Efectos de Diferentes Tratamientos de Fertilizantes en la Composición y Funciones del Microbioma del Suelo de la Rizósfera
Autores: Li, Yanan; Wang, Chengyu; Wang, Tianye; Liu, Yutao; Jia, Shuxia; Gao, Yunhang; Liu, Shuxia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Efectos de Diferentes Tratamientos de Fertilizantes en la Composición y Funciones del Microbioma del Suelo de la Rizósfera
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Fertilización
Microbioma del suelo
Vías metabólicas
Fertilización a largo plazo
Participación microbiana
Ciclo del nitrógeno
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La fertilización influye en el microbioma del suelo. Sin embargo, se sabe poco sobre los efectos de la fertilización a largo plazo en las rutas metabólicas microbianas del suelo. En este estudio, investigamos la composición y función del microbioma del suelo y la participación microbiana en el ciclo del N de acuerdo con la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto (KEGG) y la anotación funcional de ontología genética (GO) de diferentes genes en un análisis metagenómico después de la fertilización a largo plazo. La aplicación de fertilizantes cambió significativamente la relación C/N del suelo. El tratamiento con fertilizante químico (NPK) disminuyó el pH del suelo, y el tratamiento con fertilizante químico combinado con paja (NPK+S0.5) aumentó el nitrógeno amoniacal (NH4+-N) pero disminuyó el nitrógeno nitrato (NO3--N). Las aplicaciones de NPK, NPK+S0.5 y S0.5 no cambiaron la composición del microbioma del suelo ni el filo dominante, pero cambiaron las abundancias relativas de los componentes del microbioma. Además, el fertilizante influyó significativamente en los procesos metabólicos, los procesos celulares y los procesos de organismos individuales. En comparación con un tratamiento sin fertilizante (CK), el tratamiento NPK resultó en más rutas de genes diferencialmente expresados (DEG) que los tratamientos NPK+S0.5 y S0.5, y estas rutas se correlacionaron significativamente con el nitrógeno nitrato del suelo (NO3--N), el fósforo disponible (AP) y el contenido de humedad del suelo (MC). El análisis de KEGG encontró que la aplicación de fertilizantes afectó principalmente las rutas del ribosoma, la fotosíntesis y la fosforilación oxidativa. S0.5 y NPK+S0.5 aumentaron la fijación de nitrógeno microbiano, y NPK y NPK+S0.5 disminuyeron amoA y amoB y aceleraron la desnitrificación. Así, el fertilizante orgánico aumentó la fijación de N y la nitrificación, y el fertilizante inorgánico de N aceleró la desnitrificación. Encontramos que la función del microbioma del suelo bajo diferentes aplicaciones de fertilizantes podría ser importante para la aplicación racional de fertilizantes y para el desarrollo ambiental y sostenible.
Descripción
La fertilización influye en el microbioma del suelo. Sin embargo, se sabe poco sobre los efectos de la fertilización a largo plazo en las rutas metabólicas microbianas del suelo. En este estudio, investigamos la composición y función del microbioma del suelo y la participación microbiana en el ciclo del N de acuerdo con la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto (KEGG) y la anotación funcional de ontología genética (GO) de diferentes genes en un análisis metagenómico después de la fertilización a largo plazo. La aplicación de fertilizantes cambió significativamente la relación C/N del suelo. El tratamiento con fertilizante químico (NPK) disminuyó el pH del suelo, y el tratamiento con fertilizante químico combinado con paja (NPK+S0.5) aumentó el nitrógeno amoniacal (NH4+-N) pero disminuyó el nitrógeno nitrato (NO3--N). Las aplicaciones de NPK, NPK+S0.5 y S0.5 no cambiaron la composición del microbioma del suelo ni el filo dominante, pero cambiaron las abundancias relativas de los componentes del microbioma. Además, el fertilizante influyó significativamente en los procesos metabólicos, los procesos celulares y los procesos de organismos individuales. En comparación con un tratamiento sin fertilizante (CK), el tratamiento NPK resultó en más rutas de genes diferencialmente expresados (DEG) que los tratamientos NPK+S0.5 y S0.5, y estas rutas se correlacionaron significativamente con el nitrógeno nitrato del suelo (NO3--N), el fósforo disponible (AP) y el contenido de humedad del suelo (MC). El análisis de KEGG encontró que la aplicación de fertilizantes afectó principalmente las rutas del ribosoma, la fotosíntesis y la fosforilación oxidativa. S0.5 y NPK+S0.5 aumentaron la fijación de nitrógeno microbiano, y NPK y NPK+S0.5 disminuyeron amoA y amoB y aceleraron la desnitrificación. Así, el fertilizante orgánico aumentó la fijación de N y la nitrificación, y el fertilizante inorgánico de N aceleró la desnitrificación. Encontramos que la función del microbioma del suelo bajo diferentes aplicaciones de fertilizantes podría ser importante para la aplicación racional de fertilizantes y para el desarrollo ambiental y sostenible.