植物生长促进根际细菌与减量氮肥对花生生长、产量及结瘤的协同效应研究

《BMC Plant Biology》：Differential effects of two PGPR formulations on groundnut growth, yield, and nodulation under reduced nitrogen amounts

　　

摘要

背景

氮是花生生长和产量所需的必需大量营养元素。然而，农田土壤中过量的氮正导致严重的环境污染和土壤退化。为应对这些挑战，植物生长促进根际细菌等可持续方法正被越来越多地探索。因此，制定可持续的养分管理策略，在降低合成氮肥施用量的同时维持作物表现，对于实现花生的可持续生产至关重要。

方法

本研究测试了两种植物生长促进根际细菌来源与不同氮剂量，以优化花生生长并减少合成氮肥依赖。试验包括温室和田间实验，共使用两个花生品种。在温室实验中，测定了形态和生理性状以及抗氧化酶活性，并评估了花生植株中植物化学物质和代谢谱的变化。在田间实验中，测定了产量及其贡献因素。

结果

与诱导胁迫不同，植物生长促进根际细菌，尤其是表现出显著的正向效果。氮与结合施用表现出显著结果，其中品种表现优于另一品种。两个品种的根瘤数量均有所增加，其中品种的响应明显高于另一品种。抗氧化酶测定结果不显著，表明植物生长促进根际细菌的作用在于促进生长而非诱导胁迫。植物化学图谱分析表明，植物生长促进根际细菌对植物代谢物有显著影响。细菌接种后总可溶性糖含量增加，配合施氮后进一步增高。田间实验表明，当植物生长促进根际细菌与30公斤氮/公顷配合使用时，产量参数有所提高。

结论

将植物生长促进根际细菌与减量氮配合施用是提高花生生长和产量并促进结瘤的有效策略。这种综合方法有望减少合成氮肥的依赖，从而促进环境可持续性并降低农业成本。