Las plantas emergentes mejoran las tasas de absorción de nitrógeno al regular la actividad de las enzimas de asimilación de nitrógeno
Autores: Hong, Yu; Liu, Ruliang; Xiang, Wenhua; Lei, Pifeng; Fang, Xi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Las plantas emergentes mejoran las tasas de absorción de nitrógeno al regular la actividad de las enzimas de asimilación de nitrógeno
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas acuáticas
Tasas de absorción de nitrógeno
Actividades de asimilación de nitrógeno
Relaciones NH/NO
Nitrógeno inorgánico
Plantas emergentes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La utilización efectiva de plantas acuáticas para absorber nitrógeno de los cuerpos de agua y convertirlo en nitrógeno orgánico a través de la actividad de las enzimas de asimilación de nitrógeno reduce las concentraciones de nitrógeno en el agua. Esta estrategia es crítica para mitigar la contaminación agrícola de fuentes no puntuales en la cuenca del río Amarillo. Sin embargo, la tasa y el mecanismo de absorción de diferentes formas de nitrógeno por parte de las plantas emergentes siguen siendo poco claros. Este estudio determinó las tasas de absorción de nitrógeno, las actividades de asimilación de nitrógeno, las propiedades de las raíces y los parámetros fotosintéticos de cuatro plantas emergentes bajo cinco relaciones NH/NO (9:1, 7:3, 5:5, 3:7 y 1:9) utilizando simulaciones hidropónicas de N. Los resultados demostraron que tanto la forma de nitrógeno como la especie de planta influyeron significativamente en las tasas de absorción de nitrógeno de las plantas emergentes. En cuerpos de agua con diferentes relaciones NH/NO, mostraron tasas de absorción de nitrógeno inorgánico significativamente más altas que y, aumentando entre un 11.83-114.69% y un 14.07-130.46%, respectivamente. Cuando la relación de NH/NO en el cuerpo de agua fue de 9:1, la tasa de absorción de nitrógeno inorgánico alcanzó su punto máximo, que fue de 729.20 g·N·g·h DW (Peso Seco). Cuando la relación de NH/NO fue de 5:5, la tasa de absorción de fue la más alta, alcanzando 763.71 g·N·g·h DW. Las preferencias de las plantas por diferentes formas de nitrógeno mostraron una plasticidad ambiental significativa. En una relación NH/NO de 5:5, y prefirieron NO-N, mientras que y favorecieron NH-N. La tasa de absorción de NH-N por las cuatro plantas estuvo significativamente correlacionada positivamente con las actividades de la glutamina sintasa y la glutamato sintasa, mientras que la tasa de absorción de NO-N estuvo significativamente correlacionada positivamente con la actividad de NR. Estos hallazgos indican que los procesos de absorción y asimilación de nitrógeno de estas cuatro especies de plantas implican mecanismos sinérgicos de adaptación ambiental y regulación fisiológica, lo que permite una utilización más efectiva de las diferentes formas de nitrógeno en el agua. Además, la tasa de absorción de NH-N por y estuvo significativamente correlacionada positivamente con la deshidrogenasa de glutamato (GDH), lo que sugiere que están mejor adaptadas a la eutrofización a través de la vía GDH. La superficie específica de las raíces juega un papel crucial en la regulación de las tasas de absorción de nitrógeno de las plantas. La cantidad de absorción de nitrógeno tuvo el mayor impacto total en la tasa de absorción de nitrógeno, seguida de las características de las raíces y las enzimas de asimilación de nitrógeno. Por lo tanto, hubo diferencias inter-específicas significativas en las tasas de absorción y los mecanismos de respuesta fisiológica de las plantas emergentes a varias formas de nitrógeno. Se recomienda priorizar el uso de plantas emergentes altamente adaptables como en el área de riego del río Amarillo.
Descripción
La utilización efectiva de plantas acuáticas para absorber nitrógeno de los cuerpos de agua y convertirlo en nitrógeno orgánico a través de la actividad de las enzimas de asimilación de nitrógeno reduce las concentraciones de nitrógeno en el agua. Esta estrategia es crítica para mitigar la contaminación agrícola de fuentes no puntuales en la cuenca del río Amarillo. Sin embargo, la tasa y el mecanismo de absorción de diferentes formas de nitrógeno por parte de las plantas emergentes siguen siendo poco claros. Este estudio determinó las tasas de absorción de nitrógeno, las actividades de asimilación de nitrógeno, las propiedades de las raíces y los parámetros fotosintéticos de cuatro plantas emergentes bajo cinco relaciones NH/NO (9:1, 7:3, 5:5, 3:7 y 1:9) utilizando simulaciones hidropónicas de N. Los resultados demostraron que tanto la forma de nitrógeno como la especie de planta influyeron significativamente en las tasas de absorción de nitrógeno de las plantas emergentes. En cuerpos de agua con diferentes relaciones NH/NO, mostraron tasas de absorción de nitrógeno inorgánico significativamente más altas que y, aumentando entre un 11.83-114.69% y un 14.07-130.46%, respectivamente. Cuando la relación de NH/NO en el cuerpo de agua fue de 9:1, la tasa de absorción de nitrógeno inorgánico alcanzó su punto máximo, que fue de 729.20 g·N·g·h DW (Peso Seco). Cuando la relación de NH/NO fue de 5:5, la tasa de absorción de fue la más alta, alcanzando 763.71 g·N·g·h DW. Las preferencias de las plantas por diferentes formas de nitrógeno mostraron una plasticidad ambiental significativa. En una relación NH/NO de 5:5, y prefirieron NO-N, mientras que y favorecieron NH-N. La tasa de absorción de NH-N por las cuatro plantas estuvo significativamente correlacionada positivamente con las actividades de la glutamina sintasa y la glutamato sintasa, mientras que la tasa de absorción de NO-N estuvo significativamente correlacionada positivamente con la actividad de NR. Estos hallazgos indican que los procesos de absorción y asimilación de nitrógeno de estas cuatro especies de plantas implican mecanismos sinérgicos de adaptación ambiental y regulación fisiológica, lo que permite una utilización más efectiva de las diferentes formas de nitrógeno en el agua. Además, la tasa de absorción de NH-N por y estuvo significativamente correlacionada positivamente con la deshidrogenasa de glutamato (GDH), lo que sugiere que están mejor adaptadas a la eutrofización a través de la vía GDH. La superficie específica de las raíces juega un papel crucial en la regulación de las tasas de absorción de nitrógeno de las plantas. La cantidad de absorción de nitrógeno tuvo el mayor impacto total en la tasa de absorción de nitrógeno, seguida de las características de las raíces y las enzimas de asimilación de nitrógeno. Por lo tanto, hubo diferencias inter-específicas significativas en las tasas de absorción y los mecanismos de respuesta fisiológica de las plantas emergentes a varias formas de nitrógeno. Se recomienda priorizar el uso de plantas emergentes altamente adaptables como en el área de riego del río Amarillo.