Quadro schematico che mostra come l'efficienza C sotterranea per l'acquisizione di N (CENAN ) (A) e per l'acquisizione P (CENAP ) (B) variano in base alla disponibilità di P del suolo per trifoglio e loietto. Frecce marroni, flussi di carbonio; frecce rosse, flussi di azoto; e frecce blu, fosforo scorre. Lo spessore delle frecce indica l'importanza relativa dei flussi C, N e P, mentre le differenze di spessore tra i flussi di carbonio e di nutrienti indicano CENA (cioè, frecce di carbonio relativamente spesse rispetto alle frecce di nutrienti indicano un CENA basso e viceversa). BNF, biologico N2 fissazione; RPE, effetto primer rizosfera. Frecce e cerchi neri accanto a CENAN , CENAP , BNF, RPE, N disponibile e P disponibile indicano l'effetto della fecondazione P (freccia verso l'alto, positivo; freccia verso il basso, negativo; cerchio e nessun effetto). Per il trifoglio, CENAN diminuisce con la fertilizzazione P perché l'effetto negativo della fertilizzazione P sulla disponibilità di N supera l'effetto positivo sul BNF. Credito:Frontiere nella scienza delle piante (2022). DOI:10.3389/fpls.2022.927435
Le piante assegnano grandi quantità di metaboliti fotosintetici del carbonio alle radici e al suolo e quindi fanno affidamento sulle interazioni radice-suolo-microbo per acquisire nutrienti del suolo come azoto (N) e fosforo (P) per la crescita fuori terra.
Gli studi hanno dimostrato che l'immissione di carbonio delle piante per l'acquisizione dei nutrienti varia tra piante che fissano e non fissano N e tra piante arbuscolari ed ectomicorriziche e il processo può essere influenzato dalla disponibilità di nutrienti nel suolo. Tuttavia, i dati quantitativi sul compromesso tra immissione di carbonio e acquisizione di nutrienti all'interfaccia radice-suolo sono ancora scarsi.
Il Prof. Wang Peng e l'assistente ricercatore Lu Jiayu dell'Institute of Applied Ecology (IAE) dell'Accademia cinese delle scienze, insieme ai ricercatori del Dr. Feike A. Dijkstra's Team of University of Sydney, Australia, hanno recentemente quantificato l'allocazione di carbonio nel sottosuolo per supportare le funzioni delle radici e l'efficienza del carbonio per l'acquisizione dei nutrienti (CENA), che si riferisce alla quantità di nutrienti a base di azoto o fosforo che possono essere ottenuti per unità di input di carbonio (C) sotterraneo.
Usando 13 stabile C e 15 Traccianti di N isotopi, hanno quantificato l'apporto totale di carbonio nel sottosuolo della pianta, l'assorbimento di nutrienti e CENA nel loietto (Lolium perenne) e nel trifoglio bianco (Trifolium repens) con e senza fertilizzanti al fosforo aggiuntivi applicati al terreno.
Il ricercatore ha scoperto che per entrambe le specie quasi la metà dell'input di carbonio sotterraneo è stato assegnato alla respirazione della rizosfera, mentre il 37% e il 14% dell'input di carbonio è stato utilizzato rispettivamente per la crescita delle radici e la rizodeposizione delle radici (ad esempio, secrezione e turnover delle radici). Rispetto all'ottenimento di nutrienti dal suolo, il legume (cioè il Trifolium repens), attraverso la fissazione biologica dell'azoto e un maggiore effetto di innesco della rizosfera, può acquisire azoto e fosforo con un apporto di carbonio inferiore.
Inoltre, l'applicazione di fertilizzanti al fosforo ha aumentato la CENA delle piante per ottenere fosforo, ma ha diminuito la CENA delle piante per acquisire azoto.
I ricercatori chiedono una migliore comprensione dell'allocazione del carbonio nel sottosuolo e della sua efficienza per l'acquisizione di azoto e fosforo al fine di migliorare le previsioni del modello globale del ciclo del carbonio e aiutare le pratiche di gestione agricola ad aumentare la resa e l'efficienza nell'uso dei fertilizzanti.
Lo studio è stato pubblicato su Frontiers in Plant Science . + Esplora ulteriormente
