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菌劑浸種對大豆的促生增產作用及土壤理化特性與解磷菌群落組成的影響

2024-03-25 17:26方明棵羅心誠王麒王瑩武美燕李會貞楊亞珍
江蘇農業科學 2024年2期
關鍵詞:土壤理化性質大豆

方明棵 羅心誠 王麒 王瑩 武美燕 李會貞 楊亞珍

摘要: 為探究菌劑浸種對大豆的促生增產作用及土壤理化特性與解磷菌群落組成的影響,以無菌水浸種(O)作為對照,用固氮型根瘤菌(ON)、解磷型芽孢桿菌(OP)、解鉀型芽孢桿菌 (OK)、固氮-解磷復合型真菌印度梨形孢(OPr)及4種菌劑復配劑(ONPKPr)對大豆進行浸種處理,然后在大田和盆栽試驗條件下首先分析了不同菌劑浸種對大豆的促生增產作用;在此基礎上,采用生理生化分析和Illumina高通量測序技術研究了不同菌劑浸種對大豆根際土壤理化特性及解磷菌群落組成的影響。結果表明,大田條件下與對照相比,OP、OPr和ONPKPr處理根際土壤速效磷含量極顯著提高,分別提高37.44%、35.81%和44.19%;ON和ONPKPr處理能顯著提高大豆產量,分別提高4.67%和5.00%。盆栽條件下與對照相比,ON和ONPKPr處理對大豆根瘤數、根瘤干質量和產量提升作用顯著,大豆產量增幅分別為14.07%和15.00%,根瘤數分別增加41.13%和32.18%,根瘤干質量分別提高58.52%和49.70%。Illumina高通量測序結果表明,不同菌劑浸種大豆根際土壤解磷菌群落均以放線菌門和變形菌門為主,但放線菌門和變形菌門的比值(A/P)存在差異;在屬級水平上ON、OP和ONPKPr處理有利于鏈霉菌等有益微生物在土壤定殖;冗余分析顯示,放線菌門在土壤中豐度與土壤有機質含量呈正相關性,變形菌門豐度與全磷、速效鉀含量呈正相關性。該研究可為生物菌劑在大豆生產上的有效使用及土壤改良提供重要理論支撐。

關鍵詞: 解磷菌;群落組成;大豆;土壤理化性質

中圖分類號:S182 ?文獻標志碼:A

文章編號:1002-1302(2024)02-0190-08

磷素是植物體內蛋白質、磷酸合成及能量循環等代謝過程的必需元素,同時還是衡量土壤肥力的重要元素指標,因而土壤中磷素對于促進作物的生長和增產,提升土壤養分與微生物多樣性具有重要作用[1-2]。土壤磷素循環是以微生物活動為中心,不同土壤中的微生物群落在土壤中所扮演的角色也不同。解磷菌在土壤磷素循環中扮演著重要角色,可以將土壤環境中難溶的磷素轉化為可被作物吸收利用的正磷酸鹽,進而提高有效磷和磷酸酶活性,提升土壤肥力,促進農作物生長與增產[3-4]。因而解磷菌對于土壤改良及作物豐產具有重要意義。

土壤磷素循經常會受到各種外部條件的影響,尤其是外施各種微生物菌劑[5]。陳定安等的研究表明,油茶樹根際接種假單胞菌能夠對解磷菌產生影響,可提高土壤中磷的有效性[6]。常佳發現,施用搭配解磷菌劑的有機肥可以提高復墾土壤有效磷的含量及玉米的產量[7]。張健等報道,在北方石灰性土壤上分別施入不同解磷菌肥可以提升油菜產量及品質[8];此外,在小麥和棉花田中施加解磷細菌與其他功能微生物能促進土壤中速效磷和速效鉀的釋放[9-10]。雖然大量研究已證實外加生物菌劑可增產增效提高有效磷的釋放,但由于土壤微生物群落的復雜性,目前關于微生物菌劑促進作物增產增效的生物學機制仍不十分明確。一些研究認為,微生物菌劑的增產增效作用是由于菌劑與土壤微生物功能類群之間互作改變了功能微生物的群落結構和豐度;另一些研究則認為,微生物菌劑可改變土壤養分形態和含量,促進作物對土壤有效磷和有效氮等養分的轉化和利用[3]。

