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Efectos del agua y el nitrógeno en el crecimiento, el ambiente de la rizosfera y la comunidad microbiana de: Su interrelación

Autores: Huang, Xiang; Niu, Panxin; Gao, Yude; Rong, Wenwen; Luo, Cunkai; Zhang, Xingxin; Jiang, Ping; Wang, Mei; Chu, Guangming

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Efectos del agua y el nitrógeno en el crecimiento, el ambiente de la rizosfera y la comunidad microbiana de: Su interrelación


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Agua
Nitrógeno
Plantas medicinales
Alcaloides
Comunidades microbianas
Ambientes del suelo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La gestión efectiva del agua y el nitrógeno es crucial en el cultivo artificial de plantas medicinales. , una planta herbácea perenne de la familia Fabaceae, se utiliza extensamente en medicina, con alcaloides como sus principales constituyentes bioactivos. Sin embargo, sigue existiendo una brecha significativa en el conocimiento sobre cómo las comunidades microbianas rizosféricas responden a las diferentes condiciones de agua y nitrógeno y sus intrincadas relaciones con los ambientes del suelo y el crecimiento de . En este estudio, se utilizaron plantas de dos años en un experimento de interacción agua-nitrógeno de dos factores y tres niveles. Los niveles de riego incluyeron W1 (30-35% de la capacidad máxima de retención de agua), W2 (50-55%) y W3 (70-75%), mientras que los niveles de nitrógeno comprendieron N1 (32 mg/kg), N2 (64 mg/kg) y N3 (128 mg/kg). El estudio evaluó indicadores de crecimiento de las plantas, contenido total de alcaloides y parámetros fisicoquímicos del suelo rizosférico de . Se empleó secuenciación de alto rendimiento (16S rRNA e ITS) para analizar las variaciones en la composición y estructura de la comunidad microbiana rizosférica. Los resultados mostraron que Proteobacteria y Ascomycota son los filos bacterianos y fúngicos predominantes en la comunidad microbiana de la rizosfera de . La mayor biomasa y acumulación de alcaloides de se observaron bajo el tratamiento N1W3 (aplicación de nitrógeno al 50% y 70-75% de la capacidad máxima de retención de agua). Específicamente, se identificaron seis biomarcadores a nivel de género bacteriano (, , , , , ) y seis biomarcadores a nivel de género fúngico (, , , , , ) bajo la condición de tratamiento N1W3. En el modelado de caminos de mínimos cuadrados parciales (PLS-PM), los tratamientos de agua y nitrógeno demostraron efectos directos marcadamente positivos en los parámetros fisicoquímicos del suelo ( < 0.01), mientras que mostraron impactos directos negativos significativos en la acumulación de alcaloides y en los indicadores de crecimiento de las plantas ( < 0.05). Los parámetros fisicoquímicos del suelo, a su vez, afectaron significativamente de manera negativa a la comunidad fúngica de la rizosfera ( < 0.05). Además, la comunidad fúngica de la rizosfera exhibió efectos directos negativos altamente significativos tanto en los indicadores de crecimiento de las plantas como en el contenido total de alcaloides de ( < 0.01). Este estudio proporciona nuevas perspectivas sobre las interacciones entre el ambiente del suelo rizosférico, la microbiota rizosférica, el crecimiento de las plantas y la acumulación de alcaloides bajo la regulación del agua y el nitrógeno, ofreciendo una base científica para la gestión del agua y el nitrógeno en el cultivo de .

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