Bio-fertilizer Affects Structural Dynamics, Function, and Network Patterns of the Sugarcane Rhizospheric Microbiota
Notice bibliographique
Résumé
Fertilizers and microbial communities that determine fertilizer efficiency are key to sustainable agricultural development. Sugarcane is an important sugar cash crop in China, and using bio-fertilizers is important for the sustainable development of China's sugar industry. However, information on the effects of bio-fertilizers on sugarcane soil microbiota has rarely been studied. In this study, the effects of bio-fertilizer application on rhizosphere soil physicochemical indicators, microbial community composition, function, and network patterns of sugarcane were discussed using a high-throughput sequencing approach. The experimental design is as follows: CK: urea application (57 kg/ha), CF: compound fertilizer (450 kg/ha), BF1: bio-fertilizer (1500 kg/ha of bio-fertilizer + 57 kg/ha of urea), and BF2: bio-fertilizer (2250 kg/ha of bio-fertilizer + 57 kg/ha of urea). The results showed that the bio-fertilizer was effective in increasing sugarcane yield by 3-12% compared to the CF treatment group, while reducing soil acidification, changing the diversity of fungi and bacteria, and greatly altering the composition and structure of the inter-root microbial community. Variance partitioning canonical correspondence (VPA) analysis showed that soil physicochemical variables explained 80.09% and 73.31% of the variation in bacteria and fungi, respectively. Redundancy analysis and correlation heatmap showed that soil pH, total nitrogen, and available potassium were the main factors influencing bacterial community composition, while total soil phosphorus, available phosphorus, pH, and available nitrogen were the main drivers of fungal communities. Volcano plots showed that using bio-fertilizers contributed to the accumulation of more beneficial bacteria in the sugarcane rhizosphere level and the decline of pathogenic bacteria (e.g., Leifsonia), which may slow down or suppress the occurrence of diseases. Linear discriminant analysis (LDA) and effect size analysis (LEfSe) searched for biomarkers under different fertilizer treatments. Meanwhile, support vector machine (SVM) assessed the importance of the microbial genera contributing to the variability between fertilizers, of interest were the bacteria Anaerolineace, Vulgatibacter, and Paenibacillus and the fungi Cochliobolus, Sordariales, and Dothideomycetes between CF and BF2, compared to the other genera contributing to the variability. Network analysis (co-occurrence network) showed that the network structure of bio-fertilizers was closer to the network characteristics of healthy soils, indicating that bio-fertilizers can improve soil health to some extent, and therefore if bio-fertilizers can be used as an alternative to chemical fertilizers in the future alternative, it is important to achieve green soil development and improve the climate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».