通过Sinorhizobium meliloti与Priestia aryabhattai的协同作用增强紫花苜蓿的生物固氮和结瘤能力

推荐 为减少氮肥过量使用导致的土壤酸化和硝酸盐淋失问题，研究人员筛选出具有固氮能力的Sinorhizobium meliloti LMGL3-1和溶磷能力的Priestia aryabhattai YJHT21。两者协同作用显著提高了紫花苜蓿的生长指标和土壤氮含量，为开发环保型生物肥料提供了理论依据。

　　

翻译
氮肥对农业产量至关重要，但长期过度使用会导致硝酸盐淋失和土壤酸化风险。微生物肥料研究成为改善土壤条件并减少氮肥使用的关键。在紫花苜蓿种植中，关于高效复合微生物制剂的研究仍有限，因此本研究聚焦于双重微生物组合的探索。通过筛选黑土中的紫花苜蓿样本，鉴定出一种具有固氮能力的根际细菌Sinorhizobium meliloti LMGL3-1，以及一种具有溶磷能力的Priestia aryabhattai（原Bacillus aryabhattai）YJHT21，二者均可产生吲哚-3-乙酸（IAA）和1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶（ACCd）。Sinorhizobium meliloti菌株被证实能与紫花苜蓿品种Longmu 806形成共生关系，生成含豆血红蛋白的有效根瘤，使植物在无氮肥条件下仍能茁壮成长。研究表明，接种溶磷的Priestia aryabhattai可增强紫花苜蓿的生长，并提高Sinorhizobium meliloti的固氮酶活性（P < 0.0001）。与无氮肥对照组相比，双菌复合培养显著提高了紫花苜蓿的叶绿素含量（P < 0.0001）、蛋白质含量（P < 0.01）和干重（P < 0.001），同时增加了黑土的总氮含量。此外，Priestia aryabhattai的引入显著促进了紫花苜蓿根系中黄酮类化合物的产生（P < 0.0001）。因此，在从定量分析植株根系提取的诱导物影响下，根际细菌表现出与Nod因子簇相关的代谢产物增强生产现象。本研究证明Sinorhizobium meliloti与Priestia aryabhattai之间的相互作用显著增强了生物固氮能力，为开发环保型生物肥料以替代化学肥料提供了理论基础。