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La exudación de productos en exceso vincula los rasgos funcionales de las plantas y la estequiometría planta-microbiana

Autores: Cardenas, Julian; Santa, Fernando; Katovská, Eva

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

La exudación de productos en exceso vincula los rasgos funcionales de las plantas y la estequiometría planta-microbiana


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencias medioambientales generales

Palabras clave

Rizosfera
Interacciones planta-microbio
Estequiometría C:N:P
Absorción de nutrientes
Actividad microbiana del suelo
Crecimiento de las plantas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La rizosfera es un punto caliente de actividad microbiana del suelo y se alimenta en gran medida de la exudación de las raíces. El flujo de exudación de carbono (C), junto con el crecimiento de las plantas, se considera una estrategia de las plantas para facilitar la absorción de nutrientes. La exudación de C va acompañada de una liberación de nutrientes. El nitrógeno (N) y el fósforo (P) co-limitan la productividad del sistema planta-microbiano. Por lo tanto, la estequiometría C:N:P de los exudados debería estar vinculada a las economías de nutrientes de las plantas, a los rasgos funcionales de las plantas (PFT) y a la disponibilidad de nutrientes en el suelo. Nuestro objetivo fue identificar los vínculos más fuertes en la estequiometría C:N:P entre todos los componentes de la rizosfera. Un total de ocho especies de pasto (desde conservadoras hasta explotadoras) se cultivaron en macetas bajo dos condiciones diferentes de C:nutrientes del suelo durante un mes. Como resultado, se creó un amplio gradiente de interacciones planta-microbiano-suelo. Se evaluaron un total de 43 variables de plantas, exudados, estequiometría C:N:P microbiana y del suelo, y PFTs. Las variables se agruparon en cuatro grupos en un análisis de red, lo que nos permitió identificar las conexiones más fuertes entre las variables y el significado biológico de estos grupos. Las interacciones planta-suelo fueron moldeadas por la disponibilidad de N en el suelo. Las plantas de crecimiento más rápido se asociaron con menores cantidades de N mineral (y P) en la solución del suelo, lo que indujo una competencia más fuerte por N con los microorganismos en la rizosfera en comparación con las plantas de crecimiento más lento. Las plantas respondieron mejorando su eficiencia en el uso de N y la relación raíz:parte aérea, y redujeron las pérdidas de N a través de la exudación. El crecimiento de las raíces fue apoyado ya sea por reservas foliares reubicadas o por una mayor absorción de amonio, lo que conectó el área foliar específica (SLA) con la disponibilidad de N mineral en el suelo. El rápido crecimiento de las plantas aumentó el flujo de exudación. Los exudados eran ricos en C y P en relación con los compuestos de N y servían para liberar productos metabólicos en exceso. La estequiometría C:N:P de los exudados y la disponibilidad de N en el suelo se combinaron para dar forma a la estequiometría microbiana y a la extracción de N y P. En conclusión, el flujo de exudados y su estequiometría C:N:P reflejaron la tasa de crecimiento de las plantas y las limitaciones de nutrientes con un alto grado de fiabilidad. Además, mediaron las interacciones planta-microbiana en la rizosfera.

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