Planten kunnen niet zonder fosfor. Maar er is vaak een 'onttrekkingslimiet' aan hoeveel fosfor ze uit de bodem kunnen halen. Dat komt omdat fosfor in de bodem vaak in vormen zit die planten niet kunnen opnemen. Dat beïnvloedt hoe gezond en productief de planten kunnen zijn.

Een invloed op de fosforbeschikbaarheid is de pH-waarde van de bodem.

Als de bodem te zuur is, fosfor reageert met ijzer en aluminium. Dat maakt het niet beschikbaar voor planten. Maar als de bodem te alkalisch is, fosfor reageert met calcium en wordt ook ontoegankelijk.

"Fosfor is het meest beschikbaar voor planten wanneer de grond zich in een zuurgraadzone van 'Goldilocks' bevindt, ", zegt Andrew Margenot. Margenot is een onderzoeker aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign.

Er zijn manieren om meer fosfor beschikbaar te maken voor planten. Bijvoorbeeld, het toevoegen van kalk (calciumhydroxide) vermindert de zuurgraad van de bodem. Dat kan de fosfor ontgrendelen die voorheen niet beschikbaar was. Dit is een gangbare praktijk. "Kammen is een brood-en-botermiddel voor de landbouw, ’ zegt Margenet.

Echter, kalkaanslag kan andere manieren beïnvloeden waarop fosfor beschikbaar kan komen voor planten. enzymen, fosfatasen genoemd, zijn ook bekend dat ze de hoeveelheid fosfor die beschikbaar is voor planten beïnvloeden. In het onderzoek van Margenot werd gekeken naar de geschiedenis van bekalking en bodembeheer om te zien of dit de activiteit van bodemenzymen beïnvloedde.

Margenot en zijn collega's voerden experimenten uit in het westen van Kenia, een gebied met zure, verweerde bodems.

Onderzoekers voegden wisselende hoeveelheden kalk toe aan proefpercelen voor de lange termijn. Deze percelen hebben sinds 2003 specifieke bemestingsbehandelingen ondergaan:Eén set percelen was onbemest. Een ander had koemest gekregen. Een derde set percelen had minerale stikstof en fosfor toegevoegd.

Zevenentwintig dagen na het kalken, de onderzoekers maten de fosfatase-activiteit. Ze maten ook hoeveel fosfor er beschikbaar was voor planten.

Ze vonden geen duidelijke relaties tussen de zuurgraad van de bodem die veranderde door kalk en fosfatase-activiteit.

Dit was onverwacht. "We weten dat fosfatasen gevoelig zijn voor de zuurgraad van de bodem, " zegt Margenot. "Onze bevindingen tonen aan dat het bij deze enzymen ingewikkelder is dan alleen de zuurgraad van de bodem."

En nog verrassender, veranderingen in fosfatase-activiteiten na bekalken waren afhankelijk van de bodemgeschiedenis. Dit suggereert dat de bronnen van deze enzymen (microben, plantenwortels) hadden kunnen reageren op verschillende bemestingsgeschiedenissen door de hoeveelheid of het type uitgescheiden fosfatasen te veranderen.

Verder, in alle gevallen, de toename van de fosforbeschikbaarheid was relatief klein. "In de geteste bodems, kalk alleen was niet genoeg om van betekenis te zijn voor gewassen en dus boeren, ", zegt Margenot. "Kalk moet worden gecombineerd met toegevoegde fosfor om aan de behoeften van gewassen in deze gronden te voldoen."

Margenot werkt nu aan de uitbreiding van dit onderzoek. Met collega's van het Internationaal Centrum voor Tropische Landbouw (CIAT) en de Duitse Vereniging voor Internationale Samenwerking (GIZ), hij gaat West-Keniaanse boerderijen bestuderen. Het doel is om te zien of het gebruik van kalk met een snelheid die realistisch is voor telers, nadelige gevolgen heeft voor de gezondheid van de bodem in deze verweerde bodems.

Dit onderzoek is gepubliceerd in Soil Science Society of America Journal .