《Agronomy》：Effect of Azospirillum brasilense on Hybrid Bermudagrass Traffic Tolerance
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交通胁迫是限制运动场草坪系统性能、安全性和寿命的主要因素。整合固氮细菌，如巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense，AZB），可能加速交通后的恢复。于2024–2025年在美国佛罗里达州Citra进行了一项为期两年的田间试验，以评估基于AZ
交通胁迫是限制运动场草坪系统性能、安全性和寿命的主要因素。整合固氮细菌，如巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense，AZB），可能加速交通后的恢复。于2024–2025年在美国佛罗里达州Citra进行了一项为期两年的田间试验，以评估基于AZB的商业产品配方和施氮量对‘TifTuf’杂交狗牙根（Cynodon dactylon × C. transvaalensis）耐践踏性和恢复的影响。处理每月施用，包括3个施氮水平（48.8、24.4和0 kg N ha?1）与4个AZB处理（Tazo-B? Liquid、Azopro? Turf、AzoRoot?以及未接种对照）组合，采用因子随机完全区组设计。模拟运动践踏持续5周，随后进行4周恢复期。评价了草坪质量、归一化植被指数、绿色覆盖百分比、土壤含水量和表面硬度。AZB产品显著影响草坪性能，特别是在与施氮结合时。Azopro? Turf和Tazo-B? Liquid在施氮水平下改善了草坪质量和绿色覆盖。AZB处理还增加了土壤含水量，在某些情况下降低了表面硬度。总体而言，AZB接种增强了杂交狗牙根在交通胁迫下的性能，并在减氮投入下维持了可接受的草坪质量和恢复，表明其在运动场草坪管理的减氮施肥方案中具有潜在作用。
巴西固氮螺菌对杂交狗牙根耐践踏性影响的研究解读
狗牙根（Cynodon spp.）是应用最广泛的暖季型草坪草之一，尤其在美国南部的高尔夫球场和运动场上普遍使用。运动场草坪必须承受足球、橄榄球等对抗性运动带来的反复踩踏压力，这种交通胁迫会导致草坪覆盖度下降、土壤容重增加和表面硬度升高，进而影响植物健康和运动员安全。例如，国家橄榄球联盟（NFL）要求比赛场地的Gmax值必须低于100。为维持优质草坪，通常需要施用氮肥，但佛罗里达州等地日益严格的肥料法规，包括季节性施氮禁令，正迫使草坪管理者采用高效养分管理策略。微生物接种剂如巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense，AZB）作为植物促生根际细菌（PGPR），能够通过生物固氮和合成细胞分裂素、赤霉素、生长素等植物激素促进植物建立和活力。然而，关于AZB对草坪耐践踏性和恢复能力影响的研究仍不足。因此，本研究旨在评估不同AZB产品在不同施氮量下对‘TifTuf’杂交狗牙根耐践踏性和恢复的影响，验证其作为减氮施肥方案中生物改良剂的可行性。该研究发表在《Agronomy》上。
研究方法方面，研究于2024–2025年在美国佛罗里达州Citra的植物科学研究与教育单位（PSREU）进行，供试土壤为原生Candler砂土，草坪为‘TifTuf’杂交狗牙根，试验期间未使用过微生物接种剂或生物刺激素。试验采用随机完全区组设计，4次重复，小区面积1.5 m×1.5 m，处理包括3个施氮水平（48.8、24.4、0 kg N ha
?1）和4个AZB产品处理（Tazo-B? Liquid、Azopro? Turf、AzoRoot?及未接种对照）。所有微生物处理于每年6月17日进行首次接种，15天后开始模拟交通和施氮。模拟交通采用Baldree改进的Toro ProCore? Aerator 648，每周5次，持续5周，随后为4周恢复期。每周测定草坪视觉质量（TQ）、归一化植被指数（NDVI）、绿色覆盖百分比（%GC）、土壤体积含水量和表面硬度；交通期间每月测定旋转阻力；试验前后用AMS Compact Slide Hammer采集土样测定土壤容重。数据采用重复测量方差分析，混合线性模型以AZB产品、施氮量、年份和游戏/周数为固定效应，区组为随机效应，处理间比较采用Fisher最小显著差数法（LSD，p≤0.05）。样本全部来自该试验田，无外来队列。
