Los científicos del suelo de la Universidad RUDN (Rusia) y la Universidad Agrícola de Huazhong (China) han demostrado que agregar compuestos de carbono al suelo puede aumentar la disponibilidad de fósforo en los arrozales. Para estos fines, Los biólogos han descrito los procesos de reducción de compuestos de hierro (III) y liberación de fósforo por microorganismos del suelo en presencia de carbono como fuente de energía. Estos resultados ayudarán a reducir la dependencia de los fertilizantes fosfatados y aumentarán la productividad agrícola. La investigación ha sido publicada en la revista Geoderma .

La deficiencia de fósforo en los suelos limita la capacidad de producción de cultivos. A menudo se encuentra en suelos en una forma que no está disponible para las plantas, es decir, compuestos de hierro. La indisponibilidad de fósforo es particularmente típica de suelos tropicales y subtropicales, por ejemplo, en los arrozales, donde el hierro es uno de los elementos más comunes. Para resolver este problema, Los costosos fertilizantes de fósforo se utilizan en la agricultura. Los científicos del suelo de la RUDN han demostrado que es posible movilizar fósforo en los arrozales utilizando microorganismos del suelo. El proceso requiere carbono del suelo.

Los arrozales se riegan para evitar que crezcan las malas hierbas. La profundidad del riego cambia periódicamente según la fase de desarrollo de la planta. Cuando el arroz está madurando, el agua se drena de los campos, y la tierra se seca. Por lo tanto, Los arrozales tienen propiedades específicas:alternan constantemente períodos de procesos oxidativos y reductores, cuando la acidez de dichos suelos aumenta durante el estancamiento del agua y disminuye cuando el agua retrocede. Además, una gran cantidad de material orgánico rico en carbono se acumula en la capa superior, así como el hierro sedimentario debido a la destrucción de rocas que contienen hierro afectadas por el agua.

Los microorganismos del suelo oxidan o reducen los compuestos inorgánicos, transformándolos en una forma digerible diferente. En degradado suelos ácidos de arroz, los microorganismos del suelo descomponen los compuestos de hierro y fósforo, reducir el hierro férrico a ferroso, y la liberación de fósforo en una forma accesible a las plantas. Pero este proceso requiere oxígeno. Los campos inundados con mayor acidez del suelo son propensos a la deficiencia de oxígeno, que impide el proceso de liberación de fósforo. Los científicos han asumido que los microorganismos necesitan carbono como fuente de energía para restaurar el hierro sin oxígeno.

Para probar esta suposición, Los científicos del suelo realizaron un experimento:tomaron 255 muestras de suelo de dos arrozales en China con un clima subtropical típico. Los investigadores eliminaron restos vegetales visibles, piedras y microfauna del suelo y oxalato añadido, acetato, propionato, y formiate soluciones:lábiles, que es fácilmente degradable, materia orgánica que es una fuente de carbono fácilmente disponible. Se dejó una muestra sin añadir ningún compuesto como control. Las muestras de suelo se mantuvieron bajo el agua durante dos meses, es decir, sin oxigeno. Los arrozales existen en condiciones similares. Durante 60 días, los investigadores midieron la concentración de hierro ferroso en las muestras. El hierro aparece una vez que se libera fósforo y puede servir como marcador para averiguar la concentración de fósforo libre. La medición directa de fósforo es más compleja y costosa.

Las mediciones mostraron que la materia orgánica lábil acelera la liberación de fósforo de los compuestos de hierro. Es más, el fósforo se libera más rápidamente en muestras de suelo con una concentración inicialmente mayor de materia orgánica lábil y compuestos de hierro. Esto demostró la suposición de que en condiciones libres de oxígeno en los arrozales, el carbono puede "reemplazar" al oxígeno como fuente de energía para los microorganismos del suelo que liberan fósforo en la forma disponible para las plantas.

Los resultados de la investigación muestran que cantidades relativamente pequeñas de materia orgánica lábil pueden liberar las reservas de fósforo del suelo y reducir la dependencia de las granjas de arroz de los fertilizantes de fósforo bastante caros y nocivos para el medio ambiente.