Mejora del rendimiento de fresas mediante riego basado en hidrógeno está funcionalmente vinculado a comunidades microbianas alteradas en la rizosfera
Autores: Li, Longna; Huang, Huize; Jin, Zhiwei; Jiang, Ke; Zeng, Yan; Pathier, Didier; Cheng, Xu; Shen, Wenbiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejora del rendimiento de fresas mediante riego basado en hidrógeno está funcionalmente vinculado a comunidades microbianas alteradas en la rizosfera
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Hidrógeno molecular
Rendimientos de cultivos
Fertilización de nutrientes
Composición de la comunidad microbiana
Rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas
Carbono del suelo
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El hidrógeno molecular (H) es crucial para los sistemas microbianos agrícolas. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a su influencia en los rendimientos de los cultivos aún no se han elucidado completamente. Este estudio observó que el riego basado en H aumentó significativamente el rendimiento de las fresas (x Duch.) con/sin fertilización de nutrientes. La reducción del nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y materia orgánica disponibles en el suelo fue consistente con los niveles de expresión aumentados de los genes relacionados con la absorción de N/P/K en los tejidos de las raíces en la etapa de fructificación. El perfil metagenómico mostró las alteraciones en la composición de la comunidad microbiana de la rizosfera logradas por H, particularmente en condiciones sin fertilizantes. Esto incluyó el enriquecimiento de rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas, como, y géneros. También se enriquecieron rizobacterias con la capacidad de oxidar H (grupo 2a [NiFe] hidrogenasa). De manera consistente, los genes relacionados con la fijación de carbono (C) del suelo (es decir, , , , etc.), la reducción de nitratos disímiles (es decir, y), y la solubilización, mineralización y transporte de P (es decir, , , y) exhibieron mayor abundancia. Se observaron tendencias contrarias en los genes de degradación de C del suelo y desnitrificación de N. En conjunto, estos resultados indican claramente que los ciclos de C, N y P mediado por microorganismos en el suelo podrían ser funcionalmente alterados por H, aumentando así la capacidad de absorción de nutrientes de las plantas y el rendimiento de los cultivos hortícolas.
Descripción
El hidrógeno molecular (H) es crucial para los sistemas microbianos agrícolas. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a su influencia en los rendimientos de los cultivos aún no se han elucidado completamente. Este estudio observó que el riego basado en H aumentó significativamente el rendimiento de las fresas (x Duch.) con/sin fertilización de nutrientes. La reducción del nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y materia orgánica disponibles en el suelo fue consistente con los niveles de expresión aumentados de los genes relacionados con la absorción de N/P/K en los tejidos de las raíces en la etapa de fructificación. El perfil metagenómico mostró las alteraciones en la composición de la comunidad microbiana de la rizosfera logradas por H, particularmente en condiciones sin fertilizantes. Esto incluyó el enriquecimiento de rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas, como, y géneros. También se enriquecieron rizobacterias con la capacidad de oxidar H (grupo 2a [NiFe] hidrogenasa). De manera consistente, los genes relacionados con la fijación de carbono (C) del suelo (es decir, , , , etc.), la reducción de nitratos disímiles (es decir, y), y la solubilización, mineralización y transporte de P (es decir, , , y) exhibieron mayor abundancia. Se observaron tendencias contrarias en los genes de degradación de C del suelo y desnitrificación de N. En conjunto, estos resultados indican claramente que los ciclos de C, N y P mediado por microorganismos en el suelo podrían ser funcionalmente alterados por H, aumentando así la capacidad de absorción de nutrientes de las plantas y el rendimiento de los cultivos hortícolas.