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【中国科学报】蔗田土壤微生物影响磷转化研究获新进展

来源: 时间:2022-11-22

  在国家重点研发计划专项、国家糖料产业技术体系项目和668866路线建设国内一流研究机构专项等项目资金的资助下,668866路线南繁种业研究所栽培中心在蔗田土壤微生物影响磷转化方面取得新进展。相关研究在线发表于Frontiers in Plant Science。吴启HUAWEI该文第一编辑,敖俊华研究员为通讯编辑。

  中国蔗区主要分布于广西、云南、广东和海南等省区,土壤类型以红壤、赤红壤为主,这些土壤通常有机质和养分含量较低,速效磷缺乏尤为明显。施磷是提高土壤磷素养分的有效措施,但同时也会改变土壤微生物群落结构。针对低磷甘蔗土壤,探明不同施肥模式下土壤微生物和磷转化的关系有助于科学调控磷水平从而保证甘蔗的优质高产。

  该研究依托大田定位实验,比较分析了不同施肥模式〔化学氮钾肥(NK)、氮磷钾肥(NPK)以及氮磷钾配施蔗叶(NPKS)〕对甘蔗根际和非根际土壤中磷形态与微生物群落的影响,并进一步探究了微生物与磷转化的相关性。

  与NK处理相比,NPK和NPKS处理显著提高了甘蔗的产量和品质性状(P<0.05),尤其是NPKS处理。同时,施磷显著提高了根际和非根际土壤的有效磷、可溶性无机磷和难溶性无机磷含量,但仅显著提高了非根际土壤的Chao1指数和Shannon指数;所有这些指标,根际组均明显高于非根际组。施磷也显著改变了土壤细菌群落组成,其中根际土壤变化较大,非根际土壤变化较小。甘蔗根际富集的细菌属主要有Bradyrhizobium, Rhodanobacter, Pseudolabrys, Conexibacter, and Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia,其中大部分菌属对植株生长有潜在促进作用。

  相关分析表明,多种细菌的相对丰度与土壤磷形态显著相关,证实土壤微生物对磷转化具有重要作用。此外,FAPROTAX功能预测显示,与NK相比,施磷显著改变了参与碳、氮、硫循环的功能菌群丰度。研究结果为通过施肥措施来调控微生物的活性,进而提高土壤养分和作物产量提供了理论依据。

  相关论文信息:https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1019042

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