Resumen de Potencial para el secuestro de carbono y la protección de la biodiversidad bacteriana de prácticas agrícolas sostenibles en suelos de olivar. Diseño y aplicación de tecnologías -ómicas-
La evaluación, tanto de las fuentes como de los sumideros de carbono en suelos agrícolas, es una tarea difícil, debido fundamentalmente a la compleja dinámica de la materia orgánica en el suelo. Desde un punto de vista bioquímico, la dinámica del carbono en el suelo está mediatizada por dos procesos fundamentales, producción primaria y descomposición. Dichas rutas bioquímicas están catalizadas por enzimas, por lo que el estudio de las mismas se presenta pues esencial a la hora de evaluar la capacidad fijadora de C de un suelo.
Las enzimas extracelulares son la principal vía por la que los microorganismos degradan las macromoléculas que conforman la materia orgánica del suelo. Así, las B-glucosidasas han sido consideradas como las enzimas extracelulares más abundantes en el suelo y muy útiles para el estudio del ciclo del C (Busto & Perez-Mateos, 2000). Estas enzimas catalizan la degradación de celulosa en el suelo (Turner et al., 2002), generando fuentes de carbono soluble asimilable por los microorganismos. Es una enzima sensible a los cambios de manejo en el suelo (Knight & Dick, 2004) y ha sido propuesta como indicador de calidad de los mismos (Gil-Sotres et al., 2005).
Sin embargo, los métodos bioquímicos comúnmente utilizados para la determinación de actividades enzimáticas en suelos presentan un problema fundamental, y es que estiman actividades potenciales (Wallenstein & Weintraub, 2008). Son muy escasos o prácticamente inexistentes los estudios dedicados a la evaluación de la actividad in situ de un determinado enzima en condiciones naturales. En el suelo, la actividad de un enzima está controlada por complejas interacciones entre disponibilidad de sustratos, concentración del propio enzima y las propiedades físicas y termodinámicas del suelo. Por tanto, se requieren urgentemente nuevas hipótesis de trabajo. En este sentido, las tecnologías denominadas -ómicas- podrían contribuir de forma efectiva a la solución de los problemas planteados.
En este sentido, el objetivo general del presente trabajo de Tesis Doctoral fue determinar el impacto de cuatro diferentes manejos agrícolas sobre tres parámetros esenciales para la sostenibilidad a largo plazo del suelo y relacionados con la calidad del mismo: (1) capacidad de almacenamiento de C en el suelo, (2) estructura y diversidad de la población bacteriana de los suelos y (3) funciones esenciales del ecosistema relacionadas con el ciclo de la materia orgánica en el suelo. Para ello, se han desarrollado, y optimizado a las condiciones particulares de los suelos estudiados, metodologías del ámbito de la genómica, transcriptómica y proteómica, al mismo tiempo que se aplicaron metodologías tradicionales de bioquímica de suelos. Como modelo de estudio se utilizó un agroecosistema típico del sudeste mediterráneo, económicamente vital para la zona y de alto valor ecológico. En Andalucía, el olivar supone uno de los cultivos extensivos económica y socialmente más importantes, que ocupa de forma estable alrededor de 1,5 millones de hectáreas, emplea a más del 32% de la población activa y genera alrededor de 2000 millones de euros.
Por tanto, este objetivo general fue abordado a través de los siguientes objetivos específicos:
1.Desarrollar y optimizar metodologías genómicas, transcriptómicas y proteómicas enfocadas al análisis global de la enzima ß-glucosidasa en suelos.
2.Desarrollar y optimizar metodologías genómicas y transcriptómicas enfocadas al estudio de la comunidad bacteriana en suelos.
3.Combinar las anteriores metodologías con métodos tradicionales químicos y bioquímicos para el estudio de la dinámica del carbono del suelo y la evaluación del grado de sostenibilidad de cuatro manejos agrícolas de olivar en clima mediterráneo semiárido.
4.Establecer las zonas más sensibles a los efectos de los diferentes manejos agrícolas a lo largo de la capa arable.
