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Rhizosphere(IF=3.7)盐胁迫环境下磁场对杨树根际土壤特性和细菌群落的影响

土壤盐碱化严重威胁着全球农业和林业的发展。土壤中的盐改变了根系对水分的吸收能量,陆地植被生产力减弱,且细胞内钠和氯含量过多易导致细胞损伤。根际微生物是植物与土壤之间的重要联系,有益细菌可增强氧化酶活性,分泌细胞外聚合物(EPS)和铁载体,提高植物耐受力。

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山东农业大学林学院研究团队在生物学领域期刊Rhizosphere在线发表了题为“The rhizosphere soil properties and bacteria community of poplar are affected by magnetic field under salt condition”的文章,采用15 mT静磁场探究不同盐胁迫下(对照CK、3‰盐Q3、4‰盐Q4)根际土壤性质和根际群落的关系,土壤理化特性、EPS含量和酶活性及根际细菌群落的组成和结构。

研究发现,磁场环境下,不同盐胁迫下的土壤有机物(SOM)、总氮(TN)、总磷(TP)无显著差异,但NH4+-N含量显著提高,NO3--N含量显著下降。与Q3相比,QM3中可利用磷(AP)含量提高14.62%,磁场促进了盐碱条件下土壤中AP的转化。根际中的自由氧化铁(Fed)和非晶氧化铁(Feo)对磁场也更敏感,相比对照CK(11.75 g/kg),磁场环境下Feo达16.75 g/kg,磁场增强了氧化铁活性并加速氧化还原过程。磁场环境下,与对照CK相比,土壤脲酶和酸性磷酸酶活性分别提高59.24%和62.77%,但QM4相较于Q4,蔗糖酶和亚硝酸盐还原酶活性分别降低24.14%和19.17%。与Q3、Q4相比,磁场环境下,土壤EPS中蛋白质和多糖含量下降,但在无盐胁迫下,磁场环境下EPS含量显著提高。磁场环境和盐胁迫改变了土壤细菌群落结构,与CK相比,磁场环境下网络中节点和边缘较少,磁场环境增强了根际细菌群落的模块化聚集,增加了优势门的连通性。磁场技术应用盐胁迫下植物的生长研究,为不同压力环境中植物与土壤的相互作用提供了新的研究思路。

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参考文献

https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2023.100747