Mikroskopiskt liv frodas under våra fötter och spelar en avgörande roll för markens hälsa och kollagring. Forskare från Institute of Applied Ecology vid den kinesiska vetenskapsakademin har grävt i mysterierna kring hur olika jordtyper påverkar dessa mikrobiella samhällen och deras inverkan på underjordiska processer.

Deras serie studier, genomförda över Hainan Island, fokuserade på gummiplantager – en viktig ekonomisk trädart i regionen. Resultaten, publicerade i tre separata tidskrifter, belyser det komplexa samspelet mellan modermaterial, mikrober och jordprocesser.

I deras första studie publicerad i Geoderma Regional , visade forskarna hur det underliggande bergskiktet, känt som modermaterial, påverkar balansen mellan viktiga näringsämnen som kol, kväve och fosfor i jorden. De fann att basaltiska jordar, bildade av vulkaniskt berg, hade en högre fosforhalt men lägre kvävenivåer än marina sedimentära jordar.

Denna obalans tyder på att det kan vara fördelaktigt att skräddarsy näringshantering för gummiplantager baserat på jordtyp. Till exempel kan tillsats av fosfor till basaltjordar och kväve till marina sedimentära jordar optimera växttillväxten.

Att ta en närmare titt på den mikrobiella världen i jorden, i den andra studien publicerad i Science of The Total Environment , undersökte forskarna hur dessa modermaterial formar bakteriesamhällen. De fann att dessa samhällen anpassar sig till sin miljö. I basaltiska jordar med lägre pH och högre fuktighet var bakteriepopulationerna mindre olika men visade högre aktivitet för att bryta ned kol och kväve.

Omvänt stödde marina sedimentära jordar, med lägre fukt och näringsämnen, fler olika bakteriesamhällen med förbättrad förmåga att använda svårare att sönderfalla material.

I den tredje studien publicerad i Soil Biology and Biochemistry , undersökte de tvåvägseffekterna av modermaterial och vegetation på mikrobiella samhällen, och bidraget från mikrobiella rester till markens kol. De fann att gummiplantager, jämfört med andra vegetationstyper, hade en högre ansamling av dött mikrobiellt material. Detta tyder på en snabb mikrobiell livscykel i det studerade tropiska klimatet.

Viktigt är att typen av lermineral som finns i jorden också påverkade den mikrobiella nekromassan (döda rester). Lerjord från basaltiska bergarter gav bättre skydd för dessa rester, vilket främjade deras ackumulering och bidrag till markens kollagring. Däremot gynnade sandigare jordar svampsamhällen, vars rester bidrog olika till den totala kolhalten.

Tillsammans ger dessa tre studier tillsammans värdefulla insikter för näringsämneshantering i gummiplantager och för att förstå hur man kan förbättra markens kolbindning i tropiska regioner. Genom att avslöja hemligheterna i markens mikrobiella värld banar forskare vägen för mer hållbara rutiner för förvaltning av gummiplantager.

Mer information: Yuzhu Li et al, Jord totalt och tillgänglig C:N:P stökiometri bland olika grundmaterials markprofiler i gummiplantager på Hainan Island, Kina, Geoderma Regional (2024). DOI:10.1016/j.geodrs.2024.e00765

Yu-Zhu Li et al, Toward soil carbon storage:the influence of parent material and vegetation on profile-scale microbial community structure and necromass ackumulation, Soil Biology and Biochemistry (2024). DOI:10.1016/j.soilbio.2024.109399

Yu-Zhu Li et al, Föräldramaterial påverkar markens egenskaper för att forma sammansättningsprocesser för bakterier, mångfald och enzymrelaterade funktioner, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.172064

Journalinformation: Science of the Total Environment , Biokemi

Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences