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Using organic phosphorus to sustain pasture productivity: A perspective

  • D. M. Nash
  • P. M. Haygarth
  • B. L. Turner
  • L. M. Condron
  • R. W. McDowell
  • A. E. Richardson
  • M. Watkins
  • M. W. Heaven
2014 - Geodema
Palavras-chave: Fósforo, orgânico, pastagem, transformações, Inositol, enzimas
Termos de indexação: Mineralização de fósforo, bioquímica do solo, fertilidade do solo, microrganismos
 

Resumo

O fósforo orgânico (P) em pastagens/forragens poderia sustentar sistemas de produção que historicamente dependiam de fertilizantes inorgânicos de P. As interações entre o P inorgânico, as plantas e os solos têm sido amplamente estudadas. No entanto, sabe-se menos sobre a transformação do P orgânico em ortofosfato inorgânico. O presente documento investiga o que se sabe sobre o P orgânico em solos de pastagem/forragens utilizados para a agricultura, bem como a investigação necessária para utilizar o P orgânico para uma produção vegetal sustentável. O P orgânico compreende > 50% do P total do solo em sistemas agrícolas, dependendo da localização, do tipo de solo e da utilização da terra. A hidrólise do P orgânico e a libertação de ortofosfato pela atividade enzimática da fosfatase são afetadas por uma série de fatores, incluindo: a) a natureza química do P orgânico e a sua capacidade de interagir com a matriz do solo; b) os microrganismos que facilitam a mineralização; c) a mineralogia do solo; d) os eletrólitos da água do solo; e e) as propriedades físico-químicas do solo. Os conhecimentos biogeoquímicos atuais sobre a transformação do P orgânico no solo limitam a nossa capacidade de desenvolver estratégias de gestão que promovam a utilização do P orgânico na produção vegetal. São particularmente necessárias informações sobre os tipos e fontes de P orgânico nos sistemas de pastagem e sobre os fatores que afetam a atividade das enzimas que mineralizam o P orgânico. Sugerem-se abordagens integradas que analisem a matriz do solo, a água do solo e a biologia do solo para colmatar esta lacuna de conhecimentos.

 

Abstract

Organic phosphorus (P) in grazed pastures/grasslands could sustain production systems that historically relied on inorganic P fertiliser. Interactions between inorganic P, plants and soils have been studied extensively. However, less is known about the transformation of organic P to inorganic orthophosphate. This paper investigates what is known about organic P in pasture/grassland soils used for agriculture, as well as the research needed to utilise organic P for sustainable plant production. Organic P comprises > 50% of total soil P in agricultural systems depending on location, soil type and land use. Organic P hydrolysis and release of orthophosphate by phosphatase enzymatic activity is affected by a range of factors including: (a) the chemical nature of the organic P and its ability to interact with the soil matrix; (b) microorganisms that facilitate mineralisation; (c) soil mineralogy; (d) soil water electrolytes; and (e) soil physicochemical properties. Current biogeochemical knowledge of organic P processing in soil limits our ability to develop management strategies that promote the use of organic P in plant production. Information is particularly needed on the types and sources of organic P in grassland systems and the factors affecting the activity of enzymes that mineralise organic P. Integrated approaches analysing the soil matrix, soil water and soil biology are suggested to address this knowledge gap.
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