近日,資源與環境學院解志紅教授團隊在Field Crops Research在線發表了題為“Engineered silicate-solubilizing bacterial community alleviates nutrient stress in field-grown maize by enhancing silicon uptake and optimizing rhizosphere microecology” 的研究論文。山東農業大學為完成該論文的第一單位,王超副教授、已畢業碩士研究生張成凱為該論文的第一作者,解志紅教授為該論文的通訊作者。
硅(Si)作為一種有益元素,可顯著促進逆境脅迫下作物的生長發育。已有硅肥施用存在肥效有限、成本高昂或環境風險,而利用解硅菌進行作物硅的生物強化是一種環境友好型替代方案。相比單一菌株,包含多菌種的合成菌群,因其功能多樣性及較強的生存能力,逐漸為人所關注。本研究基于從全國不同地區分離篩選獲得的多株高效解硅菌,構建了合成菌群(SSB SynCom),并進一步評估了其在化肥減施條件下維持玉米高產的應用潛力。
研究結果表明,在養分脅迫(尤其是缺氮)條件下,SSB SynCom顯著提高了玉米生物量和產量。該菌群不僅顯著增強了葉片光合能力、植株硅積累量及硅轉運蛋白基因表達水平,還引起根際菌群結構的顯著重塑。值得注意的是,植株地上部氮、硅濃度呈現顯著正相關關系,且多個關鍵微生物屬與宿主營養狀態存在顯著正向關聯。因此,SSB SynCom通過調控氮-硅互作,在化肥減施條件下實現了大田玉米的穩產增效,這為農業可持續發展提供了新的微生物技術解決方案。
該研究受到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金面上項目等資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.109827
編 輯:萬 千
審 核:賈 波