Markforskare från RUDN University (Ryssland) och Huazhong Agricultural University (Kina) har visat att tillsats av kolföreningar till jorden kan öka fosfortillgången i risfält. För dessa ändamål, Biologer har beskrivit processerna för minskning av järn(III)-föreningar och fosforfrisättning av markmikroorganismer i närvaro av kol som energikälla. Dessa resultat kommer att bidra till att minska beroendet av fosfatgödselmedel och öka jordbrukets produktivitet. Forskningen har publicerats i tidskriften Geoderma .

Fosforbrist i jordar begränsar växtodlingskapaciteten. Ofta finns det i jordar i den form som inte är tillgänglig för växter, dvs järnföreningar. Otillgänglighet av fosfor är särskilt typiskt för tropiska och subtropiska jordar, till exempel, i risfält, där järn är ett av de vanligaste grundämnena. För att lösa detta problem, dyra fosforgödselmedel används i jordbruket. Markforskare från RUDN har visat att det är möjligt att mobilisera fosfor i risjordar med hjälp av markmikroorganismer. Processen kräver markkol.

Risfält vattnas för att hindra ogräs från att växa. Djupet på vattningen ändras periodiskt beroende på fasen av växtutvecklingen. När riset mognar, vatten dräneras från fälten, och jorden torkas. Därför, risjordar har specifika egenskaper:de växlar ständigt perioder av oxidativa och reducerande processer, när surheten i sådana jordar ökar under stagnation av vatten och minskar när vattnet drar sig tillbaka. Dessutom, en stor mängd kolrikt organiskt material ackumuleras i det övre lagret, samt sedimentärt järn på grund av förstörelsen av järnhaltiga bergarter som påverkas av vatten.

Jordmikroorganismer oxiderar eller reducerar oorganiska föreningar, omvandla dem till en annan smältbar form. i väderbitna, sura risjordar, jordmikroorganismer bryter ner järn och fosforföreningar, reducera järn till järn, och frigörande av fosfor i en form som är tillgänglig för växter. Men denna process kräver syre. Översvämmade fält med ökad marksurhet är benägna att få syrebrist, som hindrar processen för fosforfrisättning. Forskare har antagit att mikroorganismer behöver kol som energikälla för att återställa järn utan syre.

För att testa detta antagande, markforskare genomförde ett experiment:De tog 255 jordprover från två risfält i Kina med ett typiskt subtropiskt klimat. Forskare tog bort synligt växtskräp, stenar, och markmikrofauna och tillsatt oxalat, acetat, propionat, och formiatlösningar – labila, som är lättnedbrytbar, organiskt material som är en lättillgänglig kolkälla. Ett prov lämnades utan tillsats av någon förening som kontroll. Jordprover hölls under vatten i två månader, det är, utan syre. Risjordar finns under liknande förhållanden. I 60 dagar, forskare mätte koncentrationen av järnhaltigt järn i proverna. Järn förekommer när fosfor frigörs och kan fungera som en markör för att ta reda på koncentrationen av fri fosfor. Direkt mätning av fosfor är mer komplex och kostsam.

Mätningar visade att labilt organiskt material påskyndade fosforfrisättningen från järnföreningar. Dessutom, Fosfor frigörs snabbare i jordprover med en initialt högre koncentration av labilt organiskt material och järnföreningar. Detta bevisade antagandet att under syrefria förhållanden i risjordar, kol kan "ersätta" syre som energikälla för markmikroorganismer som frigör fosfor i den form som är tillgänglig för växter.

Forskningsresultat visar att relativt små mängder labilt organiskt material kan frigöra markens fosforreserver och minska risgårdarnas beroende av ganska dyra och miljöosäkra fosforgödselmedel.