoltura e l'uso del suolo in modo più sostenibile, afferma Cotrufo. Per rigenerare un suolo sano in grado di catturare il carbonio in eccesso, entrambi i tipi di pool di suolo devono essere aumentati, aggiunge.

Scrivere in Nature Geoscience , i ricercatori hanno dimostrato che le praterie e le foreste europee con partnership simbiotiche tra funghi e piante immagazzinano più carbonio del suolo nella materia organica associata ai minerali che richiedono azoto. Ma le foreste che dipendono dalla simbiosi con altre specie fungine immagazzinano più carbonio nella materia organica particolata, che è più vulnerabile ai disturbi, ma ha una minore richiesta di azoto e può accumulare carbonio all'infinito.

Cotrufo continuerà a ricercare su come viene distribuita la materia organica del suolo associata a particolato e minerali, con l'intenzione di incorporare le indagini sul terreno statunitensi nei suoi set di dati. Cotrufo è stato anche recentemente nominato Nutrien Distinguished Scholar of Agricultural Sciences presso CSU, un premio di un anno di $ 12.000 riservato a illustri docenti che stanno avendo un impatto significativo nei loro campi.

Ti interessa di più? Cotrufo ha recentemente tenuto un discorso sul suolo come "capitale dell'umanità" al The Land Institute, dove ha fornito informazioni sul suo interesse iniziale per la scienza del suolo e su come il campo si è evoluto nel corso della sua carriera.