Rhizobacterial species richness improves sorghum growth and soil nutrient synergism in a nutrient-poor greenhouse soil

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
La richesse en espèces rhizobactériennes améliore la croissance du sorgho et la synergie des nutriments du sol dans un sol de serre pauvre en nutriments
Titre anglais
Rhizobacterial species richness improves sorghum growth and soil nutrient synergism in a nutrient-poor greenhouse soil
Auteur(s)
  • SAHIB Mohammad Radhi
  • PERVAIZ Zahida H.
  • WILLIAMS Mark A.
  • SALEEM Muhammad
  • DEBOLT Seth
Editeur(s)
Autre(s)
Id
JNUAQN6X
Version
2168
Date ajout
28 octobre 2020 12:26
Date modification
28 octobre 2020 12:26
Résumé français
Bien que les microbes influencent la croissance des plantes, on sait peu de choses sur l'impact de la diversité microbienne sur les compromis de remise en forme des plantes, les interactions intraspécifiques et la dynamique des nutriments du sol dans le contexte de la recherche sur le fonctionnement de la biodiversité et des écosystèmes (BEF). La théorie BEF affirme qu'une plus grande richesse en espèces peut améliorer le fonctionnement de l'écosystème. Ainsi, nous émettons l'hypothèse que la richesse en espèces rhizobactériennes modifiera la croissance du sorgho (Sorghum bicolor L.), la dynamique des nutriments du sol et les interactions (antagonisme ou synergisme) dans un sol de serre pauvre en nutriments. En utilisant six espèces de rhizobactéries dans une expérience BEF, nous avons testé l'impact d'un gradient de richesse en espèces (0, 1, 3, 5 ou 6 espèces par communauté) sur la croissance des plantes, l'assimilation des nutriments et la dynamique des nutriments du sol via l'inoculation des graines. Notre expérience comprenait un contrôle non inoculé, six monoculture de rhizobactéries (Pseudomonas poae, Pseudomonas sp., Bacillus pumilus., Pantoea agglomerance., Microbacterium sp., Et Serratia marcescens) et leurs neuf traitements de mélange en triple (48). Riche en espèces de rhizobactéries augmentée par pot de masse sèche au-dessus ou au-dessous du sol. Cependant, la croissance par plante et l'assimilation des éléments nutritifs des plantes ont diminué, très probablement, en raison des interactions compétitives d'origine microbienne entre les plantes de sorgho. Néanmoins, certains traitements de monoculture et de mélange de rhizobactéries ont amélioré la croissance par plante (pousses et racines) et l'assimilation des nutriments. Les teneurs en éléments nutritifs du sol étaient généralement plus faibles à une diversité de rhizobactéries associée aux plantes plus élevée; parmi ceux-ci, les teneurs en Zn du sol ont diminué de manière significative à travers le gradient de diversité rhizobactérienne. La diversité des rhizobactéries a favorisé les interactions synergiques entre les éléments nutritifs du sol et amélioré les interactions racines-sol. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent qu'une plus grande diversité de rhizobactéries peut améliorer les interactions sol-plante et la productivité totale dans des conditions de ressources limitées.
Résumé anglais
Although microbes influence plant growth, little is known about the impact of microbial diversity on plant fitness trade-offs, intraspecific-interactions, and soil nutrient dynamics in the context of biodiversity-ecosystem functioning (BEF) research. The BEF theory states that higher species richness can enhance ecosystem functioning. Thus, we hypothesize that rhizobacterial species richness will alter sorghum (Sorghum bicolor L.) growth, soil nutrient dynamics and interactions (antagonism or synergism) in a nutrient-poor greenhouse soil. Using six rhizobacterial species in a BEF experiment, we tested the impact of a species richness gradient (0, 1, 3, 5 or 6 species per community) on plant growth, nutrient assimilation, and soil nutrient dynamics via seed-inoculation. Our experiment included, one un-inoculated control, six rhizobacterial monoculture (Pseudomonas poae, Pseudomonas sp., Bacillus pumilus., Pantoea agglomerance., Microbacterium sp., and Serratia marcescens), and their nine mixture treatments in triplicate (48). Rhizobacterial species richness enhanced per pot above- or below-ground dry mass. However, the per plant growth and plant nutrient assimilation declined, most likely, due to microbial-driven competitive interactions among sorghum plants. But nevertheless, some rhizobacterial monoculture and mixture treatments improved per plant (shoot and root) growth and nutrient assimilation as well. Soil nutrient contents were mostly lower at higher plant-associated rhizobacterial diversity; among these, the soil Zn contents decreased significantly across the rhizobacterial diversity gradient. Rhizobacterial diversity promoted synergistic interactions among soil nutrients and improved root–soil interactions. Overall, our results suggest that a higher rhizobacterial diversity may enhance soil–plant interactions and total productivity under resource limited conditions.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Utile à l'AB
  • FREDO fertilisation
  • PRODUIT céréales
  • PRODUIT sorgho
  • serres
WEB tags
Titre de la publication
Scientific Reports
Volume
10
Pages
15454
Date caractères
2020-09-22
Date publication
22 septembre 2020
Doi
10.1038/s41598-020-72516-3 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
2045-2322 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.