Phosphorus speciation in riparian soils: A phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy and enzyme hydrolysis study.

Young, E.O., Ross, D.S., Cade-Menun, B.J., et Liu, C.W. (2013). « Phosphorus speciation in riparian soils: A phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy and enzyme hydrolysis study. », Soil Science Society of America Journal, 77(5), p. 1636-1647. doi : 10.2136/sssaj2012.0313  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans le bassin du lac Champlain, les charges de phosphore (P) provenant de l’érosion des berges et des terres cultivées sont deux importantes sources de P, et une meilleure compréhension des facteurs affectant la perte du P riverain est nécessaire pour soutenir les efforts de restauration des rives. Nous avons utilisé la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) du phosphore 31 en solution et une méthode d’hydrolyse enzymatique pour caractériser le P et évaluer sa biodisponibilité dans 14 sols riverains communément cartographiés dans le nord-ouest du Vermont. Des horizons de surface ont été échantillonnés à partir de séries distinctes sur deux sites de restauration des rives afin de déterminer une gamme de propriétés des sols. Les échantillons ont été extraits avec un mélange d’hydroxyde de sodium et d’acide éthylènediaminetétraacétique (NaOH-EDTA), puis analysés par RMN du 31P en solution afin de déterminer les espèces du P et de les doser. Des phosphatases disponibles dans le commerce ont été utilisées pour fractionner le P non réactif au molybdate (PNRM) extractible à l’eau en monoesters et diesters d’orthophosphate. Le phosphore extrait par NaOH-EDTA allait de 74 à 510 mg de P par kg (représentant de 14,2 à 31,9 % du P total du sol), desquels 58 ± 13 % ont été identifiés comme du P organique. Les composés du phosphore identifiés dans tous les échantillons comprenaient de l’hexakisphosphate de myo-inositol (myo-IHP), du scyllo-IHP, du néo-IHP, du chir-IHP, du glycérophosphate, du glucose 6 phosphate, des mononucléotides, du phosphate de choline, du glucose-1-phosphate, de l’ADN, du pyrophosphate et de l’orthophosphate. Les monoesters d’orthophosphate représentaient 53,7 ± 12,3 % du P total extractible au NaOH-EDTA et 93 ± 3 % du P organique extractible au NaOH EDTA, indiquant l’importance du P organique dans ces sols. Les stéréoisomères d’IHP représentaient 29 ± 7 % du Po extractible au NaOH-EDTA. Pour les extractions à l’eau, 78 ± 13 % du P total était du PNRM, desquels 18 ± 6 % étaient des monoesters d’orhtophosphate labiles et 31 ± 15 % des diesters d’orthophosphate. Les présents résultats suggèrent que des indices analytiques du potentiel de perte du P riverain devraient être pris en compte pour le P organique et le P inorganique.

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