共生微生物与大豆：提高植物水分利用效率及干旱耐受性的有效策略

《Journal of Plant Growth Regulation》：Symbiotic Microorganisms and Soybean: An Effective Strategy to Enhance Plant Hydraulic Efficiency and Survival Under Drought

研究评估了枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌 Amyloliquefaciens 和哈茨木霉对大豆干旱胁迫的缓解效果。接种植株在复水后恢复更快，维持了更高的茎叶水分运输和液压传导率，减少细胞损伤并提高根生物量，叶脉密度增加，验证了微生物接种在可持续农业中的增效作用。

　　

摘要

本研究评估了微生物在减轻干旱对大豆（Glycine max）造成的生理和水分运输（通过木质部导管）损伤方面的作用。实验中将植物分为两组：一组接种了微生物（枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和粗糙木霉），另一组作为对照组未接种任何微生物，并让这两组植物都经历10天的干旱胁迫。重新浇水后，继续监测这些植物直到其生理过程完全恢复。研究发现，大豆植物的木质部对栓塞的敏感性具有较高的可塑性（通过P50值来衡量），这使得它们能够在胁迫条件下平衡生长与水分运输的安全性。在接种了微生物的植物中，水分平衡的其他方面也得到了改善。尽管所有受胁迫植物的气孔蒸腾和角质层蒸腾作用相似，但接种微生物的植物能够维持更高的茎部和叶片水分运输能力，因此叶片含水量更高，且水分传导率的下降速度减缓了88%。通过维持水分运输功能，微生物不仅减少了干旱引起的细胞损伤，还在土壤中再次获得水分时促进了更快的恢复，这对于生命周期较短的植物尤为重要。而在未接种微生物的植物中，细胞损伤与非水力因素对气孔功能的影响共同导致了光合作用的恢复延迟。该研究强调了联合接种微生物的协同效益，通过提高水分传导率、增加叶脉密度和根系生物量来增强植物的抗旱能力。这些发现为可持续农业实践提供了宝贵的见解，表明微生物接种可以显著减轻干旱的影响，促进大豆作物的快速恢复并保持其生产力。