Molecular-level insights into phosphorus transformation mechanisms in Entisol soils under multiple long-term fertilization regimes
Autores: Liu, Jin; Han, Chaoqun; Zhao, Yuhang; Yang, Dongling; Yang, Jianjun; Zheng, Lei; Hu, Yongfeng; Li, Jumei; Sui, Peng; Chen, Yuanquan; Shi, Xiaojun; Ma, Yibing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Molecular-level insights into phosphorus transformation mechanisms in Entisol soils under multiple long-term fertilization regimes
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Fósforo
Estrategias de fertilización
Mecanismos de transformación del suelo
Fraccionamiento secuencial
Absorción de rayos X
Resonancia magnética nuclear
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Mejorar las estrategias de fertilización con fósforo (P) beneficia la mitigación de futuras escaseces globales de P y la reducción del riesgo de pérdida de P legado en tierras agrícolas. En este estudio, se investigaron los mecanismos de transformación molecular de P en suelos Entisol bajo múltiples regímenes de fertilización a largo plazo, incluyendo PK; NK; NPK; NPK con estiércol de cerdo (NPKM); y NPK con retorno de paja de arroz (NPKS) mediante fraccionamiento secuencial (SF), espectroscopia de absorción de rayos X en el borde K de P basada en sincrotrón (P-XANES) y resonancia magnética nuclear de P en solución (P-NMR). En comparación con la fertilización convencional NPK, se produjo una mayor acumulación de P total en los suelos bajo los tratamientos PK, NPKM y NPKS. Por SF, hubo contenidos relativamente más altos de fracciones de P inorgánico extraído con NaHCO3 en los suelos bajo las fertilizaciones PK (52.5 mg/kg) y NPKM (35.5 mg/kg) en relación con el tratamiento NPK (23.3 mg/kg). Consistentemente, el análisis de P-XANES reveló que había una mayor proporción de brushita, como una forma de P biodisponible, en el suelo bajo los tratamientos PK y NPKM en comparación con el tratamiento NPK, lo que indica una mayor disponibilidad de P en los suelos Entisol bajo las fertilizaciones PK y NPKM. Según P-NMR, la fertilización a largo plazo con PK resultó en una proporción relativamente más alta de diésteres de ortofosfato a monoésteres de ortofosfato después de la corrección en comparación con la fertilización NPK, lo que sugiere fuertemente que la deficiencia de N mejoró la biodegradabilidad de los depósitos de P orgánico del suelo, proporcionando así nuevas perspectivas a nivel molecular sobre la transformación del P en el suelo. En conjunto, estos resultados, obtenidos de un estudio experimental a largo plazo, facilitan la comprensión integral de la disponibilidad de P y los mecanismos de transformación en suelos Entisol bajo múltiples regímenes de fertilización, y por lo tanto benefician la mejora de las estrategias de fertilización en suelos agrícolas.
Descripción
Mejorar las estrategias de fertilización con fósforo (P) beneficia la mitigación de futuras escaseces globales de P y la reducción del riesgo de pérdida de P legado en tierras agrícolas. En este estudio, se investigaron los mecanismos de transformación molecular de P en suelos Entisol bajo múltiples regímenes de fertilización a largo plazo, incluyendo PK; NK; NPK; NPK con estiércol de cerdo (NPKM); y NPK con retorno de paja de arroz (NPKS) mediante fraccionamiento secuencial (SF), espectroscopia de absorción de rayos X en el borde K de P basada en sincrotrón (P-XANES) y resonancia magnética nuclear de P en solución (P-NMR). En comparación con la fertilización convencional NPK, se produjo una mayor acumulación de P total en los suelos bajo los tratamientos PK, NPKM y NPKS. Por SF, hubo contenidos relativamente más altos de fracciones de P inorgánico extraído con NaHCO3 en los suelos bajo las fertilizaciones PK (52.5 mg/kg) y NPKM (35.5 mg/kg) en relación con el tratamiento NPK (23.3 mg/kg). Consistentemente, el análisis de P-XANES reveló que había una mayor proporción de brushita, como una forma de P biodisponible, en el suelo bajo los tratamientos PK y NPKM en comparación con el tratamiento NPK, lo que indica una mayor disponibilidad de P en los suelos Entisol bajo las fertilizaciones PK y NPKM. Según P-NMR, la fertilización a largo plazo con PK resultó en una proporción relativamente más alta de diésteres de ortofosfato a monoésteres de ortofosfato después de la corrección en comparación con la fertilización NPK, lo que sugiere fuertemente que la deficiencia de N mejoró la biodegradabilidad de los depósitos de P orgánico del suelo, proporcionando así nuevas perspectivas a nivel molecular sobre la transformación del P en el suelo. En conjunto, estos resultados, obtenidos de un estudio experimental a largo plazo, facilitan la comprensión integral de la disponibilidad de P y los mecanismos de transformación en suelos Entisol bajo múltiples regímenes de fertilización, y por lo tanto benefician la mejora de las estrategias de fertilización en suelos agrícolas.