Efectos de diferentes cantidades de retorno de paja y condiciones de fertilizantes sobre las bacterias de las diferentes partes del arroz en el área de minería de tierras raras

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 412 (2023) Citar este artículo

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Se realizaron experimentos en macetas para explorar los efectos de diferentes suelos de retorno de paja de arroz en la estructura de la comunidad y la función de las bacterias en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del arroz en 7 condiciones de paja de arroz combinada con diferentes fertilizantes, respectivamente. Los resultados mostraron que: la devolución de la paja de arroz de diferentes maneras aumentó el contenido de pH y K del suelo, y redujo la acumulación de N, P y materia orgánica en el suelo, y las diferentes formas de devolución de la paja de arroz tuvieron efectos diferentes; paja de arroz que regresa peso seco reducido del grano de arroz, 2% de paja de arroz que regresa menor grano de arroz mayor que el 1% de paja de arroz que regresa; La reducción de la fertilización combinada NP es mayor que la de la fertilización combinada NK y la fertilización combinada NPK. Excepto por la disminución del índice chao_1 en la raíz del arroz en la madurez, el retorno de la paja de arroz mejoró significativamente la abundancia, diversidad y uniformidad de las bacterias en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del arroz. El retorno de paja de arroz aumentó el contenido de REE en el arroz, y el 2 % del suelo de retorno de paja de arroz aumentó el contenido de elementos de tierras raras (REE) en el grano de arroz en mayor medida que el 1 % del suelo de retorno de paja de arroz. Diferentes formas de devolver la paja de arroz al suelo redujeron la abundancia de Bacillus, mientras que la abundancia de Exiguobacterium en las hojas de arroz fue cientos de veces mayor que la del grupo de control, y el género en las hojas fue docenas de veces mayor que el del grupo de control. El 2 % del suelo de retorno de paja de arroz aumentó la abundancia de bacterias dañinas y patógenos de Acidovorax, Clostridium sensu stricto, Citrobacter, Curtobacterium, y el 1 % del suelo de retorno de paja de arroz promovió la abundancia de bacterias fijadoras de nitrógeno, bacterias promotoras del crecimiento vegetal, resistentes al estrés bacterias tales como Lactobacillus, Azospira, Acinetobacter, Bradyrhizobium y Acidocella; Los factores ambientales como el P disponible, la materia orgánica, el nitrógeno total, el nitrógeno nítrico, el contenido de elementos de tierras raras en las raíces del arroz, el K disponible y la humedad del suelo son factores importantes que afectan la estructura de la comunidad de bacterias en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento. del arroz El pH, el contenido de REE en las raíces del arroz, los brotes, la materia orgánica, el nitrógeno total, el nitrógeno nítrico y el contenido de humedad del suelo son los principales factores ambientales que afectan la estructura de la comunidad de bacterias en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de madurez del arroz. El 2% de paja de arroz que regresa al suelo promovió la formación de bacterias dañinas, lo que puede ser una razón importante para su reducción significativa en el peso seco de los granos de arroz.

Los elementos de tierras raras (REE) se utilizan ampliamente en la industria, la agricultura, la medicina y otras industrias debido a sus propiedades físicas y químicas únicas. Se han convertido en recursos estratégicos con influencia internacional. Se informa que la producción mundial de minas de tierras raras aumentó de 110 000 toneladas a 210 000 toneladas entre 2012 y 20191; En 2019, la producción de minerales de tierras raras de China fue de 132 000 toneladas, lo que representa el 63 % de la producción mundial de minerales de tierras raras, y la producción de tierras raras iónicas representó aproximadamente el 90 % del mundo1,2,3,4,5. La producción excesiva de minerales de tierras raras hace que una gran cantidad de REE entren en el suelo, el agua y los cultivos dentro y alrededor del área minera. El valor promedio del contenido de tierras raras en el suelo en áreas típicas de minería de tierras raras en la provincia de Jiangxi es de 976,94 mg/kg. , que es 4,53 veces y 5,09 veces el valor de fondo del contenido de tierras raras del suelo en la provincia de Jiangxi y en todo el país6; Las concentraciones de REE en agua de río y agua de pozo del área minera son de 55.72 mg/L y 0.033 mg/L, que son 8974.7 veces y 10.55 veces la concentración en el área de control respectivamente. El contenido de tierras raras de muchos vegetales en el área minera es de 10 a 20 veces más alto que el estándar de límite alimentario nacional7. Una vez que los REE exógenos ingresan al medio ambiente, son dañinos para las plantas, los animales y los microorganismos8,9. Los REE en el medio ambiente ingresan al cuerpo humano a través de la cadena alimentaria y se acumulan en el cuerpo, lo que amenaza la salud de los residentes en el área minera.

