Фосфор (Р) является важным питательным элементом в фотосинтезе растений. Однако адсорбция минерального фосфора посредством выщелачивания и эрозии приводит к снижению доступности фосфора и, следовательно, к дефициту фосфора.

В исследовании, опубликованном в журнале Лесные экосистемыГруппа исследователей из Китая выяснила механизм круговорота фосфора в субтропических лесах. Они обнаружили, что по мере увеличения возраста насаждений биодоступный фосфор в плантациях Pinus Massoniana поглощается корнями под действием почвенных фосфатаз. Затем этот фосфор распределяется по корням и листьям в различных формах фосфорных компонентов органов, причем это соотношение подвержено сезонным колебаниям.

«Круговорот фосфора в надземной и подземной среде субтропических лесов варьируется в зависимости от насаждений, возраста и сезона», — утверждает автор-корреспондент Сяогай Гэ из Института лесного хозяйства Китайской академии лесного хозяйства. «По мере увеличения возраста насаждений Pinus Massoniana постоянно поглощает биодоступный фосфор из почвы, что приводит к снижению доступности фосфора в почве на плантациях Pinus Massoniana».

Поглощенный фосфор затем распределяется по различным органам в четырех различных формах: метаболический фосфор, фосфор нуклеиновых кислот, липидный фосфор и остаточный фосфор.

«На это распределение влияет резорбция фосфора», — добавляет Ge. «Фосфор в этих органах в конечном итоге возвращается в почву с опадом, тем самым смягчая снижение доступности фосфора в почве из-за активности почвенных фосфатаз».

Исследовательская группа также заметила, что доля метаболического фосфора в листьях первоначально увеличивалась, но впоследствии уменьшалась с возрастом Pinus Massoniana в течение вегетационного периода, в результате чего доля метаболического фосфора в подстилке составляла 34–68%. В межвегетационный период основным изменением фосфорных компонентов тонких корней Pinus Massoniana был переход от метаболического фосфора к остаточному фосфору.

«По сравнению с вегетационным периодом фракции почвенных лигандов P снизились на 7–22%, а обменные фракции P увеличились на 0–16% в межвегетационный период», — говорит Ге. «Компоненты фосфора в органах имели тенденцию к снижению с увеличением возраста древостоя, в первую очередь из-за постепенного снижения биодоступного фосфора в почве, и эта тенденция смягчалась за счет внесения подстилки».

Производство растворенного фосфора почвенными фосфатазами в некоторой степени ограничивает снижение биодоступного фосфора в почве, вызванное резорбцией фосфора листьями. Изменения в компонентах P органов листа между вегетационными и межвегетационными сезонами объясняются выделением P Pinus Massoniana.

Основное значение результатов группы заключается в том, что они могут предложить теоретическую основу для методов управления плантациями Pinus Massoniana, повышая продуктивность субтропических плантаций в различных возрастных группах.