Marco esquemático que muestra cómo la eficiencia subterránea de C para la adquisición de N (CENAN ) (A) y para la adquisición de P (CENAP ) (B) varían con la disponibilidad de P del suelo para el trébol y el raigrás. Flechas marrones, flujos de carbono; flechas rojas, flujos de nitrógeno; y flechas azules, flujos de fósforo. El grosor de las flechas indica la importancia relativa de los flujos de C, N y P, mientras que las diferencias en el grosor entre los flujos de carbono y nutrientes indican CENA (es decir, las flechas de carbono relativamente gruesas en comparación con las flechas de nutrientes indican un CENA bajo y viceversa). BNF, biológico N2 fijación; RPE, efecto cebado de la rizosfera. Flechas negras y círculos junto a CENAN , CENAP , BNF, RPE, N disponible y P disponible indican el efecto de la fertilización con P (flecha hacia arriba, positiva; flecha hacia abajo, negativa; círculo y sin efecto). Para trébol, CENAN disminuye con la fertilización con fósforo porque el efecto negativo de la fertilización con fósforo sobre la disponibilidad de nitrógeno supera el efecto positivo sobre la BNF. Crédito:Frontiers in Plant Science (2022). DOI:10.3389/fpls.2022.927435
Las plantas asignan grandes cantidades de metabolitos de carbono fotosintéticos a las raíces y el suelo y, por lo tanto, dependen de las interacciones raíz-suelo-microbios para adquirir nutrientes del suelo como nitrógeno (N) y fósforo (P) para el crecimiento sobre el suelo.
Los estudios han demostrado que la entrada de carbono de las plantas para la adquisición de nutrientes varía entre plantas fijadoras de N y no fijadoras de N y entre plantas arbusculares y ectomicorrícicas, y el proceso puede verse afectado por la disponibilidad de nutrientes del suelo. Sin embargo, los datos cuantitativos sobre el intercambio entre la entrada de carbono y la adquisición de nutrientes en la interfaz raíz-suelo aún son escasos.
El profesor Wang Peng y el investigador asistente Lu Jiayu del Instituto de Ecología Aplicada (IAE) de la Academia de Ciencias de China, junto con investigadores del equipo de la Dra. Feike A. Dijkstra de la Universidad de Sydney, Australia, cuantificaron recientemente la asignación de carbono subterráneo. para apoyar las funciones de las raíces y la eficiencia de carbono para la adquisición de nutrientes (CENA), que se refiere a la cantidad de nutrientes de nitrógeno o fósforo que se pueden obtener por unidad de entrada de carbono subterráneo (C).
Usando estable 13 C y 15 Con trazadores de isótopos N, cuantificaron la entrada total de carbono subterráneo de la planta, la absorción de nutrientes y la CENA en ryegrass (Lolium perenne) y trébol blanco (Trifolium repens) con y sin fertilizantes de fósforo adicionales aplicados al suelo.
El investigador descubrió que, para ambas especies, casi la mitad del aporte de carbono subterráneo se asignó a la respiración de la rizosfera, mientras que el 37 % y el 14 % del aporte de carbono se utilizó para el crecimiento de las raíces y la rizodeposición de las raíces (p. ej., secreción y renovación de las raíces), respectivamente. En comparación con la obtención de nutrientes del suelo, la leguminosa (es decir, Trifolium repens), a través de la fijación biológica de nitrógeno y un mayor efecto de cebado de la rizosfera, puede adquirir nitrógeno y fósforo con menor aporte de carbono.
Además, la aplicación de fertilizante fosforado incrementó la CENA de las plantas para la obtención de fósforo, pero disminuyó la CENA de las plantas para la adquisición de nitrógeno.
Los investigadores piden una mejor comprensión de la asignación de carbono subterráneo y su eficiencia para la adquisición de nitrógeno y fósforo a fin de mejorar las predicciones del modelo de ciclo de carbono global y ayudar a las prácticas de gestión agrícola a aumentar el rendimiento y la eficiencia en el uso de fertilizantes.
El estudio fue publicado en Frontiers in Plant Science . Técnica de doble etiquetado para cuantificar la contribución de la reasignación de nutrientes de la raíz al crecimiento de la planta después de la defoliación
