Nelle risaie, la gestione dell'acqua crea condizioni anaerobiche a lungo termine in cui la mineralizzazione del carbonio organico (SOC) del suolo è in gran parte associata a processi redox. Gli ossidi di ferro sono uno dei principali minerali delle risaie, e oltre l'80% della respirazione anaerobica del suolo dipende dalla riduzione del ferro.

Inoltre, in condizioni anaerobiche, le comunità microbiche funzionali ai processi redox sono principalmente responsabili della respirazione e della decomposizione. Però, non è chiaro come i cambiamenti sulla biomassa microbica e sulle comunità possano influenzare la mineralizzazione del SOC e il ruolo degli ossidi di ferro in questo processo.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wu Jinshui dell'Istituto di Agricoltura Subtropicale (ISA) dell'Accademia Cinese delle Scienze ha condotto un esperimento aggiungendo acetato ( ¹³ C-etichettato) e ossidi di ferro (cioè, ferriidrite e goethite) a suoli non fumigati e fumigati in condizioni anaerobiche per rivelare gli effetti degli ossidi di ferro e della biomassa microbica sulla mineralizzazione del C organico nelle risaie anossiche.

Gli ossidi di ferro possono fornire accettori di elettroni che promuovono la mineralizzazione della materia organica, e adsorbono alcuni composti di materia organica limitandone la mineralizzazione.

I ricercatori hanno scoperto che nel terreno non fumigato con un'elevata biomassa microbica, ferriidrite e goethite, due tipici ossidi di ferro del suolo che differiscono per la loro cristallinità, avuto effetti diversi sulla mineralizzazione dell'acetato.

La goethite ha agito principalmente come accettori di elettroni e ha aumentato la mineralizzazione dell'acetato, considerando che la ferriidrite ha contribuito sia alla riduzione del ferro che all'assorbimento dell'acetato, con conseguente scarso effetto negativo sulla mineralizzazione dell'acetato.

Però, La mineralizzazione di SOC e acetato era sensibile al cambiamento della biomassa microbica. Quando la biomassa microbica era bassa (cioè dopo la fumigazione), l'aggiunta di ossido di ferro ha ridotto la CO ₂ emissioni, sia da acetato che da SOC, perché il ruolo dominante degli ossidi di ferro era quello di adsorbire e limitare l'accessibilità dell'acetato ai microrganismi.

Questi risultati evidenziano l'importanza della biomassa microbica nello spostamento del ruolo degli ossidi di ferro nella mineralizzazione del C organico nei suoli in condizioni anaerobiche.

Lo studio è stato pubblicato su Biologia e Fertilità dei Suoli .