La intensificación de la agricultura a nivel global conlleva desafíos significativos en cuanto a la gestión de residuos. Cada año se generan aproximadamente 14 mil millones de toneladas de paja de cultivos y 125 millones de toneladas de estiércol de ganado, lo que plantea problemas serios para su disposición adecuada. Las técnicas de compostaje tradicionales a menudo resultan ineficaces debido a la baja eficiencia en la degradación de la lignocelulosa y la persistencia de patógenos y genes de resistencia a antibióticos (ARGs). Además, el uso de antibióticos en la ganadería, como la oxitetraciclina, incrementa la transmisión de estos ARGs y patógenos en los sistemas suelo-planta, lo que amenaza la seguridad agrícola y el medio ambiente.
Un sistema circular para la sostenibilidad agrícola
Con el objetivo de abordar esta problemática, un equipo de investigación del Instituto de Botánica de Kunming de la Academia China de Ciencias ha desarrollado una tecnología de conversión microbiana que establece un sistema circular cerrado. Este sistema interconecta la paja de cultivos, el estiércol de ganado y los sustratos de champiñones usados, promoviendo un uso eficiente y ecológico de la materia orgánica para apoyar el crecimiento de los cultivos. La investigación ha sido publicada en la revista Environmental Science & Technology.
El equipo, aprovechando los abundantes recursos orgánicos y fúngicos de Yunnan, seleccionó el hongo comestible raro Stropharia rugosoannulata como medio central para la conversión, creando así un sistema circular de Ganadería-Cultivo-Champiñón (LCM por sus siglas en inglés).
Este estudio examinó el proceso de «compostaje conjunto de paja y estiércol de vaca → cultivo de champiñones → reutilización del sustrato de champiñón usado (SMS)», evaluando los efectos regulatorios de los productos finales del LCM sobre el crecimiento de avena y la microecología del rizosfera. Se realizaron análisis comparativos entre el compost tradicional (St: paja + estiércol de vaca) y el compost enriquecido con SMS (StM: St + sustrato de champiñón usado), revelando hallazgos clave.
El compostaje basado en SMS demuestra múltiples beneficios para los ecosistemas agrícolas. Al remodelar la estructura de la comunidad microbiana, especialmente mediante el enriquecimiento de microbios funcionales y hongos saprófitos, este método suprime eficazmente los patógenos y mejora el crecimiento de las plantas a través de un desarrollo radicular optimizado y una mejor utilización de nutrientes. Asimismo, reduce de manera significativa los contaminantes orgánicos, incluyendo los residuos de oxitetraciclina en el estiércol de vaca, así como la abundancia de patógenos y genes de resistencia a antibióticos en la avena y el suelo, superando los métodos de compostaje tradicionales.
Utilizando técnicas multi-ómmicas (metagenómica y secuenciación microbiana endofítica) junto con el análisis de genes funcionales, este estudio es el primero en esclarecer la profunda influencia de los biofertilizantes LCM en las comunidades microbianas asociadas a los cultivos en diferentes compartimentos espaciales (rizosfera-tallo-semilla). Estos hallazgos presentan una estrategia eficiente para la utilización sostenible de residuos orgánicos agronómicos y ofrecen un nuevo enfoque para mitigar los riesgos microbiológicos en la agricultura.
Más información:
Dong Liu et al, «Livestock–Crop–Mushroom (LCM) Circular System: An Eco-Friendly Approach for Enhancing Plant Performance and Mitigating Microbiological Risks», Environmental Science & Technology (2025). DOI: 10.1021/acs.est.4c12517