固氮細菌、解磷菌和印度梨形孢(Piriformospora indica)是3類重要的生物菌肥,在土壤改良和提高作物產量方面具有顯著效果,在農作物綠色生產中發揮著重要作用[11-13]。為了明確3類菌劑浸種對大豆的促生增產作用及土壤養分與解磷菌群落組成的影響,本試驗以湖北省石首市天鵝洲有機大豆田的貧瘠土壤為基質,以無菌水浸種作為對照,用固氮型根瘤菌、解磷型芽孢桿菌、解鉀型芽孢桿菌、固氮-解磷復合型真菌印度梨形孢及4種菌劑復配劑對大豆進行浸種處理,然后在大田和盆栽試驗條件下首先分析了不同菌劑浸種對大豆的促生增產作用;在此基礎上,采用生理生化分析和Illumina高通量測序技術研究了不同菌劑浸種對大豆根際土壤養分及解磷菌群落組成的影響。該研究結果可揭示生物菌肥浸種對大豆生產、土壤養分及土壤解磷菌群落組成的影響,從而為土壤生態系統中磷素的有效利用提供參考,同時為大豆豐產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大豆品種為中黃13。所使用固氮型根瘤菌(ON)、解磷型芽孢桿菌(OP)、解鉀型芽孢桿菌(OK)、固氮-解磷復合型真菌印度梨形孢(OPr)4種菌劑均來自于筆者所在實驗室,有效活菌數為1.0×108 CFU/mL。

1.2 試驗地概況

田間試驗于2021年4月3日在湖北省石首市天鵝洲小河口鎮小河口村(29.85°N,112.57°E)進行。該地氣候溫暖濕潤,年平均氣溫16.5 ℃,無霜期為261 d,年日照時數為1 800~2 000 h。試驗地前茬為有機大豆,土壤類型為輕黏土,是由長江河道沖刷物淤積而成。試驗前采集土樣進行化驗,土壤pH值為7.68,有機質含量16.57 g/kg,全氮、全磷、全鉀含量分別為1.18、0.71、26.58 g/kg,堿解氮含量43.63 mg/kg,速效磷含量12.90 mg/kg,速效鉀含量132.75 mg/kg。

1.3 試驗設置及采樣

田間試驗共設5個處理:固氮型根瘤菌(ON),解磷型芽孢桿菌(OP),解鉀型芽孢桿菌 (OK),固氮-解磷復合型真菌印度梨形孢(OPr),4種菌劑復配劑(ONPKPr);以無菌水作為對照(O)。在大豆播種前,將大豆種子在上述菌劑中浸泡30 min,然后進行4 h陰干處理,經檢測種子表面活菌數為1.05×107個/cm2。田間試驗小區隨機區組排列,每個處理設置3個重復小區,小區面積為100 m2(10 m×10 m),間距 2 m。小區僅以有機肥(有機質>35%, N+P2O5+K2O>6.0%)為底肥,用量為150 kg/hm2, 大豆播種量為6 kg/667 m2,種植密度為7.3×105株/hm2。在2021年10月將大豆連根挖出,采用抖根法獲取大豆根際土壤,混勻后分為2份,一份土壤裝入無菌袋于-80 ℃冰箱保存,用于菌群落結構分析,另一份風干后過篩用作土壤養分的測定。盆栽試驗于2021年4月3日在長江大學農學院鋼架塑料大棚內進行。盆栽土壤來自田間試驗田,試驗處理設計同上。每個處理重復4次,每次重復(盆)定苗4株,在2021年9月采收。

