Meta-análisis y brechas del conocimiento en la literatura científica sobre el ciclo del fósforo en suelos (1975-2020)

Abstract

En el suelo, el fósforo (P) se encuentra en formas orgánicas e inorgánicas y sólo una pequeña fracción está disponible para la biota. Su dinámica está regulada por diferentes procesos, que afectan a la cantidad de P que está disponible para su absorción por las plantas, microorganismos, y para el transporte a las aguas superficiales y subterráneas. En la literatura, el estudio del ciclo del P es parcelado, enfocado en los intereses específicos y afectado por los sesgos de conocimiento de cada investigador/a, además no existen criterios de unificación para describir procesos y reservorios dentro del ciclo. El P toma un carácter socioambiental relevante al ser un nutriente esencial para los cultivos y la conservación de los ecosistemas. No obstante, el aumento de la producción agrícola ha conllevado a un suministro poco sostenible de este nutriente limitante, por lo que las innovaciones futuras en el manejo de este nutriente requieren de la comprensión del ciclo del P en el suelo, debido a que mayor información y consenso sobre estudios de este ciclo biogeoquímico favorecerían una adecuada toma de decisiones. Para este estudio se realizó una revisión sistemática en la plataforma Web of Science (1975 a 2020), basada en las siguientes preguntas de investigación: ¿Cómo se estudia el ciclo del P en suelos? ¿Qué brechas de conocimiento existen en torno a dicho estudio? Con los resultados de la búsqueda se creó una matriz de información contextual (objetivos, ecosistemas estudiados, taxonomía de suelos, tipo de organismos y escala espacio-temporal), biogeoquímica (reservorios, procesos) y metodológica (cuantificación de P). xi Se creó una propuesta conceptual que categoriza y unifica las definiciones de los reservorios detectados en la literatura, proponiéndose las siguientes categorías de reservorios internos: metodológico, mecanístico, estructural, ecológico y analítico. Luego se realizó un análisis cuantitativo derivado de la propuesta conceptual, con cálculos de soporte y de lift (relación de soportes). Se detectó que solo el 30% de los artículos estudiaron procesos, demostrando que se conoce poco sobre la dinámica del P en suelos. Esta información se relacionó estrechamente con el bajo porcentaje de reservorios mecanísticos (17%) en comparación con las demás categorías de reservorios. Además, se encontró que hay preferencia por el estudio de Agroecosistemas y Ecosistemas forestales, siendo solo el 22% estudios de otros ecosistemas. Con este análisis, se detectó que las principales brechas de conocimiento entorno a los estudios del ciclo del P en suelos se relacionan con la falta de información y consenso. Con toda esta información, se propusieron consideraciones para generar ciclos del P contextualizados a los objetivos de los autores, se dieron indicaciones sobre la falta de información actual para promover futuras investigaciones que resuelvan este vacío de conocimiento, y se generaron guías para detectar o evitar sesgos dentro de estos estudios.

In the soil, phosphorus (P) is found in organic and inorganic forms, and only a small fraction is available to the biota. Different processes regulate its dynamic, affecting the amount of P available for absorption by plants and microorganisms, and its transport to surface and groundwater. In the literature, the study of the P cycle is fragmented, focused on the specific interests and affected by individual knowledge bias of each researcher; in addition, there are no unifying criteria to describe processes and reservoirs within the cycle. P takes a relevant socio-environmental character as it is an essential nutrient for crops and the conservation of ecosystems. However, the increase in agricultural production has led to an unsustainable supply of this limiting nutrient, so future innovations in the management of this nutrient require an understanding of the P cycle in the soil because more information and consensus on studies of this biogeochemical cycle would favor adequate decision-making. For this study, a systematic review was carried out on the Web of Science database (1975 to 2020), based on the following research questions: How is the P cycle studied in soils? What knowledge gaps exist around this study? With the search findings, a matrix of contextual (objectives, studied ecosystems, soil taxonomy, type of organisms, and space-time scale), biogeochemical (reservoirs, processes), and methodological (quantification of P) information was created. A conceptual proposal was created to categorize and unify the definitions of the reservoirs detected in the literature, proposing the following categories of internal reservoirs: methodological, mechanistic, structural, ecological, and analytical. Then, a quantitative analysis derived from the conceptual proposal was performed, with support xiii and lift calculations. Only 30% of the articles studied processes, demonstrating that little is known about the dynamics of P in soils. This information is closely related to the low percentage of mechanistic reservoirs (17%) compared to the other categories of reservoirs. In addition, it was found that there is a preference for studying agroecosystems and forest ecosystems, with only 22% being studies of other ecosystems. With this analysis, it was detected that the main knowledge gaps of the P cycle studies in soils are related to the lack of information and consensus. With all this information, considerations to generate P cycles contextualized to the authors' objectives were proposed, indications about the current lack of information were given to promote future research to resolve this knowledge gap, and guidelines to detect or avoid biases within these studies were generated.