適量施氮肥可強化益生菌在作物根際定殖

 施氮肥影響作物和微生物肥料互作的機制       中國農科院供圖

近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所農業微生物資源團隊揭示過量施氮肥影響作物和微生物肥料互作的分子機制，為合理施肥增強植物—益生菌互作提供了理論參考。相關研究成果發表在《植物生理》（Plant Physiology）上。

據張瑞福研究員介紹，氮肥是作物產量的重要保障，但是農業生產上過量施用氮肥造成了土壤酸化等不利影響。氮肥過量會降低豆科植物共生根瘤菌的結瘤固氮，但氮肥對于廣泛存在的根際益生菌與作物互作的影響仍然未知，根際益生芽孢桿菌是微生物肥料的主要生產菌種，揭示氮肥施用對根際益生芽孢桿菌與植物互作的影響，有利于科學指導化肥和微生物肥料的配施。

該研究以微生物肥料典型生產菌種根際益生貝萊斯芽孢桿菌SQR9為對象，發現適量施用氮肥能顯著提高菌株SQR9在作物根際的定殖數量，而施氮量不足或過量施用都會導致其定殖量下降。

研究發現，氮肥反硝化過程產生的一氧化氮氣體是調控SQR9根際定殖的關鍵信號。進一步研究揭示了一氧化氮通過影響SQR9胞外基質γ-多聚谷氨酸的合成而調節其生物膜形成和根際定殖。適量施氮條件下強化的益生菌根際定殖可促進其植物益生功能發揮，最終提高作物的氮素利用效率。

該研究得到了國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目的資助。