γ-聚谷氨酸对棉花生长与根际微生物的影响

摘要：

[目的]我国是一个农业大国,肥料利用率低下制约农业发展.如何提高肥料利用率成为我国农业发展的重要课题.γ-聚谷氨酸(γ-PGA)因其特殊的分子结构,在提高肥料利用率方面显示了巨大潜力.因此γ-PGA的应用对实现农业和生态的可持续发展具有重要意义.本文旨在探究棉花植株生长及根际土壤微生物对γ-PGA的响应.[方法]通过盆栽实验,利用高通量测序技术分析各处理土壤微生物群落.[结果]稀释150倍的γ-PGA显著促进棉花生长,株高增幅45.49%、茎粗增幅13.14%、主茎叶数增幅51.88%、果枝数增幅300.75%.配施γ-PGA后,土壤全磷、铵态氮、速效磷、速效钾含量显著提高,且在棉花采摘后依旧维持较高水平.高通量测序结果显示γ-PGA配施化肥会降低细菌的ACE、Chao1、Simpson、Shannon指数,增加真菌的ACE、Chao1、Simpson、Shannon指数.配施γ-PGA的采后土壤中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度下降13.49%、放线菌门(Actinobacteriota)增加12.37%、芽单胞菌门(Gemma-timonadota)增加 30.08%、拟杆菌门(Bacteroidota)下降6.93%、子囊菌门(Ascomycota)下降15.35%、担子菌门(Ba-sidiomycota)增加195.47%、被孢霉门(Mortierellomycota)下降10.49%.与单施化肥和蒸馏水对照相比,γ-PGA配施化肥后,土壤中各菌门依旧保持高相对丰度.群落功能表型结果显示,配施γ-PGA土壤微生物偏向需氧型和植物共生型.进一步的RDA分析表明,土壤全氮、全磷和全钾含量是影响微生物优势菌门的关键因子.[结论]γ-PGA能调节土壤微生物群落变化和促进作物生长,富集有益微生物,在作物采摘后依旧维持较高的土壤生物活性,有利于农业生产.

关键词：植物生长、土壤微生物、高通量测序技术、功能表型、RDA分析

所属期刊栏目：43

分类号：S182(农业生物学)

资助基金：新疆师范大学博士科研启动基金项目3010010274

在线出版日期：2023-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：33-44