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La metagenómica revela los efectos de la coaplicación de material orgánico en los genes funcionales del ciclo del fósforo y el fósforo biodisponible

Autores: Wang, Wei; Jiang, Yue; Cai, Shanshan; Li, Yumei; Sun, Lei; Qu, Juanjuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

La metagenómica revela los efectos de la coaplicación de material orgánico en los genes funcionales del ciclo del fósforo y el fósforo biodisponible


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Fósforo
Materiales orgánicos
Propiedades del suelo
Fósforo biodisponible
Comunidades microbianas
Prácticas de fertilización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El fósforo es esencial para el crecimiento de los cultivos, pero el uso excesivo de fertilizantes químicos puede provocar problemas ambientales. La incorporación de materiales orgánicos tiene el potencial de mejorar la disponibilidad de fósforo y promover el ciclo del fósforo en el suelo. Este estudio investigó los efectos de la coaplicación de fertilizantes químicos con dos materiales orgánicos en las propiedades y funciones del suelo. Se establecieron cuatro tratamientos: (1) solo fertilizante químico (SC, compuesto por urea, fosfato de amonio y sulfato de potasio), (2) fertilizante químico con biochar derivado de paja de maíz (SCB), (3) fertilizante químico con abono orgánico a base de estiércol compostado (SCF) y (4) fertilizante químico con biochar y abono orgánico (SCBF). Este estudio se centró en los cambios en las propiedades del suelo, fósforo disponible, genes funcionales del ciclo del fósforo y comunidades microbianas relacionadas. En comparación con SC, la aplicación combinada de materiales orgánicos aumentó significativamente el fósforo disponible (AP), el nitrógeno de hidrólisis alcalina (AN) y el potasio disponible (AK), siendo SCBF el que mostró los mayores aumentos del 78.76%, 47.47% y 336.61%, respectivamente. Sin embargo, la aplicación de materiales orgánicos redujo las actividades de fosfatasa alcalina (ALP) y fosfatasa ácida (ACP), excepto por el aumento en ACP en SCBF. Además, el fósforo bio disponible aumentó hasta un 157.00% en SCBF. La adición de materiales orgánicos disminuyó significativamente los genes de mineralización de fósforo orgánico (, , ) y los genes de degradación de fosfato (), mientras que aumentaron los genes de solubilización de fósforo inorgánico (, ), lo que posteriormente aumentó los contenidos de CaCl-P y Citrate-P en SCB y en SCBF. En resumen, la aplicación de material orgánico mejora significativamente la biodisponibilidad de fósforo al mejorar las propiedades fisicoquímicas del suelo y la abundancia de genes relacionados con el fósforo. Estos hallazgos proporcionan nuevas ideas para la gestión sostenible de la fertilidad del suelo y resaltan el potencial de integrar materiales orgánicos con fertilizantes químicos para mejorar la disponibilidad de nutrientes en el suelo, contribuyendo así al aumento del rendimiento de la soja. Además, este estudio avanza en nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes que impulsan el ciclo del fósforo bajo estrategias de fertilización combinada, ofreciendo una base científica para optimizar las prácticas de fertilización en agroecosistemas.

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