钼氮协同与根际促生菌(PGPB)对甘蔗生长及生物固氮(BNF)的增效机制研究

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  来自巴西东北部的研究人员针对甘蔗产量提升难题,探索了根际促生菌(PGPB)接种与钼(Mo)、氮(N)营养协同对甘蔗RB867515品种的促生效应。通过温室实验发现,不施氮条件下大气N2贡献率达53%,而施氮会抑制生物固氮(BNF)。特定菌株(如Stenotrophomonas sp.)结合Mo/N施肥可使生物量提升53.8%,揭示了PGPB通过非BNF途径促生的新机制,为热带地区甘蔗可持续栽培提供了双效策略。

  

甘蔗田间藏着神奇的微生物盟友!研究人员在巴西东北部的甘蔗地里发现了两种根际促生细菌(PGPB)——Pantoea sp.和Stenotrophomonas sp.,它们与钼(Mo)、氮(N)营养上演了一场精妙配合。实验采用RB867515品种,在温室中设置双因素处理:细菌接种(含对照组)×Mo/N施肥组合(0/2.90 g pot-1 N和0/0.90 g pot-1 Mo)。

令人惊讶的是,不施氮时甘蔗能通过生物固氮(BNF)获取53%的大气N2,但施氮会关闭这个"天然氮工厂"。钼就像BNF的启动钥匙——Mo缺乏时,即便接种菌株,δ15N同位素标记显示固氮效率仍低迷。Stenotrophomonas sp.表现尤为亮眼,与Mo/N联用使生物量暴增53.8%,但BNF贡献仅1.63%,暗示其通过分泌生长激素或解磷等"花式技能"促生。

硝酸还原酶活性数据透露玄机:菌株可能重塑了甘蔗的氮代谢通路,使植株更高效利用现有养分。这项研究颠覆了传统认知——在热带贫瘠土壤中,PGPB+微量Mo的"轻量级组合"竟能媲美化肥效果,为可持续农业开辟了新赛道。

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