Cientistas de solo da RUDN University (Rússia) e Huazhong Agricultural University (China) demonstraram que adicionar compostos de carbono ao solo pode aumentar a disponibilidade de fósforo nos arrozais. Para esses fins, biólogos descreveram os processos de redução de compostos de ferro (III) e liberação de fósforo por microrganismos do solo na presença de carbono como fonte de energia. Esses resultados ajudarão a reduzir a dependência de fertilizantes fosfatados e aumentar a produtividade agrícola. A pesquisa foi publicada na revista Geoderma .

A deficiência de fósforo nos solos limita a capacidade de produção das culturas. Muitas vezes, é encontrado em solos na forma que não está disponível para as plantas, isto é, compostos de ferro. A indisponibilidade de fósforo é particularmente típica para solos tropicais e subtropicais, por exemplo, em campos de arroz, onde o ferro é um dos elementos mais comuns. Para resolver este problema, fertilizantes de fósforo caros são usados ​​na agricultura. Cientistas de solo do RUDN mostraram que é possível mobilizar fósforo em solos de arroz usando microorganismos do solo. O processo requer carbono do solo.

Os arrozais são regados para evitar o crescimento de ervas daninhas. A profundidade da rega é alterada periodicamente, dependendo da fase de desenvolvimento da planta. Quando o arroz está amadurecendo, a água é drenada dos campos, e o solo está seco. Portanto, os solos de arroz têm propriedades específicas:eles alternam constantemente períodos de processos oxidativos e redutores, quando a acidez de tais solos aumenta durante a estagnação da água e diminui quando a água recua. Além disso, uma grande quantidade de material orgânico rico em carbono é acumulada na camada superior, bem como ferro sedimentar devido à destruição de rochas contendo ferro afetadas pela água.

Os microrganismos do solo oxidam ou reduzem os compostos inorgânicos, transformando-os em uma forma digestível diferente. Em resistido, solos de arroz ácidos, microrganismos do solo decompõem compostos de ferro e fósforo, reduzindo o ferro férrico para ferroso, e liberando fósforo de uma forma acessível às plantas. Mas esse processo requer oxigênio. Campos inundados com aumento da acidez do solo são propensos a deficiência de oxigênio, o que impede o processo de liberação de fósforo. Os cientistas presumiram que os microorganismos precisam do carbono como fonte de energia para restaurar o ferro sem oxigênio.

Para testar essa suposição, cientistas de solo conduziram um experimento:eles coletaram 255 amostras de solo de dois campos de arroz na China com um clima subtropical típico. Os pesquisadores removeram restos de plantas visíveis, pedras, e microfauna do solo e oxalato adicionado, acetato, propionato, e formular soluções - lábeis, que é facilmente degradável, matéria orgânica que é uma fonte de carbono prontamente disponível. Uma amostra foi deixada sem adição de qualquer composto como controle. Amostras de solo foram mantidas debaixo d'água por dois meses, isso é, sem oxigênio. Os solos de arroz existem em condições semelhantes. Por 60 dias, os pesquisadores mediram a concentração de ferro ferroso nas amostras. O ferro aparece assim que o fósforo é liberado e pode servir como um marcador para descobrir a concentração de fósforo livre. A medição direta do fósforo é mais complexa e cara.

As medições mostraram que a matéria orgânica lábil acelerou a liberação de fósforo de compostos de ferro. Além disso, o fósforo é liberado mais rapidamente em amostras de solo com uma concentração inicialmente mais alta de matéria orgânica lábil e compostos de ferro. Isso provou a suposição de que em condições livres de oxigênio em solos de arroz, o carbono pode "substituir" o oxigênio como fonte de energia para os microrganismos do solo que liberam fósforo na forma disponível para as plantas.

Os resultados da pesquisa mostram que quantidades relativamente pequenas de matéria orgânica lábil podem liberar as reservas de fósforo do solo e reduzir a dependência das fazendas de arroz de fertilizantes de fósforo razoavelmente caros e ambientalmente inseguros.