Responses of soil microbial communities to a short-term application of seaweed fertilizer revealed by deep amplicon sequencing

Resumo

Numerosos estudos relataram danos ao solo causados pela aplicação de fertilizantes químicos e um efeito promocional óbvio do fertilizante de algas marinhas fermentado com Sargassum horneri no crescimento das raízes e mudas de tomate devido ao seu oligossacarídeo de alginato. No entanto, poucos estudos avaliaram os efeitos do fertilizante de algas marinhas fermentado no ambiente ecológico e nos microrganismos do solo. Neste artigo, nosso objetivo é revelar as respostas microbianas e ambientais do solo ao fertilizante de algas marinhas fermentadas com Sargassum horneri. Após tratar parcelas de plantio de tomate com fertilizante de algas marinhas fermentadas com Sargassum horneri, foram analisadas as composições da comunidade bacteriana do solo com base no sequenciamento do gene 16S rRNA, as atividades enzimáticas no solo e o rendimento das culturas. A diversidade alfa bacteriana foi fortemente influenciada pela adição do fertilizante de algas marinhas após 60 dias. A análise de escalonamento multidimensional não métrico (NMDS) mostrou que a diferença na composição da comunidade bacteriana entre o dia 0 e o dia 60 era evidente no solo tratado com fertilizante de algas marinhas. A variação da comunidade pode ter sido causada pela atividade da invertase e da desidrogenase na análise de correlação canônica (ACC). A atividade da protease, a atividade da polifenol oxidase e a atividade da urease mostraram uma correlação óbvia com a variação da comunidade no teste de Mantel. A fertilização aumentou o rendimento do tomate em 1,48–1,83 vezes, o teor de vitamina C em 1,24–4,55 vezes e o teor de licopeno em 1,20–2,33 vezes. No presente estudo, foi descoberta uma possível razão para a variação da comunidade bacteriana, o que proporcionará uma taxa de diluição econômica do fertilizante de algas marinhas para um rendimento e qualidade ideais da colheita. Ao mesmo tempo, nosso estudo será benéfico para o desenvolvimento de um possível substituto para o fertilizante químico e para uma melhor compreensão das funções microbianas do solo e da sustentabilidade do solo.

Abstract