Azolla（水田浮萍）能够重塑水稻田中的根际微生物群落及养分循环过程

《Environmental Microbiome》：Azolla reshapes rhizosphere microbiomes and nutrient cycling in paddy fields

　　

摘要

背景

土壤质量是农业生产和可持续性的关键决定因素。Azolla的共生固氮作用对提高土壤质量起着重要作用。然而，尽管Azolla作为绿肥具有改善土壤质量的潜力，但其在水稻系统中的作用仍不甚明确。本研究旨在通过分析养分循环动态和微生物群落组成及其相互作用，阐明Azolla对土壤质量的影响。

结果

我们综合运用了土壤物理化学分析、酶活性测定、细菌群落分析、共现网络分析及相关性评估方法，来评估Azolla对土壤微生物生态的影响。实验设置了水稻单作（R）和 rice–Azolla 共作（RA）两种系统。结果显示，RA系统下与碳循环和氮循环相关的酶活性显著增加了3–44%（P?Azolla改变了细菌群落结构并降低了α多样性。值得注意的是，Azolla招募了一些特定的功能菌类群，包括 Haliangium、SC-I-84、Candidatus_Solibacter、Anaerolinea 和 Sphingomonas，这些菌类在RA系统中的相对丰度比在R系统中高1.03–1.33倍。

结论

本研究揭示了Azolla施用条件下土壤性质与微生物群落之间的相互作用，并阐明了Azolla通过养分循环提高土壤质量的机制。研究发现，Azolla作为绿肥不仅能够增加土壤养分含量，还能通过促进微生物介导的养分循环来改善土壤质量。这些结果突显了Azolla作为传统施肥方式可持续替代品的潜力，为农业土壤改良的生物肥料策略提供了新见解。

图文摘要

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