1.4 大豆產量及產量構成測定

大田試驗大豆收獲后每個小區取5 m2進行農藝性狀和產量測定。盆栽試驗收獲后以每盆為單位進行分析。

1.5 土壤理化性狀測定

土壤理化性狀pH值及有機質(SOM)、全磷(TP)、全氮(TN)、全鉀(TK)、速效磷(AP)、堿解氮(AN)、速效鉀(AK)含量的測定方法參照鮑士旦的《土壤農化分析》[14]。

1.6 土壤 DNA 的提取及pho D基因的PCR擴增

使用Omega mag-bind soil kit提取土壤樣本總DNA,每個樣本各提取3 次,然后合并3 份 DNA溶液為1份供后續分析使用。利用NanoDrop ND-1000測量DNA濃度,采用凝膠電泳法檢測DNA質量。有機解磷菌pho D基因的擴增采用特異性引物為520F:5′- AYTGGGYDTAAAGNG -3′和 802R:5′- TACNVGGGTATCTAATCC -3′。PCR體系為:5 μL 5×Q5反應緩沖液,0.25 μL Q5高保真DNA聚合酶,2 μL (10 mmol/L) dNTPs,正反引物(pho D 520F和 802R)均為1 μL,DNA模板物2 μL,ddH2O 8.75 μL。PCR反應條件為:98 ℃預變性2 min;98 ℃ 加熱變性15 s,50 ℃退火30 s,72 ℃延伸 30 s,25個循環;72 ℃延伸5 min。

1.7 高通量測序

PCR產物用2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測,利用 Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit 對PCR產物的 Microplate reader (BioTek,FLx800)進行定量。然后將PCR擴增驗證存在pho D基因的 DNA 樣品送上海派森諾生物科技有限公司進行Illumina 高通量測序。

1.8 數據分析

采用SPSS 19.0 軟件和 Duncans法對土壤理化性質和大豆農藝性狀和產量進行數據統計和方差分析。對測序原始數據先進行質篩和OTU劃分,OTU劃分和歸并按97%的序列相似度進行。使用Mothur軟件分析大豆根際土壤解磷菌的 α 多樣性指數(Shannon指數和Chao1指數)。利用 Canoca 4.5 軟件中的冗余分析(redundancy analysis,RDA) 分析解磷菌群落組成與土壤主要理化性質之間的關系。通過MEGAN軟件將樣本所含OTU豐度信息和分類學組成數據分析形成微生物分類等級樹。

2 結果與分析

2.1 菌劑浸種對大豆農藝性狀和產量的影響

不同菌劑對盆栽大豆農藝性狀和產量影響不同,其中ONPKPr、ON和OPr處理顯著提高大豆農藝性狀(株高除外)和產量(表1)。ONPKPr對大豆產量的提高效果最為明顯,與對照相比產量提高了15.00%;ON次之,產量提高14.07%,其他處理依次為OPr、OP和OK。ON處理可顯著提升大豆的單株根瘤數、根瘤干質量和豆莢數,相比于對照根瘤數和根瘤干質量值分別增加41.13%和58.52%,單株豆莢數提高43.43%。大田試驗表明,不同菌劑浸種對大豆百粒質量和產量產生了較為顯著的影響。ONPKPr菌劑對大豆產量的提升效果最為明顯,與對照相比產量增幅為5.00%。ON和OPr菌劑也表現出較好的增產效果,分別增產4.67% 和2.24%,該結論與盆栽試驗結果一致(表2)。

2.2 菌劑浸種對大田土壤養分的影響

菌劑浸種對大田土壤理化性狀具有一定的影響(表3)。與對照(O)相比,除OK處理外其余4個處理均顯著提高土壤速效氮含量 (P<0.05),其中,ONPKPr處理效果最為明顯,速效氮含量提高6.19%。OP、ONPKPr和OPr處理極顯著提高速效磷含量(P<0.01),分別提高了37.44%、44.19%和35.81%。而ON處理對土壤速效鉀的含量提升作用顯著(P<0.05)。ON、OP和OPr處理還會在一定程度改變土壤的pH值。

