De opname van plantenstikstof (N) is essentieel voor de groei en opbrengst van gewassen. Hoe N-opname door planten en N-oorsprong (van bodem afkomstig N of van kunstmest afgeleid N) reageren op verhoogde atmosferische CO₂ en opwarming blijft grotendeels onbekend.

Onlangs hebben onderzoekers van het Northeast Institute of Geography and Agroecology (IGA) van de Chinese Academie van Wetenschappen de N-opname en opbrengst van verschillende rijstcultivars uit de bodem of uit kunstmest onderzocht als reactie op de klimaatverandering in het noordoosten van China.

Gerelateerde bevindingen zijn gepubliceerd in Agricultural and Forest Meteorology .

De onderzoekers ontdekten dat verhoogde CO₂ en opwarming verhoogde de N-opname door planten aanzienlijk, en bodem-N in plaats van kunstmest-N was de bron van de verhoogde N-opname.

De verhoogde opname van bodem-N resulteerde in een verhoging van de rijstopbrengst onder klimaatverandering. Ureumtoepassing veranderde de opbrengstrespons op verhoogde CO₂ . niet en opwarming vergeleken met de niet-N-toevoer, maar stimuleerde wel de opname door planten van het van de bodem afgeleide N.

De onderzoekers onderzochten ook de effecten van klimaatverandering op N-mineralisatie en relevante microbiële mechanismen in de rhizosfeer van rijstplanten. De studie is gepubliceerd in Biology and Fertility of Soils .

Ze ontdekten dat gelijktijdige verhoging van CO₂ en temperatuur verhoogde microbiële biomassa C en N, evenals N-mineralisatie. De absolute abundanties van de N-mineralisatiegenen chi, erwt, pan en ureumhydrolysegen ureC in de rhizosfeer namen ook toe onder verhoogde CO₂ en opwarming, wat overeenkomt met de extra N-mineralisatie en fotosynthetische C-toewijzing in de bodem.

Deze studies suggereerden dat klimaatverandering kan leiden tot de uitputting van de weerbarstige bodem-N-pool in padiebodems, en dat de efficiëntie van kunstmest-N-gebruik mogelijk moet worden meegewogen in toekomstige veredeling van rijstgenotypen die zich goed aanpassen aan klimaatverandering. Gelijkmatige hoogte van CO₂ en temperatuurstimuleerde microbieel gemedieerde bodem-N-mineralisatie in de rhizosfeer van rijst, wat een risico vormt voor de versnelling van de afbraak van organisch materiaal in de bodem.