ニンニクの連続栽培システムの下での2つの肥料用量と土壌区画における細菌と古細菌のコミュニティの比較

土壌微生物群集は、農業管理（肥料など）と土壌区画との相互作用の影響を受けますが、これらの要因の組み合わせを考慮した研究はほとんどありません。中国の継続的なガーリック作物システムにおける6年の肥料レジームの下で、2つの肥料用量（高対NPK）と土壌コンパートメント（根圏対バルク土壌）の微生物の存在量、多様性、およびコミュニティ構造を比較しました。NO3および利用可能なKの土壌含有量は、高NPKのバルク土壌で有意に高かった。16S rRNA遺伝子ベースの細菌および古細菌の存在量は、肥料用量と土壌区画の両方によって正の影響を受け、高NPK施肥と根圏サンプルで高かった。高NPKの施肥は、シャノン指数を増加させ、細菌および古細菌の豊かさを減少させましたが、均一性は肥料の用量と土壌区画の両方によってわずかにプラスの影響を受けました。土壌コンパートメントは、非メトリック多次元スケーリングと冗長性分析の両方の両方で示されるように、受精用量よりも細菌および古細菌のコミュニティ構造に大きな影響を及ぼしました。根圏効果は、12の支配的なクラスの細菌および古細菌のコミュニティを有意に区別しているのに対し、肥料の用量は4つの支配的なクラスを有意に特定したことがわかりました。特に、線形効果サイズの分析により、アルファプロテオバクテリア、リゾビアール、キサントモナダ科、フラボバクテリウムなどの一部の分類群が、ハイNPK肥料サンプルのニンニク根圏に濃縮されることが示されました。全体として、肥料の用量は土壌区画と相互作用して、ニンニクの根圏の細菌および古細菌のコミュニティの組成、存在量、生物多様性を形作りました。これらの結果は、適応性のあるニンニクミクローブフィードバックをさらに理解するための重要な基礎を提供し、農業管理における重要な緩和の影響として根を再構成し、微生物群集の形成を提供します。

Soil microbial communities are affected by interactions between agricultural management (e.g., fertilizer) and soil compartment, but few studies have considered combinations of these factors. We compared the microbial abundance, diversity and community structure in two fertilizer dose (high vs. low NPK) and soil compartment (rhizosphere vs. bulk soils) under 6-year fertilization regimes in a continuous garlic cropping system in China. The soil contents of NO3- and available K were significantly higher in bulk soil in the high-NPK. The 16S rRNA gene-based bacterial and archaeal abundances were positively affected by both the fertilizer dose and soil compartment, and were higher in the high-NPK fertilization and rhizosphere samples. High-NPK fertilization increased the Shannon index and decreased bacterial and archaeal richness, whereas the evenness was marginally positively affected by both the fertilizer dose and soil compartment. Soil compartment exerted a greater effect on the bacterial and archaeal community structure than did the fertilization dose, as demonstrated by both the nonmetric multidimensional scaling and redundancy analysis results. We found that rhizosphere effects significantly distinguished 12 dominant classes of bacterial and archaeal communities, whereas the fertilizer dose significantly identified four dominant classes. In particular, a Linear Effect Size analysis showed that some taxa, including Alphaproteobacteria, Rhizobiales, Xanthomonadaceae and Flavobacterium, were enriched in the garlic rhizosphere of the high-NPK fertilizer samples. Overall, the fertilizer dose interacted with soil compartment to shape the bacterial and archaeal community composition, abundance, and biodiversity in the garlic rhizosphere. These results provide an important basis for further understanding adaptive garlic-microbe feedback, reframing roots as a significant moderating influence in agricultural management and shaping the microbial community.