植物促生根际细菌(PGPR)对高粱生长及营养品质的调控机制与可持续农业应用

这篇研究深入探讨了植物促生根际细菌(PGPR)在提升高粱(Sorghum bicolor)生长和营养品质中的作用。通过筛选60株分离菌株，鉴定出13株具有显著促生特性（如磷/锌/钾溶解、吲哚-3-乙酸(IAA)和铁载体产生），其中HTA1、STA6、STA11和STA15组成的复合菌群在无菌/非无菌土壤中均显著提高高粱发芽率（85.66%）、生物量（干重1.75g）及营养含量（氮3.40%、钾2.58%）。研究为减少化学肥料依赖提供了微生物解决方案。

　　

引言
印度农业经济中，畜牧业贡献了25%的农业收入，但面临978.7万吨的饲料缺口。高粱(Sorghum bicolor)作为耐旱高产饲料作物，其低蛋白含量和高营养需求制约了发展。植物促生根际细菌(PGPR)通过固氮、溶解难溶磷/锌/钾、分泌IAA等机制，成为替代化肥的绿色方案。

材料与方法
从CCSHAU和Bapatla农业学院的根际土壤分离60株细菌，筛选出13株具PGPR特性菌株。定量测定磷（Pikovskaya培养基）、锌（原子吸收光谱）、钾（火焰光度计）溶解能力，评估IAA（Gordon-Weber法）和铁载体（CAS检测）产量。通过无菌/非无菌盆栽试验，分析菌群对高粱形态生理指标的影响。

结果
关键菌株HTA1展现最高磷溶解指数（5.41）和IAA产量（25 μg/mL），STA6锌溶解能力突出（19.7 μg/mL），STA11钾溶解达42 μg/mL。复合菌群(T13)使高粱发芽率提升至85.66%，种子活力指数(SVI)达2612。盆栽试验中，无菌土壤的T13处理植株干重（1.75g）比对照高400%，叶片氮含量提升至3.40%，锌吸收增加173%。

讨论
菌群协同作用通过分泌有机酸（如柠檬酸）降低根际pH，促进难溶矿物质释放。IAA诱导的根系发育增强养分吸收，而铁载体缓解铁限制。值得注意的是，无菌环境中菌群效果更显著，暗示土著微生物可能竞争资源。氰化氢(HCN)含量（88.63 ppm）低于毒性阈值500 ppm，保障饲料安全性。

结论
PGPR菌群通过多机制协同提升高粱生产力和营养品质，尤其在贫瘠土壤中效果显著。未来需开展田间试验验证其规模化应用潜力，为可持续畜牧业发展提供微生物技术支撑。