2.3 菌劑浸種對大田根際土壤解磷菌群落組成的影響

2.3.1 菌劑浸種對土壤解磷菌多樣性的影響

采用HiSeq 2500平臺完成高通量測序后,對原始數據經過質量篩查、剔除嵌合體獲得6個樣品測序的有效序列,其范圍在70 080.67~86 724.33個之間(圖1)。Shannon指數變化范圍在7.70~9.40之間,與對照相比,ON和OP處理的根際土壤解磷菌Shannon指數顯著提高(P<0.05)(圖2),說明ON和OP處理可提高解磷菌群落的多樣性。Chao1指數的變化范圍在2 557.71~3 499.02之間,與對照相比OP和OPr處理的Chao1指數值顯著提高(圖3),表明OP和OPr處理可提高解磷菌群落的多樣性。

2.3.2 菌劑浸種對土壤解磷菌群落結構的影響

根據OTU劃分和分類地位鑒定結果,獲取每個樣本在門級水平上的群落組成(圖4)。在門級水平上土壤解磷菌主要含有變形菌門和放線菌門,其中變形菌門相對豐度為75.6%,放線菌門相對豐度為21.7%,二者占解磷菌總含量的97.3%。ON、OP和ONPKPr處理的土壤中A/P(放線菌門/變形菌門)相比于對照有明顯提高,其他處理變化不大。在屬級水平上假單胞菌為最大的核心菌屬,與對照相比,其在各處理中相對豐度均有較小幅度降低,而另一優勢菌屬鏈霉菌屬則有小幅提高。使用R軟件,對相對豐度前50位的屬進行聚類分析并繪制熱圖,結果顯示,OP處理鏈霉菌屬(Streptomyces)和弗蘭克氏菌屬(Frankia)的相對豐度相比于對照有較明顯的提升,但假單胞菌屬(Pseudomonas)的相對豐度明顯降低,噬氫菌屬(Hydrogenophaga)豐度略有降低;ON處理鏈霉菌屬有較小提升;ONPKPr處理鏈霉菌屬、弗蘭克氏菌屬和糖多孢菌屬(Saccharopolyspora)豐度有較大提高;OPr和OK處理均無明顯變化(圖5)。

2.3.3 菌劑浸種處理土壤解磷菌主成分分析

菌劑浸種處理土壤解磷菌主成分分析(PCA)顯示:主成分的影響因子分別為74.99%和21.39%, 從主成分PC1來看,OP、ON和ONPKPr處理距離較近,主要分布于PC1正半軸; 而對照O和OPr距離較近,主要位于PC1負半軸(圖6),說明種子浸種OP、ON和ONPKPr給根際土壤解磷菌群落組成帶來了較大變化。

2.3.4 菌劑浸種對土壤解磷細菌物種進化及豐度的影響

使用MEGAN軟件進行微生物分類等級分析,結果顯示,不同菌劑浸種后土壤解磷菌主要屬于丙型變形菌綱和放線菌綱,其次是 β-變形菌綱。在種級分類水平OP處理假單胞菌豐度有明顯提高,ON處理的假諾卡氏菌和弗蘭克氏菌明顯提高,且假諾卡氏菌所占的扇形面積達到50%,表明其豐度較高(圖7)。

2.3.5 土壤樣品中門水級水平解磷菌豐度和土壤因子的關聯性冗余分析

通過RDA明確大豆根際解磷菌群落與土壤因子之間的關聯性(圖8)。放線菌門與有機質夾角呈銳角,說明放線菌門與有機質含量呈正相關,土壤中有機質含量越高,放線菌門的豐度越高;速效氮、速效鉀與放線菌門幾乎垂直,無相關性。變形菌門與全磷、速效鉀、有機質夾角小于90°,說明變形菌門與這些土壤因子呈正相關;全磷、速效鉀的射線更長,與變形菌門的夾角更小,說 明土壤中全磷、速效鉀含量越高, 變形菌門的豐度越高。

