Repositorio UFRO · Omeka S

Mechanisms Involved in Soil-Plant Interactions in Response to Poultry Manure and Phytase Enzyme Compared to Inorganic Phosphorus Fertilizers

Primer Autor	Poblete-Grant, Patricia
Título	Mechanisms Involved in Soil-Plant Interactions in Response to Poultry Manure and Phytase Enzyme Compared to Inorganic Phosphorus Fertilizers
Editorial	MDPI
Revista	AGRONOMY-BASEL
Lenguaje	en
Resumen	While soil responses to organic and inorganic phosphorus (P) fertilizers have been widely studied, plant physiological and molecular responses remain insufficiently characterized. Such an understanding is necessary to develop sustainable P fertilization strategies that enhance plant performance in soils with P limitations. This study investigated the impact of poultry manure (PM) and its combination with phytase enzyme on molecular plant responses involved in P use efficiency (PUE) of ryegrass plants growing on a P-deficient Andisol. A greenhouse experiment under controlled conditions was performed to evaluate soil properties, plant biomass, P uptake, plant performance, and the expression of P transporters under the following P treatments: P deficiency (PD), mineral fertilizers (F), PM alone, and PM combined with phytase. The combination of PM and phytase enhanced soil P availability by 60% and increased soil P enzyme activities 2.6-fold, facilitating the mineralization of organic P. This resulted in a 63% increase in shoot P concentration and a 35% enhancement in shoot biomass. Additionally, oxidative stress markers decreased, with lipid peroxidation in roots reduced up to five-fold, while antioxidant activity increased 1.6-fold. Molecular analysis revealed that the expression of the P transporter gene LpPHT1 4 was upregulated 9.3-fold, indicating an improved capacity for P acquisition and utilization. These findings suggest that phytase-mediated hydrolysis of organic P and the activation of plant P transporters are key mechanisms driving enhanced P uptake and efficiency in P-deficient soils.Aunque las respuestas del suelo a los fertilizantes de fósforo (P) orgánicos e inorgánicos se han estudiado ampliamente, las respuestas fisiológicas y moleculares de las plantas aún no se han caracterizado suficientemente. Esta comprensión es necesaria para desarrollar estrategias de fertilización con P sostenibles que mejoren el rendimiento de las plantas en suelos con limitaciones de P. Este estudio investigó el impacto del estiércol de aves (PA) y su combinación con la enzima fitasa en las respuestas moleculares de las plantas involucradas en la eficiencia del uso de P (EUP) de plantas de raigrás que crecen en un Andisol deficiente en P. Se realizó un experimento en invernadero bajo condiciones controladas para evaluar las propiedades del suelo, la biomasa vegetal, la absorción de P, el rendimiento de las plantas y la expresión de los transportadores de P bajo los siguientes tratamientos de P: deficiencia de P (DP), fertilizantes minerales (F), PA solo y PA combinado con fitasa. La combinación de PA y fitasa mejoró la disponibilidad de P en el suelo en un 60 % e incrementó las actividades enzimáticas del P en el suelo 2,6 veces, facilitando la mineralización del P orgánico. Esto resultó en un aumento del 63 % en la concentración de P en los brotes y una mejora del 35 % en la biomasa de los brotes. Además, los marcadores de estrés oxidativo disminuyeron, con una reducción de hasta cinco veces en la peroxidación lipídica en las raíces, mientras que la actividad antioxidante aumentó 1,6 veces. El análisis molecular reveló que la expresión del gen transportador de fósforo LpPHT1 4 se incrementó 9,3 veces, lo que indica una mayor capacidad para la adquisición y utilización de fósforo. Estos hallazgos sugieren que la hidrólisis del fósforo orgánico mediada por fitasa y la activación de los transportadores de fósforo en las plantas son mecanismos clave que impulsan una mayor absorción y eficiencia del fósforo en suelos deficientes en este elemento.
Tipo de Recurso	artículo original
Description	phosphorus uptake poultry manure soil phosphorus availability phosphorus transporters sustainable fertilization
doi	10.3390/agronomy15030660
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	ORGANIC-MATTER USE EFFICIENCY LEGACY PHOSPHORUS PHOSPHATE-UPTAKE MANAGEMENT STABILIZATION AVAILABILITY EXPRESSION LITTER BARLEY
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.3390/agronomy15030660
Materias	ORGANIC-MATTER USE EFFICIENCY LEGACY PHOSPHORUS PHOSPHATE-UPTAKE MANAGEMENT STABILIZATION AVAILABILITY EXPRESSION LITTER BARLEY
Disciplinas de la OCDE	Agricultura Ciencias del suelo Biotecnología agrícola
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Tipo de ruta	dorada verde
Access Rights	acceso abierto
Derechos de acceso	acceso abierto
Id de Web of Science	WOS:001453539600001
Título de la cita (Recomendado-único)	Mechanisms Involved in Soil-Plant Interactions in Response to Poultry Manure and Phytase Enzyme Compared to Inorganic Phosphorus Fertilizers
Identificador del recurso (Mandatado-único)	artículo original
Editorial	MDPI
Revista/Libro	AGRONOMY-BASEL
Categoría WOS	Agronomy Plant Sciences
Idioma	en
License	CC BY 4.0
Condición de la licencia (Recomendado-repetible)	CC BY 4.0
Entidad financiadora	Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT) in Chile
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	Fondo Nacional de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT) in Chile [3210228, 1241718, 1230084, 11240769, 11240738]
Formato	pdf