Onderzoekers van de Zuid-Chinese Botanische Tuin van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een mogelijk mechanisme onthuld van fosforverwerving door planten tijdens opeenvolging van subtropische bossen, volgens een onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Bodembiologie en biochemie .

De onderzoekers rapporteerden dat de betrokkenheid van mycorrhizaschimmels en fosfatase in de rhizosfeer de voeding van planten verbetert tijdens subtropische bosopeenvolging.

De beschikbaarheid van fosfor is een beperkende factor voor plantengroei in tropische en subtropische gebieden, maar veel tropische en subtropische bossen behouden een hoge productiviteit en biodiversiteit onder fosforbeperkte omstandigheden, wat een paradox lijkt te zijn tussen fosforbeperking en enorme productiviteit.

Voorafgaand aan deze studie, ze hebben ontdekt dat de belangrijkste rol van instabiele/labiele anorganische fosfor in de vaste fase en matig labiele organische fosfor in plaats van het traditioneel bekende in water oplosbare fosfor bij de omzetting van fosfor in de bodem en de fosfortoevoer.

Ze pakten dit aan door blad- en rhizosfeergrondmonsters van de dominante boomsoorten vroeg, midden- en late opeenvolgende stadia en kwantificering van de fosforconcentratie, microbiële biomassa fosfor, chemisch geëxtraheerde fosforvormen, zure fosfatase-activiteit, biomassa van arbusculaire mycorrhiza-schimmels (AMF) en ectomycorrhiza-schimmels.

Volgens de onderzoekers is planten zijn meer fosfor beperkt, terwijl microben minder fosfor beperkt zijn tijdens bosopeenvolging.

Afgesloten fosfor nam af terwijl organisch fosfor in de rhizosfeer toenam met bosopeenvolging. De afname van het aandeel van geoccludeerd fosfor in de rhizosfeerbodem was negatief gecorreleerd met de toename van AMF-biomassa, terwijl de toename van organische fosfor en matig labiele fosfor positief gecorreleerd was met de toename van AMF-biomassa, maar negatief gecorreleerd met de toename van zure fosfatase-activiteit tijdens bosopeenvolging.

Ze stelden een mechanisme voor op soortniveau voor fosforbeschikbaarheid in subtropische successiebossen op basis van AMF-processen die de transformatie van ingesloten fosfor naar labiele en matig labiele organische fosforvormen verhogen, gevolgd door zure fosfatase-activiteit die de hydrolyseerbare organische fosfor omzet in anorganische fosfor. Transformatie van verstopte fosfor en organische fosforfracties in de rhizosfeer naar voor planten beschikbare fosfor zal voldoen aan de toenemende fosforvraag van planten tijdens bosopeenvolging.

In aanvulling, hun recent eerder onderzoek op perceelniveau heeft een alternatief mechanisme aangetoond dat microbiële en chemische processen in de bodem nauw samenwerken om een ​​hoger niveau van potentieel labiel fosforgehalte te behouden. Dit fenomeen is vooral uitgesproken in het laat-opeenvolgende oerbos, Dit suggereert dat fosforcycli aan het einde actiever en efficiënter zijn dan vroege opeenvolgende bossen.

"Deze bevindingen helpen het mysterie te ontrafelen van hoe tropische en subtropische bossen zich ontwikkelden onder fosforbeperkte omstandigheden en een hoge productiviteit en biodiversiteit handhaafden. Ondertussen, toekomstig onderzoek naar de strategie en mechanismen voor bosplanten om laag beschikbaar fosfor te overwinnen, misschien even of zelfs belangrijker is dan de fosforbeperking zelf, omdat de realiteit is dat in de natuur, many forests have thrived millions of years in tropical and subtropical regions which are one of the highest level of productivity and richest species on the planet, " said WEN Dazhi, the lead author of the study.