3 討論與結論

土壤微生物是土壤營養元素循環的主要驅動者,對土壤養分轉化、植株的養分吸收、生長發育、能量循環和作物的訊息傳遞有著非常重要的作用[15-18]。作為土壤健康狀態的重要標志,農田生態系統的媒介,土壤微生物群落組成多樣性一方面影響作物的生長、發育及產量,另一方面與土壤的理化特性密切相關[19]。不同施肥處理會導致不同的土壤理化性質,進而會影響土壤微生物群落結構的變化[20]。目前生物菌肥的研究越來越受到人們的重視,但是關于生物菌劑對作物的促生增產作用及土壤解磷菌群落結構的影響研究仍有待深入。因此,研究生物菌劑對農作物的促生增產作用及土壤理化特性與解磷菌群落組成的影響對于理解菌肥-土壤微生物-作物之間的關系至關重要。

土壤缺磷是普遍存在的現象,世界上近1/2的農田缺磷,我國大約2/3的農田嚴重缺磷[21]。但是,目前解決土壤缺磷問題仍主要依賴化學磷肥[22]。過多地施用化學磷肥常常給土壤帶來眾多不利影響,如導致土壤板結、重金屬污染、植物生長條件惡化等[23-26]。因此提高土壤中磷的利用率已成為目前農業生產迫切需要解決的問題。使用微生物菌劑是提高土壤中磷素使用率的有效方式之一。微生物可以通過產生有機酸及各種酶來螯合、溶解難溶磷從而提高土壤中磷素的可利用性[27-29]。研究證實根際接種假單胞菌等有益微生物菌劑能夠提高土壤有效態磷含量、土壤磷酸酶活性,進而促進植物對磷素的吸收[30-32]。解磷菌和化肥配合使用,可以提高土壤有效磷的含量及玉米、小麥的產量[33]。此外,還發現施用微生物菌肥可以提高面條菜的產量和品質[34]。大豆產量的高低經常受到多種因素的影響,主要包括大豆品種、土壤狀況、氣候資源、水肥條件、微生物群落結構以及管理措施等。微生物群落結構是影響大豆產量關鍵因素之一,故人們可以通過科學施肥來提升大豆的產量和品質,尤其是目前隨著綠色農業及有機農業的快速發展,減少化肥的使用,增加生物菌劑的使用正逐步成為主流。本試驗表明,不同外源性菌劑也能達到提高大豆產量的效果。ONPKPr菌劑對大豆產量的提升效果最為明顯,與對照相比產量增幅為5.00%。ON和OPr菌劑也表現出較好的增產效果,分別增產4.67% 和 2.24%。因而在大豆生育期建議加強菌劑或生物菌肥的使用,不但可以提高有磷素的使用效率,而且可以提高大豆的產量。

解磷菌作為重要的土壤微生物,可以將土壤中難溶狀態的磷素轉化為可被作物汲取利用的正磷酸鹽,進而提高土壤有效磷和磷酸酶活性,增強土壤其他有益微生物的活性[35,36]。Lee等研究認為,作物還可通過分泌物質影響土壤中微生物的菌群組成多樣性[37-38]。目前有關菌劑與解磷菌群落組成研究較少,但已有研究表明,外源性微生物與土壤中其他微生物之間的互作、外源微生物與環境之間的互作對土壤微生物群落組成多樣性會產生重要的影響[39]。Fierer 等認為變形菌與土壤有機質的含量呈顯著正相關,本試驗發現不同菌劑浸種處理土壤解磷菌均以變形菌門和放線菌門為主,不同菌劑浸種2種優勢菌在豐度上存在較大差異[40]。OP處理的土壤中A/P變化明顯,變形菌門明顯下降。在本試驗中OP處理的土壤有機質含量明顯下降,且相關性分析表明變形菌門與有機質含量呈正相關,這與Fierer等的結論一致。放線菌作為土壤微生物的核心菌群,在土壤的碳、氮和磷素循環中發揮著積極作用,它可以利用難分解有機碳源,也可以在磷溶解中發揮主導作用[41-42]。由此可以推斷,外源性菌劑對土壤C、N和P等營養物質的轉化有一定促進作用。菌劑之所以能提高放線菌門和變形菌門分布比值(A/P值),分析原因認為可能與有效氮含量增加有關。Ramirez等的研究也表明施加氮肥可提升放線菌的相對豐度,酸桿菌的相對豐富度則下降[43]。在本試驗中土壤有效氮含量增加,A/P上升,放線菌豐度與土壤中的有效氮含量之間存在正相關性,這與前人試驗結果一致。本試驗還發現不同菌劑浸種處理土壤中鏈霉菌屬豐度相比于CK有較明顯的增高。有研究表明鏈霉菌可產生有利于植物抵抗惡劣環境的物質,故鏈霉菌的增加可能也是大豆產量提高的原因之一[44-45]。

