Application of Bacillus subtilis NCD-2 can suppress cotton verticillium wilt and its effect on abundant and rare microbial communities in rhizosphere

Resumo

Bacillus subtilis NCD-2 (BS) apresenta controle biológico proeminente para murcha-de-verticillium em algodão (CVW). No entanto, não se sabe se os efeitos sobre as comunidades microbianas abundantes e raras na rizosfera após a aplicação de BS. Portanto, investigamos os efeitos do tratamento com BS sobre a supressão da CVW e a estrutura da comunidade microbiana na rizosfera. O tratamento com BS suprimiu com sucesso a CVW, alcançando um efeito de controle de 61,60%, e o rendimento do algodão aumentou em 6,07% comparado ao controle em branco. Além disso, a aplicação do BS resultou em 28,17%, 18,63% e 5,08% de aumentos no peso fresco da planta, peso seco e número de ramos, respectivamente. No entanto, as populações de Verticillium dahliae na rizosfera não diminuíram com o tratamento BS. A análise da diversidade microbiana mostrou que as diversidades bacterianas e fúngicas do solo foram aumentadas sob o tratamento com BS. As análises dos componentes principais revelaram que o BS teve efeito significativo sobre as comunidades microbianas abundantes e raras. Maiores abundâncias de Acidobacteria, Chloroflexi e Planctomycetes foram observadas entre os táxons bacterianos abundantes no tratamento BS. Além disso, as abundâncias de Arenimonas, Hydrogenophaga, Chaetomium, Aspergillus, Nectria, Psathyrella, Conocybe e Chrysosporium também foram significativamente maiores que as do controle em branco. Análise de redundância indicou que a estrutura das comunidades microbianas no tratamento BS estavam positivamente relacionadas ao nitrogênio amoniacal (NH₄⁺-N), fósforo inorgânico (PI) e pH, mas negativamente ao nitrogênio nitrato (NO₃^–-N), disponibilidade de potássio (K) e matéria orgânica (MO). Estes resultados de pesquisa podem oferecer bases teóricas para a abrangência do mecanismo de prevenção e controle ecológico da CVW por aplicação da BS.

Abstract