El retorno de la paja de arroz afectó las propiedades físicas y químicas del suelo. Los minerales iónicos de tierras raras se distribuyen principalmente en el sur de China, con centro en Ganzhou, provincia de Jiangxi. Esta región es la principal zona de producción de arroz en China, produciendo cientos de millones de toneladas de paja de arroz cada año. Los estudios han demostrado que la paja de arroz que regresa al suelo puede reducir la densidad aparente del suelo de la capa de arado de 0 a 10 cm en 0,17 a 0,25 g/cm3, lo que mejora significativamente la porosidad total y la porosidad capilar10; la paja de arroz liberará metales alcalinos, aniones y componentes orgánicos después de sumergirse en agua. La liberación de ácidos orgánicos en la etapa temprana de la descomposición de la paja de arroz provocará un débil proceso de acidificación del pH en la solución acuosa superficial. Después de que la paja de arroz se descomponga, habrá un proceso de alcalinización, lo que provoca el aumento de pH11. La paja de arroz contiene 56,5% de materia orgánica, 1,553% de N total, 1,537% de P total, 4,36% de K total. Según las estadísticas, entre 600 millones de toneladas de paja de arroz, los contenidos de nutrientes de N, P y K son equivalentes a más de 3 millones de toneladas de urea, más de 700.000 toneladas de superfosfato de calcio y más de 7 millones de toneladas de sulfato de potasio. Por lo tanto, la paja de arroz que regresa al suelo no solo puede aliviar el desequilibrio de la proporción de N, P y K en el suelo, sino que también puede compensar la deficiencia de P y K12.

La paja de arroz que regresa al suelo afectó el contenido de DOM y la forma de metales pesados ​​en el suelo. El suelo de retorno de paja de arroz formará una gran cantidad de DOM en poco tiempo. Con el aumento del contenido de DOM, el contenido de metales pesados ​​solubles en agua y metales pesados ​​ligados orgánicamente en el suelo aumentará gradualmente13,14,15; DOM también puede tener la capacidad de complejar metales pesados ​​porque contiene una gran cantidad de grupos funcionales como grupos carboxilo, hidroxilo y carbonilo. Afecta a la disolución de los REE del suelo a través de la complejación/quelación4,5,16. Se informa que la paja de arroz que regresa al suelo puede reducir el contenido de Zn, Pb y Cu intercambiables en el suelo, reducir la actividad de los metales pesados ​​en el suelo y reducir la absorción de metales pesados ​​por los cultivos17,18,19,20,21. El suelo de retorno de paja de arroz puede mejorar la adsorción de Cu en suelo rojo y reducir la biodisponibilidad de cromo y níquel, pero no tiene un efecto significativo sobre la actividad de Zn22,23. Shan et al. creía que después de agregar paja de arroz al suelo, la disolución de Cu y Cd del suelo aumentaba debido a la liberación de materia orgánica soluble en poco tiempo, para promover la absorción de Cu y Cd por el trigo. Como puede verse, el efecto del retorno de la paja de arroz sobre los metales pesados ​​del suelo es muy complejo, y los REE tienen las propiedades generales de los metales pesados24. Jin et al. mostró que la paja de arroz que regresa al suelo afecta la concentración de REE disueltos en el suelo y el contenido de REE en las plantas, pero el mecanismo es muy complejo2,3.

