研究表明半干旱地区退化地区的恢复有助于土壤微生物的回归
为恢复退化土地而部署的战略在巴西半干旱地区取得了可喜的成果,改善了土壤的微生物特性,并有助于恢复当地生态系统服务。这些技术包括赶走牛或限制它们进入特定的牧场区域;种植覆盖作物;和梯田以控制侵蚀。土壤微生物特性的恢复可以维持生物多样性并提高作物产量,从而有助于农业的可持续发展。
这些是由圣保罗大学(USP)、皮奥伊联邦大学(UFPI)、塞阿拉联邦大学(UFC)附属科学家组成的巴西研究小组在《环境管理杂志》上发表的一项研究的主要结果,以及伯南布哥阿格雷斯特联邦大学(UFAPE)。这篇综述文章涵盖了在半干旱地区进行的18项研究,特别是卡廷加(Caatinga),这是一个主要由落叶刺林组成的当地生物群落。
易受荒漠化影响的地区占东北地区的70%,约占巴西国土面积的16%。它包含1,400多个城市(全国共有5,570个城市),跨越9个州,总人口达3,500万。
卡廷加生物多样性丰富,拥有约600种鸟类、240种鱼类和170种哺乳动物等。家庭农民占大多数,特别容易受到气候风险的影响。过去三十年来,主要的家庭农业城市遭受了严重的生产损失。
根据里约热内卢天主教大学气候政策倡议(CPI/PUC-Rio)的一项研究,卡廷加干旱事件的增加与豆类(16%)和玉米(35%)的产量损失增加有关。)与其他生物群落相比(分别为6%和16%)。就养牛而言,卡廷加地区的生产率下降了9%,但其他地方则上升了1%。
“我们着手了解土壤微生物组及其功能,以便找到可以帮助恢复半干旱地区退化地区的工具。我们发现恢复技术已经导致微生物多样性的恢复,从而恢复了生态系统服务这篇文章的最后一位作者卢卡斯·威廉·门德斯(LucasWilliamMendes)告诉AgênciaFAPESP。门德斯是圣保罗大学农业核能中心(CENA-USP)的教授。
关于土壤微生物组
土壤微生物组是生活在土壤中的微生物(细菌、真菌、古细菌、原生生物和病毒)的群落,以及它们的遗传物质、功能以及与环境的关系。它在养分循环、有机物分解、温室气体排放和植物健康中发挥着重要作用。
微生物参与富碳有机物的形成和稳定,有助于固碳并减轻气候变化的影响。门德斯说:“通过了解一些微生物如何生活在干旱地区并促进那里的植物生长,我们可以发现用于在半干旱地区发展植被的新型接种剂。”
对恢复技术对土壤微生物组影响的分析强调了土地质量是减少合成投入和利用生物技术潜力实施可持续实践的基础。
可持续发展是二十国集团农业工作组当前的重点。G20有19个成员国以及欧盟和非盟,今年由巴西担任主席国。国家元首和政府首脑峰会将于11月在里约热内卢举行。
对于该文章的合著者、UFAPE教授ErikaValentedeMedeiros和DiogoPaesdaCosta来说,此类研究可以为政策制定者制定可持续发展战略和防治荒漠化提供重要知识。梅代罗斯说:“这些举措至关重要,特别是因为它们利用了全球健康概念,承认生态系统健康、土壤微生物组多样性和人类福祉之间的相互联系。”
自然和人为因素
在文章中,研究人员表明,巴西半干旱地区的荒漠化既受到自然因素的影响,如降雨量少、蒸发量大和土壤脆弱,也受到人为因素的影响,如不可持续的畜牧生产和作物种植没有充分的条件。土地管理。
该文章的第一作者、CENA-USP研究员、土壤学教授农学家AdemirSérgioFerreiradeAraújo表示:“这项研究很重要,因为它强调了荒漠化的负面影响,并指出了恢复土壤微生物多样性的有效做法。”UFPI微生物学。
该小组使用宏基因组学和宏转录组学等分子技术来测量和评估土壤微生物组恢复项目的效果。一些地区恢复了新的植物覆盖,例如桑恩大麻(Crotalariajuncea)和几内亚草(Panicummax)。后者是一种原产非洲的植物,遍布热带和亚热带地区,由于其高绿色产量和较高的粗蛋白含量,是一种极好的牛饲料作物
门德斯说:“随着植物覆盖改变土壤化学成分,牧场的改善足以支持每公顷牛头数和生产力的增加。”
梯田有助于控制侵蚀、节约用水并促进耕作。“重要的是要记住,土壤微生物特性的恢复是一个复杂的过程,需要时间,需要长期的承诺和监测。因此需要在这一领域进行更多的研究,”门德斯补充道。
门德斯还是一月份在《植物与土壤》杂志上发表的一篇文章的合著者,该文章提倡采用基于系统的土地恢复方法,将生物方法与生态系统特性、气候和土壤类型等环境变量相结合。该研究由澳大利亚西悉尼大学研究员BrajeshSingh领导,具有全球视野,通过整合新颖的计算工具和卫星成像来支持这一方法,以促进生态系统管理、监测和恢复的实施。
UFC教授、这两篇文章的合著者ArthurPrudênciodeAraújoPereira表示,下一步将涉及卡廷加微生物组计划(CMI),该计划于2022年启动,由来自巴西和国外的20多名教授和研究人员共同研究卡廷加微生物组及其与土壤健康的联系。
“我们对卡廷加土壤微生物组的作用知之甚少,特别是在荒漠化地区。因此,作为该项目一部分进行的实验非常重要,”他说。
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