本試驗發現,在大豆種植過程中,用固氮型根瘤菌、解磷型芽孢桿菌(OP)、解鉀型芽孢桿菌 (OK)、固氮-解磷復合型真菌印度梨形孢(OPr)及4種菌劑復配劑(ONPKPr)對大豆進行浸種處理可以提高大豆的產量,尤其是ONPKPr浸種處理,對大豆根瘤數、根瘤干質量和產量提升作用均最為顯著。不同菌劑浸種處理對土壤的理化特性具有一定影響,ONPKPr和OPr處理對根際土壤速效磷含量提高極為顯著;不同菌劑浸種會影響根際土壤解磷菌在屬級水平上的群落組成,但并未改變其在門級水平上的群落組成,主體菌仍然以放線菌門和變形菌門為主,但不同處理會改變放線菌門和變形菌門的比值;冗余分析發現放線菌門在土壤中豐度與土壤有機質含量呈正相關性,變形菌門豐度與全磷、速效鉀含量呈正相關性??傊?,采用固氮型、解磷型以及它們的符合型菌劑進行大豆浸種,對改良土壤理化特性、優化土壤解磷菌種類、提高大豆產量均具有一定的促進作用。

參考文獻:

[1] Liu X W,Yuan Z W,Liu X,et al. Historic trends and future prospects of waste generation and recycling in Chinas phosphorus cycle [J]. Environmental Science & Technology,2020,54(8):5131-5139.

[2]Shannon P,Markiel A,Ozier O. Cytoscape:a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks [J]. Genome Research,2003,13(11):2498-2504.

[3]Brito L F,López M G,Straube L,et al. Inorganic phosphate solubilization by rhizosphere bacterium Paenibacillus sonchi:gene expression and physiological functions [J]. Frontiers in Microbiology,2020,11:588605.

[4]Chandran H,Meena M,Swapnil P. Plant growth-promoting rhizobacteria as a green alternative for sustainable agriculture [J]. Sustainability,2021,13(19):1-30.

[5]羅 倩,黃寶靈,唐治喜,等. 新疆鹽漬土3種植被類型土壤微生物碳源利用[J]. 應用與環境生物學報,2013,19(1):96-104.

[6]陳定安,魏小武,張 敏,等. 油茶樹根際土壤解有機磷細菌的分離、鑒定及解磷能力分析[J]. 農業科學與技術(英文版),2020,21(1):41-47.

[7]常 佳. 施用不同肥料對復墾土壤無機磷形態及玉米品質產量的影響[D]. 太原:山西農業大學,2006:14-31.

[8]張 健,洪堅平,郝晶,等. 不同解磷菌群在石灰性土壤中對油菜產量及品質的影響[J]. 山西農業大學學報(自然科學版),2006,28(2):149-151.

[9]?;燮?,祝凌云,姚麗娟,等. 小麥根際固氮菌、解磷菌及解鉀菌的互作效應[J]. 中國土壤與肥料,2008(4):57-59.

[10] 夏覓真,馬忠友,曹媛媛,等. 棉花根際固氮菌、解磷菌及解鉀菌的相互作用[J]. 中國微生態學雜志,2010,22(2):102-105.

