Differential responses of the diazotrophic community to aluminum-tolerant and aluminum-sensitive soybean genotypes in acidic soil

Li, Yongchun; Yang, Tongyi; Zhang, Peipei; Zou, Ailan; Xin, Peng; Wang, Lingling; Yang, Rongwu; Qi, Jinliang; Yang, Yonghua

doi:10.1016/j.ejsobi.2012.09.004

Cited by 20 publications

(15 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It is well known that the roots of plant can enrich the some microbes via secretion of secondary metabolites, casts of roots and modification the rhizosphere microenvironments [46][47][48]. Previous studies had found that the diazotrophs in the rhizosphere soil of sorghum, soybean, maize was more abundant than that in the bulk soil [10,27,49,50]. Our study also showed that maize rhizosphere had a significant effect on the copy numbers of nifH gene, and the diazotrophs in rhizosphere soil were also more abundant than that that in bulk soil (Fig.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Negative impacts of excessive nitrogen fertilization on the abundance and diversity of diazotrophs in black soil with monocropping maize

Chen¹,

Li²,

Shi³

et al. 2020

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

Background: Excessive nitrogen fertilizer input and low nitrogen fertilizer use efficiency in maize in China are serious ecological and economic problems, which might affect the procedures in the nitrogen cycle. To reveal the effects of long-term excessive nitrogen fertilization on diazotrophs in maize rhizosphere and bulk soil, we performed a long-term (five-year) N-input experiment (N rates from 0 to 300 kg N ha -1 ) in black soil maize in northeast China. The effect of N fertilizer application rates on the abundance, structure and compositions of diazotrophic community in both the bulk soil and rhizosphere of maize were investigated by Real-time quantitative PCR and high-throughput sequencing, and a structural equation model was constructed based on this study.Results: 1) Excessive N fertilization significantly reduced the abundance and diversity of diazotrophs. 2) The accumulation of Sphingobium was correlated positively with soil nitrate concentration and soil EC, and negatively with soil pH. The contrast correlation was found in Burkholderia . 3) Diazotrophs were enriched in maize rhizosphere, but the diversity and compositions of diazotrophic community were less affected by maize rhizosphere effect. 4) The enriched Bradyrhizobium and Methylobacterium in maize rhizosphere showed a significant positive correlation with of maize plant biomass. Conclusions: Our results suggest that through affecting soil pH, nitrate and EC values, long-term excessive N input increase Sphingobium accumulation and reduce the abundance of beneficial diazotrophs such as Bradyrhizobium and Burkholderia ，which contribute to the decreased nitrogen use efficiency.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Negative impacts of excessive nitrogen fertilization on the abundance and diversity of diazotrophs in black soil with monocropping maize

Chen¹,

Li²,

Shi³

et al. 2020

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Keracunan Al pada tanaman menghambat pertumbuhan akar (Zhang et al2007), sehingga menghambat pertumbuhan dan hasil (Kochian et al2005). Penghambatan pertumbuhan tanaman menyebabkan akar pendek dan tebal (Miyasaka et al 2007, de Macedo et al 2009, Yu et al 2011, Delhaize et al 2012, Li et al 2012.…”

Section: Abstrakunclassified

Tanggap Kedelai Hitam terhadap Cekaman Aluminium pada Kultur Hara

Pujiwati

Ghulamahdi

Yahya

et al. 2016

j. penelit. pertan. tanam. pangan

View full text Add to dashboard Cite

Al-stress on soybean causes inhibited root growth. Root length sensitivity index might be an indicator of roots tolerance to Alstress. Hematoxylin staining can be used to visualize the movement of Al in plant root tissues. This study was aimed to determine the tolerance level of soybean genotypes to the gradual Al concentrations. The experiment was conducted from February to April 2014, at the greenhouse in Cikabayan Experiments Garden, IPB, using a 4 x 3 factorial treatments in a completely randomized design, three replications. The first factor was the concentration of Al ie: without Al (A0); 0.5 mM Al (A1); 0.7 mM Al (A2) and 0.9 mM (A3). The second factor was the soybean varieties including: Tanggamus, Cikuray, and Ceneng. The observation of variable included root length sensitivity index based on hematoxylin staining, demonstrating the movement of Al on the tolerance and sensitive varieties. Results showed that: 1) Tanggamus was tolerance at 0.5 mM Al concentration and was moderate at 0.7 and 0.9 mM Al, 2) Cikuray was tolerance to a concentration up to 0.5 mM and was moderate at 0.7 mM Al but was sensitive to the concentration of 0.9 mM Al, 3) Ceneng was sensitive at concentration of 0.5 to 0.9 mM Al, 4) Staining hematoxylin indicated the root tissue advanced damages and darker blue color on the susceptible varieties, in comparison with the tolerant ones.

