Repositorio
Institucional

Delgado, M.

Leaf manganese concentrations as a proxy for root carboxylate exudation: a first survey in phosphorus-limited South American temperate rainforests

SPRINGER

PLANT AND SOIL

en

Background and aimsSouth American temperate rainforests primarily develop on volcanic soils with high total phosphorus (P) concentrations

however, the P availability is low for most plants due to strong sorption of P to soil particles. In response to this, certain plant species have evolved strategies involving the release of root carboxylates that mobilize soil P. However, studying root exudates in situ poses significant challenges, promoting recent studies to use leaf manganese concentration ([Mn]) as a proxy for rhizosheath carboxylate concentration. Therefore, we used leaf [Mn] to identify if plant species potentially utilize root carboxylates for P mobilization.MethodsWe collected leaf and soil samples from 50 plant families across four sites in Chile, analyzing leaf [Mn] to assess carboxylate-exudation patterns, using low leaf [Mn] fern species as negative references and species with high leaf [Mn] (approximate to 500 mg kg(-)1 dry weight) as positive references.ResultsThe highest community-level leaf [Mn] was observed at the Rucamanque site, where soil P availability was the lowest. All species from the families Bromeliaceae, Myrtaceae, Nothofagaceae, and Winteraceae consistently exhibited high leaf [Mn], as we also observed for Podocarpus and Maytenus trees. With respect to plant life forms, trees, shrubs, and epiphytes generally had higher leaf [Mn] than ferns, mosses, and herbs.ConclusionsOur findings suggest that plants in soils with low P availability exhibited both a greater frequency and higher average of leaf [Mn] than those in soils with greater P availability, indicating their potential reliance on carboxylate exudation for P acquisition.Antecedentes y objetivos: Las selvas templadas sudamericanas se desarrollan principalmente en suelos volcánicos con altas concentraciones de fósforo total (P)

sin embargo, la disponibilidad de P es baja para la mayoría de las plantas debido a la fuerte adsorción de P a las partículas del suelo. En respuesta a esto, ciertas especies de plantas han desarrollado estrategias que implican la liberación de carboxilatos radiculares que movilizan el P del suelo. Sin embargo, el estudio de los exudados radiculares in situ presenta desafíos significativos, lo que ha impulsado estudios recientes para utilizar la concentración de manganeso en las hojas ([Mn]) como indicador de la concentración de carboxilatos en la rizovaina. Por lo tanto, utilizamos [Mn] en las hojas para identificar si las especies de plantas potencialmente utilizan carboxilatos de las raíces para la movilización de P. Métodos Recolectamos muestras de hojas y suelo de 50 familias de plantas en cuatro sitios en Chile, analizando [Mn] en las hojas para evaluar los patrones de exudación de carboxilatos, utilizando especies de helechos con [Mn] en hojas bajas como referencias negativas y especies con [Mn] en hojas altas (aproximadamente 500 mg kg(-)1 peso seco) como referencias positivas. Resultados El [Mn] en hojas más alto a nivel de comunidad se observó en el sitio de Rucamanque, donde la disponibilidad de P en el suelo fue la más baja. Todas las especies de las familias Bromeliaceae, Myrtaceae, Nothofagaceae y Winteraceae exhibieron consistentemente [Mn] en hojas altas, como también observamos para los árboles Podocarpus y Maytenus. Con respecto a las formas de vida vegetal, los árboles, arbustos y epífitas generalmente tenían una mayor concentración de [Mn] en las hojas que los helechos, musgos y hierbas. Conclusiones: Nuestros hallazgos sugieren que las plantas en suelos con baja disponibilidad de P exhibieron una mayor frecuencia y un promedio más alto de [Mn] en las hojas que aquellas en suelos con mayor disponibilidad de P, lo que indica su dependencia potencial de la exudación de carboxilatos para la adquisición de P.

artículo original

Phosphorus, carboxylate-releasing strategy

Leaf manganese concentration

Native species

Southern Chile

10.1007/s11104-025-07825-5

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CLUSTER ROOTS

RHIZOSPHERE CARBOXYLATES

ORGANIC-ACIDS

ALUMINUM

PLANTS

PROTEACEAE

ACCUMULATION

TRAITS

GROWTH

SOILS

CLUSTER ROOTS

RHIZOSPHERE CARBOXYLATES

ORGANIC-ACIDS

ALUMINUM

PLANTS

PROTEACEAE

ACCUMULATION

TRAITS

GROWTH

SOILS

Botánica

Ecología

Ciencias del suelo

versión publicada

hibrida

verde

restringido

restringido

WOS:001558676600001

Leaf manganese concentrations as a proxy for root carboxylate exudation: a first survey in phosphorus-limited South American temperate rainforests

artículo original

SPRINGER

PLANT AND SOIL

Agronomy

Plant Sciences

Soil Science

en

0032-079X

Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) from Chilean government#Proyectos de Investigacion Vinculados a la Red Nexer#Deputy Vice Chancellor (Research) at the University of Western Australia

Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) from Chilean government [1210684, 1241293]

Proyectos de Investigacion Vinculados a la Red Nexer [DNX22-0009, ATE220038]

Deputy Vice Chancellor (Research) at the University of Western Australia

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