[11]Aggani S L. Development of bio-fertilizers and its future perspective [J]. Soil Science Society of America Journal,2013,2:327-332.

[12]Jayathilake P K S,Reddy I P,Srihari D,et al. Productivity and soil fertility status as influenced by integrated use of n-fixing biofertilizers,organic manures and inorganic fertilizers in onion [J]. Journal of Agricultural Sciences,2006,2(1):46-58.

[13]Asl A N. Effects of nitrogen and phosphate biofertilizers on morphological and agronomic characteristics of sesame (Sesamum indicum L.) [J]. Open Journal of Ecology,2017,7(2):101-111.

[14]鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京:中國農業出版社,2000.

[15]賀紀正,李 晶,鄭袁明. 土壤生態系統微生物多樣性-穩定性關系的思考[J]. 生物多樣性,2013,21(4):411-420.

[16]Levy A,Salas Gonzalez I,Mittelviefhaus M,et al. Genomic features of bacterial adaptation to plants [J]. Nature Genetics,2018,50(1):138-150.

[17]Vestal J R,White D C. Lipid analysis in microbial ecology [J]. BioScience,1989,39(8):535-541.

[18]Bechtaoui N,Rabiu M K,Raklami A,et al. Phosphate-dependent regulation of growth and stresses management in plants [J]. Frontiers in Plant Science,2021,12:679916.

[19]Philipp O,Hamann A,Osiewacz H D,et al. The autophagy interaction network of the aging model Podospora anserina [J]. BMC Bioinformatics,2017,18(1):196-201.

[20]Manzoor M,Abbasi M K,Sultan T. Isolation of phosphate solubilizing bacteria from maize rhizosphere and their potential for rock phosphate solubilization-mineralization and plant growth promotion [J]. Geomicrobiol J,2017,34(1):81-95.

[21]王莉晶,高曉蓉,孫嘉怡,等. 土壤解磷微生物作用機理及解磷菌肥對作物生長的影響[J]. 安徽農業科學,2008,36(14):5948-5950,5958.

[22]Elhaissoufi W,Ghoulam C,Barakat A,et al. Phosphate bacterial solubilization:a key rhizosphere driving force enabling higher P use efficiency and crop productivity [J]. Journal of Advanced Research,2022,38(9):13-28.

[23]Liang X L,Wagner R E,Li B X,et al. Quorum sensing signals alter in vitro soil virus abundance and bacterial community composition [J]. Frontiers in Microbiology,2020,11:1287.

[24]張春云,王新建,吉 海,等. “光合元”生物菌肥在紅棗南疆紅上的應用研究[J]. 新疆農業科學,2014,51(9):1644-1651.

[25]劉春燕,周 龍,陳冬立,等. 生物菌肥對桃土壤肥力及地上部的影響[J]. 河南農業大學學報,2020,54(4):597-603.

[26]Gruber N,Galloway J N. An earth-system perspective of the global nitrogen cycle [J]. Nature,2008,451(7176):293-296.

[27]Chen W M,Yang F,Zhang L,et al. Organic acid secretion and phosphate solubilizing efficiency of Pseudomonas sp. PSB12:effects of phosphorus forms and carbon sources [J]. Geomicrobiology Journal,2016,33(10):870-877.

[28]Yu L Y,Huang H B,Wang X H,et al. Novel phosphate-solubilising bacteria isolated from sewage sludge and the mechanism of phosphate solubilisation [J]. Science of The Total Environment,2019,658(25):474-484.

[29]Wei Y Q,Zhao Y,Shi M Z,et al. Effect of organic acids production and bacterial community on the possible mechanism of phosphorus solubilization during composting with enriched phosphate-solubilizing bacteria inoculation [J]. Bioresour Technology,2018,247:190-199.

[30]郜春花,盧朝東,張 強. 解磷菌劑對作物生長和土壤磷素的影響[J]. 水土保持學報,2006,20(4):54-56,109

[31]韋云東,周時藝,陳蕊蕊,等. 生物有機肥、枯草芽孢桿菌對木薯生長及土壤性狀的影響[J]. 廣東農業科學,2022,49(12):64-73.

