Funneliformis Mosseae和Rhizophagus intraradices对稻田根际微生物群、养分可用性以及水稻产量的不同影响

《Mycorrhiza》：Differential impacts of Funneliformis Mosseae and Rhizophagus intraradices on the rice rhizosphere microbiome, nutrient availability, and yield in paddy fields

水稻产量及土壤特性受不同丛枝菌根真菌调控机制研究。两种AMF（Fm和Ri）均提高根系菌侵染率，但Fm显著提升土壤脲酶和纤维素酶活性，促进碳循环菌群；Ri增强土壤有效磷含量，增加硫循环相关微生物功能群，通过不同网络结构优化互作体系。为可持续稻作管理提供新依据。

　　

摘要

虽然丛枝菌根真菌（AMF）对水稻生长的积极影响已有充分记录，但不同AMF物种调控水稻生长和根际微生态系统的具体机制尚未完全明了。本研究选取了两种AMF物种——Funneliformis mosseae（Fm）和Rhizophagus intraradices（Ri），以探究它们对水稻根际土壤特性、微生物群落结构以及水稻产量的影响。田间实验表明，使用Fm处理后的水稻产量显著高于使用Ri处理（Fm处理下的产量为26.96%，Ri处理下的产量为21.19%）。尽管这两种AMF物种均显著提高了根际菌根化程度（成熟期时Fm为78.23%，Ri为70.13%），但它们对土壤性质的影响有所不同：具体而言，Fm显著增强了土壤酶活性，使脲酶和纤维素酶的活性分别提高了47.29%和24.62%；而Ri则促进了土壤有效磷的积累（其含量比Fm高69.81%）。此外，这两种AMF菌株通过不同的调控机制影响了根际微生物群落。Fm显著丰富了与碳循环相关的细菌类群，如Chloroflexota和Actinomycetota。Ri不仅显著提高了微生物的α多样性，还特别增强了与硫循环相关的细菌功能群。重要的是，这两种AMF物种通过不同的结构修饰优化了AMF、水稻植株及根际微生物之间的相互作用：在Fm处理下，真菌群落网络的模块性显著更高；而在Ri处理下，细菌网络的连通性更强。本研究阐明了AMF物种协同提升根际土壤微环境质量并增加水稻产量的不同机制，为水稻田的可持续管理提供了理论依据，并为开发环保型农业技术指明了新方向。