大豆、玉米和小麦在全球农业中占据了重要地位,推动着经济发展和农业技术的进步。在可持续农业的背景下,合理的种植和管理模式将有助于提高作物产量,同时维持农业的绿色可持续发展。已知土壤微生物在土壤养分循环、增强植物抗病能力、促进植物生长等方面至关重要。但是,在大豆/玉米间作条件下土壤细菌遗留如何影响后茬小麦的生长尚不清楚。近期,福建农林大学根系生物学研究中心廖红教授团队钟永嘉课题组在Agriculture, Ecosystems & Environment期刊在线发表了题为Actinobacteria derived from soybean/corn intercropping influence the subsequent wheat的研究论文,揭示了大豆/玉米间作土壤细菌遗留促进后茬小麦生长的新机制,即来自大豆/玉米间作提高土壤中放线菌的相对丰度,促进后茬小麦养分获取和生长,这一发现为轮/间作多样化种植体系维护土壤健康和促进农业生态系统绿色可持续发展提供了一种有前景的策略。该研究首先采集大豆、玉米和大豆/玉米间作种植体系土壤样品,并利用16S DNA 高通量测序技术分析土壤细菌群落组成。通过比较分析发现间作条件土壤氮循环得到增强,并且大量的放线菌富集于间作土壤。其次将大豆和玉米不同种植模式的土壤微生物接种小麦发现,来自大豆/玉米间作的土壤微生物遗留显著促进小麦的生长和养分获取,在田间也有类似的表现。该研究进一步通过富集培养的方法,提高大豆/玉米间作土壤放线菌的相对丰度,结果发现相比对照,接种放线菌富集培养的混合菌群显著提高小麦植株氮、磷和钾含量,明显促进小麦生长。福建农林大学根系生物学研究中心已出站博士后、四川轻化工大学经济学院陈松鹤博士和硕士毕业生李瑞瑞为本文共同第一作者,钟永嘉教授为通讯作者。福建农林大学根系生物学研究中心廖红教授,许锐能老师、山东农业大学生命科学学院王永红教授和吕波讲师也参与了本项研究工作。该研究得到了‘十四五’国家重点研发计划(2021YFF1000500)和福建省自然科学基金(2022J01617)的资助。点击链接查看原文:
https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109331
Cite the article:
Chen, S.H., Li, R.R., Lv B., Li, Y.J., Li, J.D., Zhang, M.Z., Ma, X.X., Wang, C.H., Xu, R.N., Wang, Y.H., Liao, H., Zhong, Y.J., 2025. Actinobacteria derived from soybean/corn intercropping influence the subsequent wheat. Agr. Ecosyst. Environ. 379, 109331.
团队介绍
根系生物学研究中心(简称"根系中心")成立于2015年,是福建农林大学的二级研究机构。中心由廖红教授担任首席科学家及中心主任。根系中心以改良作物根系的养分吸收利用特性为研究目标,通过创建根系生物学研究的专门技术体系,围绕作物养分高效的根系生物学基础展开研究,并运用于作物养分高效遗传改良;同时根据植物营养特性,制定作物最佳养分管理措施,并通过优化改良间套作体系提高大豆、茶树、果树、玉米等的养分利用效率,达到减肥增效的目的。