Riego controlado suprime las emisiones de metano al remodelar los microbiomas de la rizosfera en el arroz

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Ciencias Ambientales
• Ciencias Agrícolas

Sus antecedentes:

• El cultivo de arroz bajo riego por inundación crea microbiomas complejos en la rizosfera, incluidos metanógenos asociados con las emisiones de metano.
• Se proponen métodos de riego controlado para reducir el uso de agua y fertilizantes, pero su impacto en la microbiota de la rizosfera del arroz no se comprende bien.

Objetivo del estudio:

• Comprender sistemáticamente cómo el riego por goteo en comparación con el riego por inundación afecta el ensamblaje y la función de la microbiota de la rizosfera del arroz.
• Cuantificar las emisiones de metano bajo diferentes regímenes de riego y correlacionarlas con los cambios en la comunidad microbiana.
• Identificar taxones microbianos clave y los impulsores ambientales que dan forma al microbioma de la rizosfera.

Principales métodos:

• Se realizaron secuenciación metagenómica y análisis computacionales en suelo de rizosfera de plantas de arroz cultivadas bajo riego por goteo e inundación.
• Se midieron las emisiones de metano y se correlacionaron con la abundancia de genes microbianos específicos (por ejemplo, mcrA).
• Se utilizó el análisis de redes de co-ocurrencia para identificar taxones clave y sus funciones.

Principales resultados:

• El riego por goteo redujo las emisiones de metano en más del 90% en comparación con el riego por inundación, independientemente del genotipo del arroz.
• El riego por goteo enriqueció los microbios involucrados en la nitrificación-desnitrificación, mientras que el riego por inundación favoreció a los metanógenos y metanótrofos.
• La disponibilidad de oxígeno y el potencial redox se identificaron como los principales impulsores que influyen en la estructura y función de la comunidad microbiana.

Conclusiones:

• El riego por goteo controlado es una estrategia muy eficaz para mitigar las emisiones de metano del cultivo de arroz.
• Los cambios en las comunidades microbianas de la rizosfera bajo riego por goteo, impulsados por un mayor oxígeno, favorecen los procesos beneficiosos sobre la metanogénesis.
• Este enfoque ofrece una solución sostenible para reducir el impacto climático de la agricultura del arroz.