La paja de arroz que regresa al suelo afectó significativamente el rendimiento del arroz, pero el mecanismo también fue complejo. Peng et al. creía que la paja de arroz que regresaba al suelo afectaba principalmente el rendimiento al afectar el número de panículas efectivas, y el efecto de la paja de arroz que regresaba al suelo combinado con fertilizante nitrogenado en el rendimiento del arroz tardío fue significativamente mejor que el del arroz temprano25. Debido a que el efecto de la paja de arroz que regresa al suelo sobre el crecimiento de las raíces del arroz es pre-inhibición y post-promoción, el crecimiento de un solo tallo y sistema de raíces se inhibe en la etapa de macollamiento máximo26. Jin y otros investigadores han demostrado que diferentes métodos de retorno de paja de arroz tienen efectos diferentes en el rendimiento del arroz en áreas de minería de tierras raras. Cuando se planta arroz temprano en el área de la mina, el crecimiento del arroz se inhibirá si la paja de arroz se devuelve directamente al suelo, y el peso seco del grano de arroz, los brotes y las raíces será significativamente menor que el del control. Si la ceniza de paja de arroz se devuelve al campo en áreas de minería de tierras raras ligeras, el peso seco del grano de arroz, los brotes y las raíces aumentarán significativamente y el contenido de REE se reducirá, mientras que en las áreas de minería de REE pesado, tenía poco. efecto sobre el crecimiento del arroz, la raíz, los brotes, el peso seco del grano y el contenido de REE4,5,15.

El suelo de retorno de paja de arroz tiene un impacto significativo en la biomasa microbiana, la estructura de la comunidad, la diversidad y la función en el suelo de arroz27. El retorno de la paja de arroz afectó la estructura de la comunidad y la función de las bacterias del suelo. La investigación muestra que la paja de arroz que regresa al suelo combinada con fertilizante químico puede aumentar significativamente la cantidad de bacterias funcionales de transformación de nitrógeno, como las bacterias oxidantes de amoníaco del suelo, las bacterias fijadoras de nitrógeno, las bacterias nitrificantes, las bacterias desnitrificantes y las bacterias que descomponen la fibra28. Sin embargo, algunos estudios han demostrado que la paja de arroz que regresa al suelo reducirá la acumulación de materia orgánica del suelo y la diversidad microbiana29. Con la descomposición continua de la paja de arroz, la cantidad de nutrientes disponibles para los microorganismos del suelo disminuirá, lo que inhibirá aún más la actividad de los microorganismos del suelo. La paja de arroz que regresa al suelo puede conducir a la disminución del nivel de expresión del gen nifH y la actividad de fijación de nitrógeno28. Jin et al. mostró que al plantar arroz temprano en áreas de minería de tierras raras, agregar paja de arroz al suelo hará que la diversidad α de las bacterias del suelo disminuya y reduzca la abundancia de bacterias beneficiosas de Acidobacteria y Nitrospirae, pero promoverá el crecimiento de pseudorhodoferax, phenobacterium y otras bacterias4 ,5.

