Bedre forståelse er nødvendig for kulstofallokering under jorden og dens effektivitet for næringsstofoptagelse

Planter allokerer store mængder fotosyntetiske kulstofmetabolitter til rødder og jord og er derved afhængige af rod-jord-mikrobe-interaktionerne for at erhverve jordnæringsstoffer såsom nitrogen (N) og fosfor (P) til overjordisk vækst.

Undersøgelser har vist, at plantens kulstoftilførsel til optagelse af næringsstoffer varierer mellem N-fikserende og ikke-N-fikserende planter og mellem arbuskulære og ectomycorrhizale planter, og processen kan påvirkes af jordens tilgængelighed af næringsstoffer. Kvantitative data om afvejningen mellem kulstoftilførsel og næringsstofoptagelse ved rod-jord-grænsefladen er dog stadig sparsomme.

Prof. Wang Peng og assisterende forsker Lu Jiayu fra Institute of Applied Ecology (IAE) ved det kinesiske videnskabsakademi har sammen med forskere fra Dr. Feike A. Dijkstras team fra University of Sydney, Australien, for nylig kvantificeret underjordisk kulstofallokering for at understøtte rodfunktioner og kulstofeffektiviteten til næringsopsamling (CENA), som refererer til mængden af ​​nitrogen- eller fosfornæringsstoffer, der kan opnås pr. enhed underjordisk kulstof (C) input.

Bruger stabil ¹³ C og ¹⁵ N-isotopsporere, kvantificerede de det samlede plantemateriale under jordens kulstoftilførsel, næringsstofoptagelse og CENA i rajgræs (Lolium perenne) og hvidkløver (Trifolium repens) med og uden yderligere fosforgødning tilført jorden.

Forskeren fandt, at for begge arter blev næsten halvdelen af ​​det underjordiske kulstoftilførsel allokeret til rhizosfærens respiration, mens 37 % og 14 % af kulstoftilførslen blev brugt til henholdsvis rodvækst og rodaflejring (f.eks. rodsekretion og omsætning). Sammenlignet med at opnå næringsstoffer fra jorden, kan bælgplanten (dvs. Trifolium repens) gennem biologisk nitrogenfiksering og stærkere rhizosfære-priming-effekt erhverve nitrogen og fosfor med lavere kulstoftilførsel.

Derudover øgede anvendelsen af ​​fosforgødning planters CENA til opnåelse af fosfor, men reducerede planters CENA for at erhverve nitrogen.

Forskerne efterlyser en bedre forståelse af kulstofallokering under jorden og dens effektivitet for nitrogen- og fosforopsamling for at forbedre forudsigelser af globale kulstofcyklusmodeller og hjælpe landbrugsforvaltningspraksis med at øge udbyttet og effektiviteten af ​​gødningsbrug.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Frontiers in Plant Science . + Udforsk yderligere

Dobbeltmærkningsteknik til at kvantificere bidraget fra omallokering af rodnæringsstoffer til plantegenvækst efter afløvning