Actinobacterial biofertilizer improves the yields of different plants and alters the assembly processes of rhizosphere microbial communities

Resumo

Os biofertilizantes nem sempre são aplicáveis ao ambiente local ou a espécies vegetais específicas. Portanto, é necessário avaliar os efeitos universais de um biofertilizante quando aplicado a diferentes plantas em diferentes regiões. Em particular, ainda não se sabe como os biofertilizantes à base de actinobactérias afetam a formação das comunidades microbianas da rizosfera. Aqui, avaliamos a validade universal e o papel regulador de um biofertilizante contendo Streptomyces pactum Act12 e Streptomyces rochei D74 na remodelação das comunidades microbianas da rizosfera associadas a diferentes plantas cultivadas em Shaanxi, Mongólia Interior e Xinjiang, no noroeste da China. Foi realizado um experimento em vasos em estufa com pepino e experimentos de campo com tomate, pimenta, girassol e jujuba. Em comparação com o controle, a aplicação do biofertilizante melhorou o rendimento das diferentes plantas em 7,7% a 55,6%. A composição da comunidade de fungos da rizosfera mudou nos solos tratados com biofertilizante, apesar de não haver diferenças significativas na diversidade ou riqueza de espécies de bactérias e fungos. Para espécies de plantas únicas, os índices de diversidade alfa das comunidades microbianas da rizosfera mostraram tendências distintamente diferentes em resposta à aplicação do biofertilizante. Após a aplicação do biofertilizante, a abundância relativa de alguns táxons benéficos para as plantas (como Chitinophaga, Dokdonella, Pseudoxanthomonas e Coprinellus) aumentou, enquanto a abundância relativa de alguns táxons fitopatogênicos (como Cladosporium e Gibberella) diminuiu. Os processos estocásticos contribuíram predominantemente para a montagem da comunidade bacteriana, enquanto a contribuição relativa dos processos estocásticos para a montagem da comunidade fúngica aumentou 6,3% sob o tratamento com biofertilizante. A aplicação de biofertilizante reduziu a conectividade média e a densidade das redes de coocorrência microbiana e alterou alguns dos gêneros fundamentais. Os resultados deste estudo podem fornecer orientação para o uso de biofertilizantes contendo cepas de Streptomyces.

Abstract