El retorno de la paja de arroz afecta la abundancia y diversidad de bacterias endófitas en las plantas, lo que afecta los indicadores de crecimiento de las plantas y los sistemas antibióticos. Los microorganismos en las plantas son uno de los factores clave que afectan el crecimiento, la nutrición y la salud de las plantas. Ayudan a las plantas a obtener nutrientes, inhibir los patógenos de las plantas y resistir el estrés biológico y abiótico30. Cuando se inoculó Streptomyces albidoflavus Osilf 2 en condiciones de invernadero y campo, el índice de enfermedad del arroz disminuyó en un 18,0 % y 19,6 %, respectivamente, lo que indica que Osilf 2 tiene una importante actividad de biocontrol y capacidad de estimulación de defensa del huésped31. La capacidad antagónica de Streptomyces sporocinereus osh-2 frente a Magnaporthe grisea está relacionada con la competencia del Fe32. La bacteria endofítica del arroz, Streptomyces hygroscopicus osh-2, tiene una actividad antagónica obvia contra Magnaporthe oryzae. El Streptomyces osh-2 endófito tiene potencial como agente de control biológico del tizón del arroz. Se estudió el efecto de la bacteria endófita del arroz Burkholderia cepacia en el crecimiento de las plantas de arroz en condiciones de invernadero, y el resultado mostró que la absorción de nitrógeno, fósforo y potasio por parte del arroz inoculado con bacterias endófitas bacterianas aumentó significativamente, lo que puede deberse a a la promoción del crecimiento de las raíces a través del ácido indolacético (IAA) para absorber más nutrientes del suelo33. Las bacterias endófitas del arroz pueden promover la formación de auxina, estimular el desarrollo de las plantas y promover el crecimiento de las plantas de arroz y el rendimiento del arroz. Los rizobios de leguminosas aumentaron significativamente el crecimiento de brotes y raíces de arroz híbrido y mejoraron el rendimiento del grano y la tasa de utilización de nitrógeno de los fertilizantes agrícolas34. En el experimento de la maceta sobre el alivio del estrés por Cd en el arroz, la maltophilia R5-5 exhibió el mayor potencial para reducir los contenidos de Cd en las raíces y las hojas del arroz, que se redujeron en un 81,33 % y un 77,78 %, respectivamente. La inoculación con maltophilia R5-5 puede aliviar la contaminación por metales pesados ​​en los campos de arroz35.

Los REE no solo tienen las propiedades generales de los metales pesados, sino que también tienen sus propias características. Zhang et al. mostró que la paja de arroz que regresa al suelo afectó la forma de los elementos de tierras raras del suelo y las propiedades físicas y químicas del suelo, afectó a las bacterias de la rizosfera y la filosfera del arroz, y la estructura de la comunidad de bacterias en las raíces y hojas del arroz, por lo tanto afectó la promoción del crecimiento función de las bacterias endófitas del arroz y el crecimiento del arroz, pero el mecanismo era muy complejo30. No está claro cómo las bacterias endófitas afectan el contenido de REE del arroz en el área minera.

En la actualidad, no se ha encontrado el estudio sobre el efecto de la paja de arroz que regresa al suelo sobre el endófito de las plantas en hábitats contaminados con tierras raras. ¿Cuál es la relación entre la influencia del retorno de la paja de arroz en los efectos ecológicos del suelo y la planta, especialmente en las bacterias endófitas, y la cantidad de retorno de paja de arroz, la forma en que regresa la paja de arroz, la naturaleza del suelo y otros factores? El suelo de arroz del área típica de minería iónica de tierras raras se toma como objeto de investigación, este artículo analiza los efectos de diferentes cantidades de retorno de paja de arroz y métodos de fertilización sobre las bacterias en la rizosfera, la raíz, la hoja y la filosfera del arroz, a fin de proporcionar información teórica y práctica. orientación para la siembra de arroz y la paja de arroz que regresa al suelo científicamente en el área minera.

