Unravelling the Role of Rhizosphere Microbiome and Root Traits in Organic Phosphorus Mobilization for Sustainable Phosphorus Fertilization. A Review

  • I. Amadou
  • D. Houben
  • M. P. Faucon
2021 - Agronomy
Palavras-chave: Agroecologia, biogeoquímica, culturas de cobertura, insumos orgânicos, fósforo orgânico, características das plantas, solo da rizosfera, microbiomas da rizosfera
Termos de indexação: Reciclagem de nutrientes, mineralização, rizosfera, manejo da nutrição, insumos orgânicos, sistemas de cultivos
 

Resumo

Movendo-se em direção a fontes mais sustentáveis para o manejo da nutrição com fósforo (P) em agroecossistemas, o fósforo orgânico (Po) derivado de insumos orgânicos e do solo é cada vez mais considerado para complementar o fertilizante mineral P. No entanto, a dinâmica do P adicionado por insumos orgânicos em sistemas solo-planta ainda é pouco compreendida e atualmente não há informações claras sobre como a composição do Po dessas emendas determina a disponibilidade de P por meio de interações com o microbioma do solo e as características das raízes. Aqui, revisamos os principais mecanismos do microbioma da rizosfera e das características das raízes que governam a dinâmica dos pools de Po derivados de insumos orgânicos/solo no sistema solo-planta. Discutimos até que ponto as principais formas de Po derivadas de insumos orgânicos/solo podem ser utilizadas pelas plantas e como isso poderia ser melhorado para fornecer utilização eficiente de insumos orgânicos como fontes potenciais de P. Fornecemos novos insights sobre como uma melhor compreensão das interações entre formas de Po, características das raízes e microbiomas da rizosfera pode ajudar a melhorar o manejo da fertilização com P, e discutimos avanços recentes na mobilização e recuperação de Po de insumos orgânicos. Em seguida, desenvolvemos estratégias propostas em agroecologia que poderiam ser usadas para melhorar a utilização de Po, especificamente vinculando melhor as características das plantas e as formas de Po, e desenvolvendo novos sistemas de cultivo que permitam uma reciclagem mais eficiente de Po.

 

Abstract

Moving toward more sustainable sources for managing phosphorus (P) nutrition in agroecosystems, organic phosphorus (Po) derived from organic inputs and soil is increasingly considered to complement mineral P fertilizer. However, the dynamics of P added by organic input in soil-plant systems is still poorly understood and there is currently no clear information on how the Po composition of these amendments determines P availability through interactions with the soil microbiome and root traits. Here, we review the main mechanisms of rhizosphere microbiome and root traits governing the dynamics of organic input/soil-derived Po pools in the soil-plant system. We discuss the extent to which the major forms of Po derived from organic input/soil can be used by plants and how this could be improved to provide efficient utilization of organic inputs as potential P sources. We provide new insights into how a better understanding of the interactions between Po forms, root traits, and rhizosphere microbiomes can help better manage P fertilization, and discuss recent advances in the mobilization and recovery of Po from organic inputs. We then develop proposed strategies in agroecology that could be used to improve Po utilization, specifically by better linking plant traits and Po forms, and developing new cropping systems allowing more efficient Po recycling.

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