¿Qué tan saludable es el suelo de una granja? Compruebe qué tan activos son sus microbios

Doug Palen corre una granja familiar en el centro-norte de Kansas, un lugar al que ha llamado hogar toda su vida. Desde que comenzó a cultivar por sí mismo a principios de la década de 1990, ha probado varias pruebas que miden la salud del suelo, como los perfiles de nutrientes básicos y los análisis de ácidos grasos. Estas pruebas les dan a los agricultores una idea de cuán fértil es su suelo, o estiman qué tan pequeños microorganismos en el suelo están respondiendo a las condiciones ambientales cambiantes. "No estoy seguro de que ninguno de ellos por sí solo sea la respuesta final o el Santo Grial", dice Palen.

Pero los investigadores de la Universidad Estatal de Washington esperan cambiar esto. En agosto, un equipo publicó un estudio de prueba de concepto en el Revista de la Sociedad Electroquímica demostrando que podían usar electrodos para medir las corrientes eléctricas producidas por esos microbios. La detección de una corriente, concluyeron, significaba que el suelo estaba sano, porque esos microbios estaban llevando a cabo la actividad metabólica, haciendo cosas como reciclar nutrientes y crear compuestos que ayudan a los cultivos a resistir los factores ambientales estresantes.

Los ingenieros bioquímicos Abdelrhman Mohamed y Haluk Beyenal, dos de los autores del estudio, habían trabajado previamente juntos para crear instrumentos para estudiar microbios en sistemas de tratamiento de aguas residuales, lagos hipersalinos remotos y aguas termales en el Parque Nacional Yellowstone. Utilizaron su trabajo anterior como base para estudiar el microbioma del suelo. "Mucho de lo que la gente hace actualmente es observar qué estructura del suelo es, pero no lo que es lo hace—La actividad microbiana ”, dice Mohamed.

En general, los microbios del suelo incluyen desde bacterias útiles hasta hongos simbióticos; se pueden encontrar hasta 10,000 especies de bacterias en un solo gramo de suelo. Los diminutos organismos descomponen el material, retienen el carbono, transforman el nitrógeno y mejoran la disponibilidad de nutrientes importantes. Para realizar estos trabajos, los microbios necesitan nutrientes para vivir y reproducirse, y su proceso de consumo de energía produce una actividad que puede ser leída por un sensor.

Mientras que otras pruebas pueden pintar un retrato de la composición química y física del suelo, la medición de la actividad microbiana proporciona una mejor imagen de las propiedades activas del sistema. "El sensor electroquímico será la voz del suelo", dice Beyenal. "Esa es mi visión de ciencia ficción".

Algunas de las otras pruebas de suelo también pueden ser costosas o tomar varias temporadas para producir resultados utilizables. Otros no son buenos predictores del rendimiento. “La medición de las actividades microbianas nos acerca”, dice Mohamed. "Con suerte, no solo damos una respuesta más simple, sino una respuesta más rápida".