Los puntos de muestreo están dispuestos a unos 1000 m (la longitud y latitud son 115° 42′ 8″ E, 24° 52′ 55″ N) en el área de minería de tierras raras de la aldea de Shipai, municipio de Wenfeng, condado de Xunwu, provincia de Jiangxi del Sur y sus alrededores. Cada punto se distribuyó en forma de serpiente y se recolectaron 200 kg de suelo de 20 cm de la superficie. La muestra de suelo se secó al aire de forma natural y se tamizó a través de un tamiz de malla 100 para el modo de espera. El suelo de prueba se cargó en un balde de PVC negro con una altura de 25 cm y un diámetro de 21 cm, y el barril se llenó con 5 kg de suelo. Este experimento investigó principalmente los efectos de 1% y 2% de retorno de paja de arroz y diferentes combinaciones de fertilizantes N, P y K en la ecología del suelo del arroz, especialmente en los endófitos del arroz. El 1 % del suelo de retorno de paja de arroz equivale a la mitad del suelo de retorno de paja de arroz, y el 2 % del suelo de retorno de paja de arroz equivale a todo el suelo de retorno de paja de arroz. La mitad de la tierra de retorno de paja de arroz y toda la tierra de retorno de paja de arroz son las dos formas principales para que los agricultores en el área minera devuelvan la paja de arroz al suelo. Debido a que este experimento investiga principalmente el impacto de la paja de arroz que regresa al suelo sobre el fertilizante P y el fertilizante K, la combinación de fertilizante químico se divide en NPK, NP y NK, y se agrega 1% y 2% de paja de arroz a cada uno. Las muestras experimentales son 0% NPK (CK, es decir, fertilizante NPK aplicado sin paja de arroz), 1% NPK, 2% NPK, 1% NP, 2% NP, 1% NK y 2% NK. Cada muestra tuvo tres repeticiones. Para simplificar la representación, se registraron como C, 1% N, 2% N, 1% P, 2% P, 1% K y 2% K respectivamente. La composición de cada tipo de fertilizante fue: 5,4 g de urea (46,6%N), 0,6 g de cloruro de potasio (62,9% K2O) y 2,0 g de fosfato de calcio y magnesio 14,0% P2O5). De acuerdo con los requisitos del experimento, se agregó el fertilizante químico requerido y la cantidad correspondiente de paja de arroz y se mezcló uniformemente con el suelo; el arroz se sembró después de 6 días de inmersión.

La variedad de arroz, Jiangzao 361, era de Jiangxi Keyuan Seed Industry Co., Ltd, China. Se seleccionaron semillas de arroz del mismo tamaño, se desinfectaron y germinaron con una solución de H2O2 al 15% y luego se sembraron en el suelo sin contaminación de tierras raras para la crianza de plántulas. Después de 4 semanas de crecimiento, las plántulas de arroz se trasplantaron al barril de PVC con suelo de cultivo preparado. Se trasplantaron dos plántulas a cada barril. El experimento de la maceta se llevó a cabo en el invernadero. La iluminación diaria, la duración de la luz, la temperatura y la humedad en el invernadero se ajustaron cerca de las del exterior. El arroz se manejó de acuerdo con las características de crecimiento de Jiangzao 361. El suelo de la rizosfera, las raíces del arroz y los brotes se recolectaron en la etapa de macollamiento, mientras que el suelo de la rizosfera y las raíces del arroz se recolectaron en la madurez y se colocaron en el refrigerador a -80 °C. se usó para hacer experimentos moleculares. En la madurez, las raíces, los brotes y el mijo del arroz se cosecharon, se lavaron con agua desionizada y se pesaron después del secado natural al aire. Se descascaró el mijo y se recogió el arroz sin pulir. Posteriormente, el arroz sin pulir, los brotes y las raíces se molieron hasta convertirlos en polvo y se almacenaron en condiciones secas para su análisis.

