Mejorando la Adquisición de Fosfato del Suelo a Través de Plantas Superiores Mientras se Acerca el Pico de Fósforo a Nivel Mundial: Una Revisión Crítica de Conceptos y Conceptos Erróneos Actuales
Autores: Gerke, Jörg
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando la Adquisición de Fosfato del Suelo a Través de Plantas Superiores Mientras se Acerca el Pico de Fósforo a Nivel Mundial: Una Revisión Crítica de Conceptos y Conceptos Erróneos Actuales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Fosfato
Suelo
Carboxilatos
Fijación de P
Solubilización
Raíces de plantas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El fosfato (P) es el macronutriente de las plantas con, de lejos, la menor solubilidad en el suelo. En suelos con baja disponibilidad de P, las concentraciones en la solución del suelo son bajas, a menudo por debajo de 2 [umol P/L]. En estas condiciones, el flujo difusivo de P, el mecanismo de transporte de P dominante hacia las raíces de las plantas, está severamente restringido. El fosfato se adsorbe en varios sólidos del suelo, óxidos de Fe/Al, minerales de arcilla y, a veces, en superficies húmicas de Fe/Al que a menudo se pasan por alto. La inmovilización de P en el suelo es a menudo el resultado de la difusión de P hacia las superficies internas de los óxidos o sustancias húmicas. Esta lenta reacción entre el suelo y el P reduce aún más la disponibilidad de P en el suelo, llevando a la fijación de P. La solubilización del P del suelo por carboxilatos liberados por las raíces es una forma prometedora de aumentar la adquisición y absorción de P de suelos que fijan P. El citrato y, a veces, el oxalato son efectivos en cuanto a la solubilización adicional de P o movilización de P, lo que puede ayudar a aumentar el flujo difusivo de P hacia las raíces al aumentar las concentraciones de P en solución en la rizosfera. La movilización de P asociado a húmicos por carboxilatos puede ser una forma efectiva de mejorar la solubilidad del P en el suelo. No solo los aniones ortofosfato son movilizados por carboxilatos liberados por las raíces, sino también los fosfatos inositol más altamente fosforilados, ya que la mayor parte de los ésteres de P en el suelo son movilizados por carboxilatos. Debido al fuerte enlace de los fosfatos inositol más altamente fosforilados con la fase sólida del suelo, el paso de movilización por carboxilatos parece ser esencial para que las plantas adquieran inositol-P. La relevancia ecológica de la movilización de P por carboxilatos y su efecto en la absorción de P por cultivos y especies de pastizales se comprende, en el mejor de los casos, de manera parcial. Las especies de plantas que forman raíces en racimo, como (L.) o (L.), liberan altas tasas de carboxilatos, principalmente citrato de estos racimos de raíces. Estas especies de plantas adquieren P fijado o de baja disponibilidad que es accesible para las plantas a tasas que no satisfacen su demanda de P sin movilización de P. Y hacen que el P del suelo esté disponible para otras plantas en sistemas de cultivo mixto o para especies de plantas subsiguientes en rotaciones de cultivos. La movilización de P por carboxilatos probablemente también sea importante para mezclas de leguminosas/gramíneas para la producción de forraje. Especies como la alfalfa, el trébol rojo o el trébol blanco liberan carboxilatos. La extensión de la movilización de P y la absorción de P del P movilizado por mezclas de leguminosas/gramíneas merece más investigación. En particular, se desconoce qué especies de plantas se benefician más de la movilización de P por carboxilatos liberados por leguminosas. Los sistemas de agricultura orgánica requieren tales mezclas de leguminosas/gramíneas para la introducción de nitrógeno (N) por leguminosas forrajeras en su sistema agrícola. Para este sistema agrícola, la movilización de P del suelo por carboxilatos y su impacto en la absorción de P de las mezclas son una tarea de investigación importante.
Descripción
El fosfato (P) es el macronutriente de las plantas con, de lejos, la menor solubilidad en el suelo. En suelos con baja disponibilidad de P, las concentraciones en la solución del suelo son bajas, a menudo por debajo de 2 [umol P/L]. En estas condiciones, el flujo difusivo de P, el mecanismo de transporte de P dominante hacia las raíces de las plantas, está severamente restringido. El fosfato se adsorbe en varios sólidos del suelo, óxidos de Fe/Al, minerales de arcilla y, a veces, en superficies húmicas de Fe/Al que a menudo se pasan por alto. La inmovilización de P en el suelo es a menudo el resultado de la difusión de P hacia las superficies internas de los óxidos o sustancias húmicas. Esta lenta reacción entre el suelo y el P reduce aún más la disponibilidad de P en el suelo, llevando a la fijación de P. La solubilización del P del suelo por carboxilatos liberados por las raíces es una forma prometedora de aumentar la adquisición y absorción de P de suelos que fijan P. El citrato y, a veces, el oxalato son efectivos en cuanto a la solubilización adicional de P o movilización de P, lo que puede ayudar a aumentar el flujo difusivo de P hacia las raíces al aumentar las concentraciones de P en solución en la rizosfera. La movilización de P asociado a húmicos por carboxilatos puede ser una forma efectiva de mejorar la solubilidad del P en el suelo. No solo los aniones ortofosfato son movilizados por carboxilatos liberados por las raíces, sino también los fosfatos inositol más altamente fosforilados, ya que la mayor parte de los ésteres de P en el suelo son movilizados por carboxilatos. Debido al fuerte enlace de los fosfatos inositol más altamente fosforilados con la fase sólida del suelo, el paso de movilización por carboxilatos parece ser esencial para que las plantas adquieran inositol-P. La relevancia ecológica de la movilización de P por carboxilatos y su efecto en la absorción de P por cultivos y especies de pastizales se comprende, en el mejor de los casos, de manera parcial. Las especies de plantas que forman raíces en racimo, como (L.) o (L.), liberan altas tasas de carboxilatos, principalmente citrato de estos racimos de raíces. Estas especies de plantas adquieren P fijado o de baja disponibilidad que es accesible para las plantas a tasas que no satisfacen su demanda de P sin movilización de P. Y hacen que el P del suelo esté disponible para otras plantas en sistemas de cultivo mixto o para especies de plantas subsiguientes en rotaciones de cultivos. La movilización de P por carboxilatos probablemente también sea importante para mezclas de leguminosas/gramíneas para la producción de forraje. Especies como la alfalfa, el trébol rojo o el trébol blanco liberan carboxilatos. La extensión de la movilización de P y la absorción de P del P movilizado por mezclas de leguminosas/gramíneas merece más investigación. En particular, se desconoce qué especies de plantas se benefician más de la movilización de P por carboxilatos liberados por leguminosas. Los sistemas de agricultura orgánica requieren tales mezclas de leguminosas/gramíneas para la introducción de nitrógeno (N) por leguminosas forrajeras en su sistema agrícola. Para este sistema agrícola, la movilización de P del suelo por carboxilatos y su impacto en la absorción de P de las mezclas son una tarea de investigación importante.