研究结果如下。
3.1 交通胁迫期
在模拟交通期间，方差分析显示NDVI、%GC、土壤体积含水量和表面硬度对AZB产品和施氮量的组合响应显著，TQ则受年份三因素交互影响。TQ方面，第一年Azopro? Turf和AzoRoot?与100%N组合获得最高评分（6.2）；第二年AzoRoot?在50%N下评分最高（6.2），且不施氮时AzoRoot?的TQ均达5.9，与全氮处理相当，说明AzoRoot?可能部分补偿减氮带来的质量损失。%GC方面，AzoRoot?在不施氮下最高（66.5%），显著高于同氮水平对照（57.4%），表明其能在低养分条件下维持冠层完整性；全氮下Azopro? Turf（65.4%）和Tazo-B? Liquid（64.4%）也显著高于对照（61.7%）。土壤含水量方面，AzoRoot?和Azopro? Turf在不施氮下分别达21.9%和20.0%，均高于全氮对照（17.5%），这与此前土壤水分与表面硬度相关的报道一致。NDVI方面，Tazo-B? Liquid全氮下最高（0.57），AzoRoot?不施氮也达0.57，与全氮下各处理（0.54–0.57）相当，但差值很小，实际视觉差异可能有限。表面硬度方面，Tazo-B? Liquid 50%N和AzoRoot?不施氮的Gmax最低（56.8），而Azopro? Turf全氮下最高（59.8），但所有处理均远低于100的安全阈值。土壤容重在处理间及交通前后均无显著差异。
3.2 恢复期
恢复期TQ、NDVI和%GC同样受AZB产品和施氮量交互作用。所有施氮处理的TQ均≥6.0，其中Azopro? Turf和Tazo-B? Liquid在100%N下评分最高（6.7和6.6），但不施氮条件下仅AzoRoot?保持了可接受质量（6.2），显著高于不施氮对照（5.7），说明该产品在无合成氮投入时仍能支持交通后恢复。NDVI在各施氮处理间差异较小（0.63–0.68），表明氮供应充足时冠层密度和绿度基本恢复。%GC方面，Tazo-B? Liquid全氮下最高（75.6%），高于对照（70.9%）；在减氮条件下，AZB处理也维持了较对照更高的%GC，进一步支持微生物接种在低肥力条件下对冠层恢复的促进作用。
讨论部分总结指出，AZB与氮肥存在协同效应，在中等氮素供应下，微生物代谢活性更强，促生效果更显著；AzoRoot?在无氮条件下仍表现良好，可能通过生物固氮或刺激激素途径部分补偿氮不足。土壤含水量提高可能与AZB产生吲哚乙酸（IAA）促进侧根增殖和根毛密度增加有关，从而扩大根系吸水面积，这在持水能力低的Candler砂土中尤为有利。表面硬度降低可能归因于AZB产生胞外多糖，促进土壤团聚体形成并增加表面可变形性。恢复期结果进一步表明，中等施氮量结合AZB即可实现最佳冠层重建，这对遵守肥料法规具有直接意义。研究结论翻译如下：AZB产品特别是AzoRoot?和Azopro? Turf的整合，与氮肥表现出明显的协同效应，即使在氮投入减少时，也常能使草坪保持较高的美学和功能质量。这些发现表明，当存在中等氮素供应以支持微生物代谢过程时，促生效应最为显著，这为可持续运动场草坪管理提供了一种有前景的策略，即在不大幅牺牲耐久性的前提下减少对合成肥料的依赖。虽然氮仍是恢复期冠层重建的关键驱动因子，但结果表明，在补充AZB的情况下，‘TifTuf’杂交狗牙根可在中等施氮水平下实现最佳恢复。将基于AZB的产品纳入施肥计划，可能有助于维护安全、高质量的运动场，同时潜在地减少合成氮投入，不过养分利用效率的直接测定仍需进一步研究。此外，还需在不同环境胁迫、AZB施用量和草坪系统下评价这些微生物产品，并结合土壤特性、微生物群落评估以及植物激素浓度和抗氧化酶活性等生理指标，以增强机制理解。将AZB接种剂成本与等量氮肥投资进行成本效益分析，也有助于评估该方法在运动场草坪管理实践中的可行性。