Las propiedades físicas y químicas del suelo y el contenido de elementos nutritivos se determinaron en el Instituto de Ciencias de Nanjing, Ministerio del Medio Ambiente de China. Los métodos de detección fueron los documentados por Zhang et al. La determinación del pH del suelo se llevó a cabo de acuerdo con el estándar de la industria agrícola de la República Popular China NY/T 1121.2-2006. La proporción de suelo a solución fue de 1:2,5, y la determinación del fósforo total del suelo es Antiespectrofotometría de antimonio, molibdeno soluble en álcali, recomendada por la Norma Nacional de Protección Ambiental de la República Popular de China HJ 632-2011. La determinación del fósforo disponible en el suelo se realiza mediante espectrofotometría de resistencia al antimonio, molibdeno y extracción de bicarbonato de sodio, recomendada por la Norma Nacional de Protección Ambiental de la República Popular China (HJ 704-2014). y el Estándar Nacional de Protección Ambiental de la República Popular de China, HJ 634-2012 de Espectrofotometría de Extracción de Solución de Cloruro de Potasio, fue elegido para la determinación del nitrógeno amoniacal, nitrógeno nitrito y nitrógeno nítrico del suelo. el potasio disponible del suelo y el potasio disponible lento se determinaron usando el Estándar de la Industria Agrícola de la República Popular China, NY/T889-2004 y se extrajeron con una solución neutra de acetato de amonio de 1 mol/L, y el contenido de materia orgánica del suelo se determinó usando el Norma de la Industria Agrícola de la República Popular China, NY/T 1121.6-2006: El exceso de solución de ácido sulfúrico de dicromato de potasio se usó para oxidar el carbono orgánico del suelo y el exceso de dicromato de potasio se tituló con una solución estándar de sulfato ferroso en condiciones de calor, y la cantidad de carbono orgánico se calcula a partir de la cantidad de dicromato de potasio consumido según el coeficiente de corrección de oxidación, y luego se multiplica por la constante 1,724, que es el contenido de materia orgánica del suelo. Los resultados de la prueba se pueden ver en la Tabla 1.

Se pesó una muestra de suelo (0,2 g) en un tubo de vidrio de cuarzo (tres repeticiones para cada muestra) y se agregaron 5 ml de agua regia (HNO3:HCl = 3:1). Se remojó durante la noche y se digirió en un digestor abierto. La muestra digerida se colocó en la campana de humos para volatilizar el ácido y luego se transfirió a un tubo de volumen constante de 50 ml. Posteriormente se diluyó a 50 mL con agua ultrapura y se agitó bien, luego se filtró con un filtro de membrana de 0,45 µM y la muestra se analizó mediante ICP-MS. El material estándar nacional, GBW07405, se utilizó para el control de calidad durante todo el proceso de digestión. El contenido de REE en las muestras de suelo recolectadas del área de extracción de tierras raras fue de 838,16 mg/kg. Se colocaron arroz triturado sin pulir (0,2 g), brotes (0,2 g) y raíces (0,1 g) en tubos de centrífuga de polietileno de 50 ml (tres réplicas para cada muestra). Luego, se le añadieron 3 mL de ácido nítrico puro de alto grado. Las muestras se remojaron durante la noche y se digirieron en un horno de digestión por microondas (Mars, Matthew Inc., EE. UU.), Procedimiento de digestión: primero, las muestras se calentaron a 120 °C durante 5 min, después de lo cual la temperatura se elevó a 160 °C durante 15 minutos. mín. Las ramas y hojas de arbustos del material de referencia nacional de primera clase, GBW07603 (GSV-2), (Instituto de Exploración Geofísica y Geoquímica, Ministerio de Geología y Recursos Minerales de China) se utilizaron para el control de calidad en todo el proceso de digestión. Los procedimientos de digestión de las plantas y el suelo fueron los informados por Zhang et al. La solución de digestión se fijó a 40 mL con agua ultrapura. Después de la filtración por una membrana de filtro de 0,45 μM, se determinó el contenido de 15 REE (Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb y Lu) mediante ICPMS-2030 .

