ココナッツピートとバーミキュライトが、塩基性栽培条件下での根系シードジャガイモの根圏微生物叢に対する衝撃を探る

ジャガイモの栽培は、成長する基質として有機ココナッツ泥炭と無機バーミキュライトを利用することがよくあります。各基質に固有のユニークな微生物群集と物理化学的特性は、ジャガイモの成長と繁殖に重要な微小生態学的環境に大きく影響します。この研究では、各基質内の環境要因を分析し、微生物群集構造、環境要因、コア微生物機能、さまざまなサンプルにわたる微生物ネットワークのダイナミクスを調べるために、バイオインフォマティクスツールとともにイルミナシーケンスを使用しました。これらには、純粋なココナッツ泥炭（CP1）と純粋なバーミキュライト（V1）、3日間有機肥料と混合された基質（CP2およびV2）、および50日間ジャガイモと栽培された3つの組み合わせ（CP3、V3、およびCV3-A 1：1：1ココナッツ泥炭とバーミキュライトと有機肥料の混合）。バーミキュライトは、より多様な微生物群集を自然にホストしています。肥料と3日間堆肥化し、50日間のジャガイモ栽培と混合した後、両方の基質で真菌の多様性が減少しました。ココナッツピートは、バーミキュライトと比較してより高い細菌の多様性と豊かさを維持し、より有益な細菌と真菌を抱えており、より複雑な微生物ネットワークをもたらします。しかし、バーミキュライトは、病原性微生物の蓄積により、細菌の多様性と豊かさが低いことを示しています。テストされた11の環境因子のうち、水溶性窒素（WSN）、総窒素（TN）、利用可能なカリウム（AK）、総有機炭素（TOC）、および空気充填多孔性（AFP）は、基板の微生物連続と有意に関連していました先住民族の微生物の栄養型の組成と相互作用パターンは、バーミキュライトとココナッツ泥炭の間で異なります。豊富な栄養素を追加すると、微生物群集全体の安定性と相互作用に大きく影響します。バーミキュライトを使用して、栄養栽培のために使用する場合、栄養添加量と頻度の正確な制御と調整が不可欠です。

Soilless cultivation of potatoes often utilizes organic coconut peat and inorganic vermiculite as growing substrates. The unique microbial communities and physicochemical characteristics inherent to each substrate significantly influence the microecological environment crucial for potato growth and breeding. This study analyzed environmental factors within each substrate and employed Illumina sequencing alongside bioinformatics tools to examine microbial community structures, their correlation with environmental factors, core microbial functions, and the dynamics of microbial networks across various samples. These included pure coconut peat (CP1) and pure vermiculite (V1), substrates mixed with organic fertilizer for three days (CP2 and V2), and three combinations cultivated with potatoes for 50 days (CP3, V3, and CV3-a 1:1 mix of coconut peat and vermiculite with organic fertilizer). Vermiculite naturally hosts a more diverse microbial community. After mixing with fertilizer and composting for 3 days, and 50 days of potato cultivation, fungal diversity decreased in both substrates. Coconut peat maintains higher bacterial diversity and richness compared to vermiculite, harboring more beneficial bacteria and fungi, resulting in a more complex microbial network. However, vermiculite shows lower bacterial diversity and richness, with an accumulation of pathogenic microorganisms. Among the 11 environmental factors tested, water-soluble nitrogen (WSN), total nitrogen (TN), available potassium (AK), total organic carbon (TOC) and air-filled porosity (AFP) were significantly associated with microbial succession in the substrate.The nutritional type composition and interaction patterns of indigenous microorganisms differ between vermiculite and coconut peat. Adding abundant nutrients significantly affects the stability and interaction of the entire microbial community, even post-potato cultivation. When using vermiculite for soilless cultivation, precise control and adjustment of nutrient addition quantity and frequency are essential.