Respuesta de crecimiento del trigo y maíz a diferentes formas de suministro de nitrógeno bajo el enriquecimiento de las concentraciones atmosféricas de CO
Autores: Dong, Libing; Li, Yingchun; Li, Ping; Liu, Ying; Ma, Fen; Hao, Xingyu; Guo, Liping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Respuesta de crecimiento del trigo y maíz a diferentes formas de suministro de nitrógeno bajo el enriquecimiento de las concentraciones atmosféricas de CO
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Concentraciones de CO atmosférico
Crecimiento de cultivos
Formas de suministro de nitrógeno
Desarrollo morfológico
Aumento de CO atmosférico
Suministro mixto de nitrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las concentraciones elevadas de CO atmosférico (eCO) se han convertido en la característica principal y la causa del cambio global que podría afectar el crecimiento de los cultivos en muchos aspectos, incluyendo procesos fisiológicos y desarrollo morfológico en las plantas y el ciclo de nutrientes y la absorción de nutrientes del suelo. Estudiar las respuestas del crecimiento de los cultivos a diferentes formas de suministro de nitrógeno (N) bajo concentraciones elevadas de CO atmosférico puede guiar estrategias de manejo de nutrientes para la producción agrícola bajo escenarios futuros de cambio climático. Pocos estudios abordaron el efecto del eCO en la absorción de N y el desarrollo morfológico de las plantas. Este estudio se realizó en incubadoras de luz controladas por CO basadas en la incubación de macetas de arena utilizando trigo y maíz como plantas experimentales. Se establecieron seis tratamientos con dos concentraciones de CO ambiental diferentes (aCO, 390 umol mol; eCO, 690 umol mol) y tres formas de suministro de N diferentes, incluyendo amonio-N, nitrato-N y amonio-nitrato con una proporción de 1:1. Los siguientes resultados se obtuvieron: (i) Las plántulas de trigo y maíz, como cultivos que prefieren nitrato, crecieron mejor bajo formas mixtas de N que bajo formas de N simples. Para el tratamiento de suministro de N simple, las plántulas con suministro de nitrato-N mostraron un mejor crecimiento que con amonio. (ii) Para las plantas de trigo, las plántulas con un suministro de amonio-N simple mostraron altura esbelta y menos macollos; las plántulas con un suministro de nitrato-N simple se caracterizaron por una altura de planta ligeramente más corta, más macollos y mayor biomasa aérea. (iii) En comparación con el grupo aCO, las plántulas de trigo con el suministro de amonio-N mostraron un aumento en la longitud máxima de la raíz y una disminución en la concentración de carbono en los exudados de raíces; las plántulas de trigo con un suministro de nitrato-N simple bajo eCO mostraron un aumento significativo en la biomasa y una disminución en la concentración de carbono en los exudados de raíces; las plántulas de trigo con un suministro de N mixto bajo eCO exploraron un aumento significativo en la concentración de carbono en el exudado de raíces y una concentración de N relativamente menor. (iv) Para las plantas de maíz, las plántulas con suministro de amonio-N o nitrato-N simple no mostraron diferencias significativas en la mayoría de los índices de crecimiento. Las plántulas de maíz con un suministro de N mixto exhibieron un aumento en la biomasa aérea y la concentración de N en los exudados de raíces en comparación con aquellas con un suministro de N simple. (v) En comparación con el grupo aCO, las plántulas de maíz con suministro de N mixto bajo condiciones de eCO mostraron aumentos significativos en la altura de la planta, la biomasa aérea y la concentración de N en los exudados de raíces. El suministro de amonio-N simple fue tóxico para las plantas de trigo y maíz bajo condiciones de eCO. Recomendamos aumentar la proporción de amonio a nitrato bajo suministro de N mixto para mejorar la coordinación del metabolismo de carbono y N para un crecimiento eficiente de los cultivos bajo condiciones de cambio climático de concentración elevada de CO atmosférico.
Descripción
Las concentraciones elevadas de CO atmosférico (eCO) se han convertido en la característica principal y la causa del cambio global que podría afectar el crecimiento de los cultivos en muchos aspectos, incluyendo procesos fisiológicos y desarrollo morfológico en las plantas y el ciclo de nutrientes y la absorción de nutrientes del suelo. Estudiar las respuestas del crecimiento de los cultivos a diferentes formas de suministro de nitrógeno (N) bajo concentraciones elevadas de CO atmosférico puede guiar estrategias de manejo de nutrientes para la producción agrícola bajo escenarios futuros de cambio climático. Pocos estudios abordaron el efecto del eCO en la absorción de N y el desarrollo morfológico de las plantas. Este estudio se realizó en incubadoras de luz controladas por CO basadas en la incubación de macetas de arena utilizando trigo y maíz como plantas experimentales. Se establecieron seis tratamientos con dos concentraciones de CO ambiental diferentes (aCO, 390 umol mol; eCO, 690 umol mol) y tres formas de suministro de N diferentes, incluyendo amonio-N, nitrato-N y amonio-nitrato con una proporción de 1:1. Los siguientes resultados se obtuvieron: (i) Las plántulas de trigo y maíz, como cultivos que prefieren nitrato, crecieron mejor bajo formas mixtas de N que bajo formas de N simples. Para el tratamiento de suministro de N simple, las plántulas con suministro de nitrato-N mostraron un mejor crecimiento que con amonio. (ii) Para las plantas de trigo, las plántulas con un suministro de amonio-N simple mostraron altura esbelta y menos macollos; las plántulas con un suministro de nitrato-N simple se caracterizaron por una altura de planta ligeramente más corta, más macollos y mayor biomasa aérea. (iii) En comparación con el grupo aCO, las plántulas de trigo con el suministro de amonio-N mostraron un aumento en la longitud máxima de la raíz y una disminución en la concentración de carbono en los exudados de raíces; las plántulas de trigo con un suministro de nitrato-N simple bajo eCO mostraron un aumento significativo en la biomasa y una disminución en la concentración de carbono en los exudados de raíces; las plántulas de trigo con un suministro de N mixto bajo eCO exploraron un aumento significativo en la concentración de carbono en el exudado de raíces y una concentración de N relativamente menor. (iv) Para las plantas de maíz, las plántulas con suministro de amonio-N o nitrato-N simple no mostraron diferencias significativas en la mayoría de los índices de crecimiento. Las plántulas de maíz con un suministro de N mixto exhibieron un aumento en la biomasa aérea y la concentración de N en los exudados de raíces en comparación con aquellas con un suministro de N simple. (v) En comparación con el grupo aCO, las plántulas de maíz con suministro de N mixto bajo condiciones de eCO mostraron aumentos significativos en la altura de la planta, la biomasa aérea y la concentración de N en los exudados de raíces. El suministro de amonio-N simple fue tóxico para las plantas de trigo y maíz bajo condiciones de eCO. Recomendamos aumentar la proporción de amonio a nitrato bajo suministro de N mixto para mejorar la coordinación del metabolismo de carbono y N para un crecimiento eficiente de los cultivos bajo condiciones de cambio climático de concentración elevada de CO atmosférico.