Forskare har presenterat ett enklare och billigare sätt att mäta en biologiskt aktiv form av fosfor i jord – ett genombrott som skulle kunna hjälpa forskare att äntligen förstå hur detta essentiella näringsämne rör sig genom ekosystemen och, ja, håller växterna vid liv.

Fosfor är avgörande för växttillväxt och livsmedelsproduktion, men världens naturliga fosforreserver är begränsade. Så att lära sig hur det lagras, omvandlas och frigörs i jorden spelar roll – både för att hålla jordbruksmarken bördig och för att minska slöseri och miljöskador. Ingen press.

I en studie publicerad i Journal of Agricultural and Marine Sciences har ett internationellt team med forskare från Sultan Qaboos University, James Hutton Institute, Omans miljömyndighet och andra förfinat en laboratoriemetod för att mäta DNA-bunden fosfor (DNA-P) i jordar.

DNA-P är en del av den organiska fosforpoolen som är knuten till levande mikroorganismer. Eftersom mikrober ständigt tar upp, omvandlar och frigör näringsämnen, erbjuder denna form av fosfor ett fönster in i den biologiskt aktiva delen av jordens fosforcykel – den del som faktiskt gör något, till skillnad från att bara ligga där.

Forskarna testade och modifierade en befintlig analytisk procedur och tillämpade sedan den förbättrade versionen på 32 olika jordtyper från hela Storbritannien. Den uppdaterade metoden visade sig vara enklare att utföra och billigare, samtidigt som den behöll den precision och känslighet som krävs för tillförlitliga mätningar. En sällsynt vinst för både budget och noggrannhet.

En av de största förbättringarna kom från att eliminera enzymbehandlingar som tidigare hade varit en del av processen. Det visade sig att de inte var nödvändiga – vilket alltid är en rolig upptäckt när man har gjort något onödigt komplicerat i åratal.

Ett steg var dock fortfarande avgörande: ultrafiltrering behövdes fortfarande för att separera DNA-bunden fosfor från andra fosforinnehållande föreningar. Utan den separationen skulle DNA-P-mätningarna bli mindre exakta. Vissa saker, verkar det som, kan man bara inte hoppa över.

DNA-P utgjorde bara en liten andel av den totala organiska fosforn i de studerade jordarna. Ändå visade dess koncentration starka samband med flera viktiga jordegenskaper, inklusive pH, mikrobiell biomassa-fosfor, organiskt material och fosfor löst i markvatten.

Dessa samband tyder på att DNA-P är närmare förknippat med levande markmikroorganismer än med långvariga, stabila fosforreserver. Med andra ord är det ett användbart fönster in i den mer aktiva delen av fosforcykeln – den som påverkas av mikrobiellt liv, vilket tydligen är mycket upptaget med att göra saker som vi först nu börjar mäta ordentligt.

Den förbättrade metoden ger forskare ett mer praktiskt verktyg för att studera biologiskt aktiv fosfor i jordar. Det skulle också kunna hjälpa forskare att undersöka hur mikrobiella samhällen påverkar mängden fosfor som blir tillgänglig för växter.

I takt med att jordbruket möter växande press att använda ändliga fosforresurser mer effektivt, kan bättre mätningar av detta näringsämne bli allt viktigare. Det nya tillvägagångssättet kan stödja framtida forskning om markbördighet, näringshantering och mer hållbara livsmedelsproduktionssystem – vilket är bra, för alternativet är att få slut på fosfor och behöva förklara det för en hungrig planet.

Material tillhandahållet av Sultan Qaboos University. Obs: Innehållet kan ha redigerats för stil och längd.