La diferenciación de nicho mediada por las plantas promueve la nitrificación dominada por comammox en las rizosferas...

Área de la Ciencia:

• Microbiología Ambiental y Microbiología Ambiental.
• Acuicultura Ciencia Ciencia La acuicultura es una ciencia.
• Biogeoquímica La biogeoquímica es la bioquímica.

Sus antecedentes:

• La acuicultura sostenible exige una gestión eficiente del nitrógeno y menores emisiones de óxido nitroso (N2O).
• La acuaponia, que integra las plantas en la acuicultura, ofrece una solución prometedora para el ciclo del nitrógeno y la reducción de emisiones.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo los exudados de las raíces de las plantas en la acuaponia influyen en las comunidades microbianas de la rizosfera, particularmente en los oxidantes de amoníaco completos (comammox).
• Cuantificar las funciones del comammox, las arqueas oxidantes de amoníaco (AOA) y las bacterias oxidantes de amoníaco (AOB) en la nitrificación y la producción de N2O en condiciones acuapónicas e hidropónicas.

Principales métodos:

• Utilizó un modelo de acuaponia de tilapia-chive durante 70 días.
• Empleó pruebas de PCR cuantitativa (qPCR), fluorescencia cuantitativa en hibridación in situ (qFISH) y ensayos de inhibidor selectivo.
• El carbono orgánico total de la rizosfera medido y las condiciones microambientales.

Principales resultados:

• Aquaponics mejoró la exsudation de la raíz, aumentando el carbono orgánico del suelo y creando un ambiente ligeramente ácido que favoreció comammox.
• Comammox se convirtió en la comunidad dominante de oxidación de amoníaco (abundancia del 99%) y conductor de nitrificación (98% de actividad).
• Los sistemas acuapónicos redujeron las tasas de conversión de N2O en más del 50% en comparación con la hidroponía, debido a la baja acumulación de nitrito y el bajo rendimiento de N2O del comammox.

Conclusiones:

• La selección vegetal de comammox en acuaponia conduce a una eficiente conversión de nitrógeno y a una reducción significativa de las emisiones de N2O.
• Este mecanismo ofrece una estrategia para mejorar la eficiencia del uso del nitrógeno y el control de emisiones en la acuicultura integrada.
• Los hallazgos destacan el potencial de la acuaponia para las prácticas sostenibles de la acuicultura.