土壤生物在调控植物地上部生长和对植食者的防御能力方面发挥着重要的作用。然而,农业生产中,土壤生物群落的组成与多样性往往受施肥等农业措施的影响,改变的土壤生物会进一步影响作物的养分获取、地上部和地下部之间的资源分配等多种农业生态系统功能。了解农业管理措施影响下土壤生物对植物生长-防御的影响机理,对于农业的可持续发展有着更好的指导意义。
近日,我实验室发表了题为”Combined addition of chemical and organic amendments enhances plant resistance to aboveground herbivores through increasing microbial abundance and diversity”的研究论文。该研究利用野外长期定位试验田中不同施肥处理影响下形成的具有不同生物和非生物特性的两种土壤,探究单施化肥和化肥配施有机肥影响下的土壤生物和非生物因素是否以及如何调控植物生长及其抗虫性。研究发现,土壤生物的来源在影响植物耐性性状(生长)的贡献中占很大比例,而土壤生物和非生物因素的交互作用对植物的防御性状(抗虫性)起着重要作用,表明有针对性地调控有机肥和化肥的施用有可能扩大土壤生物对植物生长及抗性的调控效果。此外,增施有机肥介导的高丰度和更多样的土壤生物对植物的生长及抗性有显著的增强作用;生长的增强与植物生物量的增加有关,抗性的增强则是由于植物体内营养物质(氨基酸和可溶性糖)含量的降低。
该研究发表在Biology and Fertility of Soils期刊,博士研究生蒋林惠为第一作者,刘满强教授为通讯作者。除了我实验室主要师生在样品采集和分析、写作上的贡献外,合作者包括Bonkowski教授(University of Cologne, Germany)和Kardol教授(Swedish University of Agricultural Sciences, Sweden)。
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