假单胞菌UW4菌株通过优化土壤养分并抑制大蒜的氧化损伤，有助于改善连作种植带来的问题

《BMC Plant Biology》：Pseudomonas sp. UW4 ameliorates continuous cropping by optimizing soil nutrients and combating garlic oxidative damage

连续种植导致土壤退化与氧化应激，PGPB通过重建根际微生态网络改善养分循环与抗氧化能力，提升大蒜根活力和抗逆性。

　　

摘要

连作障碍已成为可持续农业生产面临的主要全球性挑战，导致严重的土壤退化和生态系统失衡。虽然与根系相关的微生物群在缓解连作问题方面显示出生态潜力，但植物生长促进细菌（PGPB）在连作压力下对大蒜（Allium sativum L.）的具体应用机制仍需进一步研究。本研究系统地探讨了PGPB在连作条件下对大蒜形态生理特征、抗氧化防御系统及根际土壤微生态的改善作用，重点解析了PGPB驱动的修复机制。主成分分析（PCA）和RDA分析表明，丙二醛（MDA）和过氧化氢（H?O?）的积累是表征连作条件下大蒜幼苗氧化应激的敏感指标。同时，我们观察到关键土壤养分（有效磷：AP；有效氮：AN）和酶活性（中性磷酸酶、转化酶、脲酶、过氧化氢酶）显著下降，伴随土壤酸化（pH值降低）。土壤环境退化协同作用，干扰根系结构发育，降低养分吸收效率，并影响地上部分与根系的养分转化。PGPB接种通过增强AP/AN动态与酶催化之间的协同作用有效重构了根际微生态网络（UW4处理使蔗糖酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、磷酸酶和脲酶活性分别提高了13.43%、8.88%、5.44%、5.80%和9.65%）。微生物工程干预通过维持pH平衡和激活酶活性优化了土壤微环境，通过改善养分循环（根系活性指数提高34%）恢复了根系活力，并增强了抗氧化能力（活性氧水平降低28%），从而确保光合产物有效分配到地上部分。这些发现表明，PGPB通过重构根际微生态、增强根系功能及强化全株抗氧化系统来缓解连作障碍，为开发解决农业可持续性问题的微生物解决方案提供了新的见解。

图形摘要