[32]柯春亮,戴嘉欣,周登博,等. 利用T-RFLP 技術在施用解磷菌劑土壤中微生物群落多樣性分析[J]. 安徽農業大學學報,2017,44(3):471-477.

[33]Kaur G,Reddy M S. Effects of phosphate-solubilizing bacteria,rock phosphate and chemical fertilizers on maize-wheat cropping cycle and economics [J]. Pedosphere,2015,25(3):428-437.

[34]于占東,劉云峰,溫 丹,等. 有機肥配施生物菌肥對設施蔬菜土壤改良及面條菜生長、品質的影響[J]. 山東農業科學,2022,54(8):99-103.

[35]Saadouli I,Mosbah A,Ferjani R,et al. The impact of the inoculation of phosphate-solubilizing bacteria Pantoea agglomerans on phosphorus availability and bacterial community dynamics of a semi-arid soil [J]. Microorganisms,2021,9(8):1661.

[36]Etesami H,Jeong B R. Contribution of arbuscular mycorrhizal fungi,phosphate-solubilizing bacteria,and silicon to P uptake by plant [J]. Frontiers in Plant Science,2021,12:699618.

[37]Lee S H,Lee W S,Lee C H,et al. Degradation of phenanthrene and pyrene in rhizosphere of grasses and legumes [J]. Journal of Hazardous Materials,2008,153(1/2):892-898.

[38]Sun T R,Cang L,Wang Q Y,et al. Roles of abiotic losses,microbes,plant roots,and root exudates on phytoremediation of PAHs in a barren soil [J]. J Hazard Mater,2010,176(1/2/3):919-925.

[39]Ranjard L,Dequiedt S,Jolivet C,et al. Biogeography of soil microbial communities:a review and a description of the ongoing French national initiative [J]. Agronomy for Sustainable Development,2010,30(2):359-365.

[40]Fierer N,Bradford M A,Jackson R B,et al. Toward an ecological classification of soil bacteria [J]. Ecology,2007,88(6):1354-1364.

[41]He T,Guan W,Luan Z Y,et al. Spatiotemporal variation of bacterial and archaeal communities in a pilot-scale constructed wetland for surface water treatment [J]. Applied Microbiology and Biotechnology,2016,100(3):1479-1488.

[42]Long X E,Yao H,Huang Y,et al. Phosphate levels influence the utilisation of rice rhizodeposition carbon and the phosphate- ?solubilising microbial community in a paddy soil [J]. Soil Biology and Biochemistry,2018,118(1):103-114.

[43]Ramirez K S,Craine J M,Fierer N. Consistent effects of nitrogen amendments on soil microbial communities and processes across biomes [J]. Global Change Biology,2012,18(6):1918-1927.

[44]曹書苗,王文科,王 非,等. 放線菌對干旱脅迫下黑麥草生長及抗氧化特性的影響[J]. 西北植物學報,2016,36(4):751-756.

[45]Zhao J,Xue Q H,Shen G H,et al. Evaluation of Streptomyces spp. for biocontrol of gummy stem blight (Didymella bryoniae) and growth promotion of Cucumis melo L.[J]. Biocontrol Science and Technology,2012,22(1):23-37.

收 稿日期:2023-03-28

基金項目:中國農業科學院農田灌溉研究所河南商丘農田生態系統國家野外科學觀測研究站開放基金(編號:SQZ2015-03);世界自然基金會與瑞爾保護協會有機農業發展項目(編號:PO2893、PO3042) 。

作者簡介:方明棵(1996—),女,廣西南寧人,碩士研究生,主要研究方向為有益微生物資源開發與利用。E-mail:fmz169@qq.com。

通信作者:李會貞,研究實習員,主要研究方向為農業水土工程,E-mail:lihuizhen@caas.cn;楊亞珍,副教授,主要研究方向為有益微生物資源開發與利用,E-mail:yyangyazhen@163.com。

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