show abstract

“…Bu alanda yapılan çalışmalarda ve uygulamalarda, farklı bitki türlerinden izole edilen suşların karakterizasyonu yapılmakta, bunlar tarımsal ürün üretiminde kullanılmakta ve giderek daha yaygın hale gelmektedir. Diazotrof bakteriler, bitkilerin metal stresine (Al, Mg gibi) karşı dayanıklılığının arttırılması (Li et al, 2012), patojen fungus türlerine karşı dirençlerinin yükseltilmesi (Ji et al, 2014), bitkisel verimin arttırılması (Jha et al, 2009;Puri et al, 2015;Sarathambal et al, 2015), bitki büyümelerinin aktivasyonu ve gelişmesi (Brito et al, 2015), toprakta çözünebilen minerallerin daha iyi bitki bünyesine alınabilmesi (Sarathambal et al, 2015) gibi bitkisel üretimde önemli olan pek çok fonksiyonu yerine getirebilmektedir. Silveira et al (2016), diazotrofik endofitik bakteri inokülasyonu altındaki buğday bitkisinin azot metabolizması ve büyümesini incelemişlerdir.…”

Section: Introductionunclassified

“…Örneğin, Hindistan'ın yarı kurak bölgelerindeki tropik çimenlerin rizosferlerinden izole edilen diazotrofik izolatların fitohormon ve siderofor üreterek, P, K ve Zn gibi elementlerin bitkiye alınımını kolaylaştırdığı saptanmıştır (Sarathambal et al, 2015). Dahası bu endofitik diazotrofik bakteriler, oksin üretimi yapabilirler, fosfor çözünürlüğüne katkıda bulunulabilirler ve özellikle fungal etmenlere karşı ana ürün bitkisinin dayanıklılığının arttırılmasında etkili olabilirler (Ji et al, 2014) ya da bitkilerde meydana gelebilecek Al gibi metal stresini azaltmada kullanılabilirler (Li et al, 2012). Ayrıca kirlenmiş tarım topraklarında da yaşama potansiyellerinin bulunması, diazotrofik bakterilerin kullanım alanlarının genişlemesine neden olmaktadır (Oliveira et al, 2010).…”

Section: Introductionunclassified

The Effect of Biological Fertilizer Containing N-Fixer on Microbiological and Biochemical Soil Characteristics and Maize Yield under Mediterranean Climatic Conditions

Ayyildiz

Kayikçioğlu

2019

Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Bu çalışmada topraklara, havanın serbest azotunu (N 2) bağlama yeteneğine sahip organizmalardan oluşan (Azospirillum sp., Azorhizobium sp. ve Azoarcus sp.) ticari bir preparatın, Akdeniz iklimi etkisi altında bulunan Typic Xerofluvent özellikteki toprakta etkinlik potansiyelleri ile mevcut biyolojik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Materyal ve Metot: Biyolojik gübre uygulamalı ve uygulamasız parsellere (0-0.5 g ha-1 ; BG 0-BG 1), 3 doz kimyasal azotlu gübre (0-125-250 kg N ha-1 ; N 0-N 1-N 2) uygulamalarının, toprağın mikrobiyolojik (mikrobiyal biyokütle karbonu, MBC; toprak solunumu, BSR; azot mineralizasyonu, N min ; genel bakteri sayısı, GB, Azospirillum sp. sayısı, AZO) ve biyokimyasal aktivitesine (dehidrogenaz, DHG; proteaz, PRO, üreaz, UA) ve test bitkisi olarak yetiştirilen mısır bitkisinin (Zea mays var. indentata) verim ve azot içeriğine olan etkileri faktöriyel bazda incelenmiştir. Bulgular: Biyolojik gübre uygulamasıyla topraklarda incelenen mikrobiyolojik ve biyokimyasal parametrelerden MBC, DHG ve AZO parametreleri önemli düzeyde pozitif olarak etkilenirken (P<0.05); BSR, N min ve GB parametrelerinde de artış saptanmış ancak istatistiksel olarak önemli düzeyde bulunmamıştır (P>0.05). Buna karşılık hidrolazlar grubundan olan ve topraklarda N-döngüsünde yer alan iki enzimin aktivitesinde bir azalma saptanmasına karşın bu azalış da istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (P>0.05). NO 3-N ile AZO arasında ortaya çıkan negatif korelasyon (-0.468**), azotlu gübrelemede Azospirillum sp. ile NH 4-N'u içeren gübrelerin kullanılmasının daha uygun olacağını göstermektedir. Biyolojik gübre uygulamalarına bağlı olarak mısır bitkisinin verimi % 24-69 oranında, azot içeriği ise % 3-11 oranında artış göstermiştir. Bu parametreleri en fazla uyaran uygulama ise N 1 BG 1 uygulaması olmuştur. Sonuç: Deneme sonuçları değerlendirildiğinde, hem toprak sağlığının sürdürülebilirliğini ve hem de bitkisel üretimi desteklemek amacıyla 0.5 g ha-1 dozunda biyolojik gübre ile 125 kg N ha-1 azot dozunun birlikte kullanılması önerilmektedir.

show abstract

Differential responses of the diazotrophic community to aluminum-tolerant and aluminum-sensitive soybean genotypes in acidic soil

Cited by 20 publications

References 34 publications

Negative impacts of excessive nitrogen fertilization on the abundance and diversity of diazotrophs in black soil with monocropping maize

Negative impacts of excessive nitrogen fertilization on the abundance and diversity of diazotrophs in black soil with monocropping maize

Tanggap Kedelai Hitam terhadap Cekaman Aluminium pada Kultur Hara

The Effect of Biological Fertilizer Containing N-Fixer on Microbiological and Biochemical Soil Characteristics and Maize Yield under Mediterranean Climatic Conditions

Contact Info

Product

Resources

About