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Organic acid-mediated phosphorus mobilization in black soils: differential effects of maize root exudates on alfisols and mollisols in Northeast China.

黒土における有機酸を介したリン可動化:中国東北部のアルフィソルとモリソルに対するトウモロコシ根滲出物の異なる影響 (機械翻訳の邦題)

PloS one2025Zhao W, Zhang Y, Xie X, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2025
出典
doi.org
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表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
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確認段階
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公開

日本語要約(機械生成)

本研究は、リン欠乏条件下でトウモロコシが分泌する有機酸が、アルフィソルとモリソルのリン可給性に及ぼす影響を検討した。低・中・高リン濃度で水耕栽培したトウモロコシの根滲出物を分析し、滅菌土壌に有機酸を添加して60日間培養した。リン欠乏下では、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、トランスアコニット酸の分泌が増加した。培養0~20日でリン放出がピークとなり、アルフィソルでは酒石酸とクエン酸が、モリソルではクエン酸が特に有効で、可給態リンを顕著に増加させた。有機酸の種類により可動化されるリン画分が異なり、酒石酸とクエン酸が最も効果的であることが示された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Soil phosphorus exists in various forms, but only minimal soluble phosphorus is bioavailable. While phosphate fertilizers address deficiency, low efficiency leads to insoluble phosphate accumulation, wasting resources. Enhancing phosphorus availability by converting non-available forms is a critical research priority. Under phosphorus-deficient conditions, plants enhance soil phosphorus availability by secreting organic acids. This study aims to explore phosphorus activation in Alfisol and Mollisol soils through maize root-secreted organic acids. Semi-hydroponic maize cultivation under low/medium/high phosphorus levels and sterilized soil (Alfisol/Mollisol) incubation with root-secreted organic acids (0.5-2%). Exudates analyzed via UHPLC-MS/MS; soil phosphorus dynamics monitored over 60 days. Under phosphorus limitation, maize root exudates showed marked increases in malic, citric, tartaric, and trans-aconitic acids. Soil incubation revealed peak phosphorus release during 0-20 d, with Alfisol exhibiting 95.8% (tartaric), 91.1% (citric), 81.8% (malic), and 67.7% (trans-aconitic) increases in available phosphorus, while Mollisol showed 94.0%, 119.6%, 83.1%, and 75.2% increments, respectively. Tartaric and citric acids outperformed others, boosting H2O-P and NaHCO3-Pi, whereas malic and trans-aconitic acids mainly elevated NaHCO3-Pi. Fractionation analysis highlighted distinct mechanisms: citric acid primarily mobilizes HCl-P; malic acid mainly targets NaOH-Pi and HCl-P; tartaric acid mobilizes NaOH-Po, HCl-P, and NaOH-Pi; while trans-aconitic acid influences NaOH-Po, HCl-P, and Res-P. These findings demonstrate acid-specific phosphorus pool mobilization, identifying tartaric and citric acids as most effective, supporting optimized phosphorus management strategies in black soils.

MeSH

ChinaCitric AcidMalatesPhosphorusPlant ExudatesPlant RootsSoilZea mays

DOI 10.1371/journal.pone.0333230

PMID 40991549

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