Se eliminó la tierra suelta y maciza alrededor de las muestras de raíces de arroz. La raíz de arroz se sumergió en 15 ml de solución de PBS (Tween 80 al 0,1 %) y se agitó en una mesa de agitación durante 10 min; la suspensión resultante se introdujo en un tubo de centrífuga estéril. Este proceso se repitió tres veces. Después de mezclar la suspensión obtenida cada vez, la suspensión final se centrifugó a una velocidad de rotación de 6000 xg durante 5 min. Las partículas de precipitado obtenidas fueron muestras de suelo de rizosfera y se almacenaron a -80 °C para la posterior extracción de ADN. Las raíces de arroz sacudidas sobre la mesa vibratoria se lavaron con etanol al 75 % durante 10 min, hipoclorito de sodio al 2,5 % durante 10 min y agua estéril 5 veces. Se molieron en PBS con un mortero estéril, se agregaron a un tubo de centrífuga y se lavaron, se dejaron reposar durante 30 min y luego se centrifugaron a una velocidad de rotación de 6000 × g durante 5 min; las partículas celulares (muestras de bacterias endófitas) así obtenidas se almacenaron a −80 °C para la posterior extracción de ADN36,37. Las hojas se colocaron en un matraz Erlenmeyer estéril de 250 ml, se agitaron vigorosamente en 100 ml de PBS (Tween 80 al 0,1 %) durante 30 min y luego se colocaron en un baño de agua con limpieza ultrasónica durante 10 min. El sobrenadante (muestra de bacterias de la rizosfera) se concentró a 0,22 μM en el filtro de membrana de nitrocelulosa. Antes de la extracción de ADN, la membrana se almacenó a -80 °C. Las hojas se lavaron en etanol al 75% durante 3 min, hipoclorito de sodio al 2,5% durante 5 min y agua estéril cinco veces. Las hojas se molieron en PBS con un mortero estéril. Se añadió a un tubo de centrífuga y se lavó, y luego se dejó reposar durante 30 min. Después de mezclar las suspensiones obtenidas cada vez, centrifugarlas a la velocidad de 6000 × g durante 5 min. Las microesferas de células extraídas (muestras de endófitos) se almacenaron a -80 °C antes de la extracción de ADN. El ADN del suelo de la rizosfera y las muestras de bacterias en las raíces, las hojas y la filosfera se extrajo con el kit FastDNATMSPIN para suelo (MP Biomedicals LLC, EE. UU.). La concentración y la pureza del ADN se midieron con el microespectrofotómetro ultravioleta-visible, NanoDrop2000, y luego se almacenaron en un refrigerador a -20 °C para el posterior análisis del gen 16S rRNA. Los métodos experimentales fueron según Zhang et al.30.

El proceso específico es el siguiente: se usó ADN (alrededor de 10 ng) como plantilla y se usaron cebadores con códigos de barras para amplificar regiones específicas. La región V4 del ARNr 16S bacteriano se amplificó con el par de cebadores 515F (5ʹ–GTGCCAGCMGCCGCGGTAA–3ʹ). El sistema de reacción de amplificación fue de 25 μL, incluidos 12,5 μL de 2× Taq MasterMix (TaKaRa, Dalian), 1 μL de cebador previo y 1 μL de cebador posterior, 9,5 μL de agua ultrapura esterilizada y 1 μL de plantilla de ADN. Las condiciones de amplificación fueron: 94 °C por 3 min, (94 °C por 30 s, 56 °C por 60 s, 72 °C por 60 s) × 30 ciclos, 72 °C por 10 min. El producto de PCR obtenido se detectó usando electroforesis en gel de agarosa al 1%. La tira objetivo se recuperó utilizando un kit de recuperación de gel (kit de extracción de gel de ADN), y Nanodrop determinó la concentración y la calidad de las muestras de ADN recuperadas. La biblioteca se construyó con el kit de preparación de muestras sin PCR de ADN TruSeq®. La biblioteca construida se cuantificó con qPCR y la biblioteca cuantificada se secuenció. Las muestras de secuenciación incluyeron muestras de suelo y plantas en las etapas de macollamiento y madurez (muestras de suelo de la rizosfera, muestras de bacterias de la filosfera, muestras de bacterias endófitas de hojas y muestras de bacterias endófitas de raíces). Los datos obtenidos tras la secuenciación se controlaron con el software FastQC. Los códigos de barras se cortaron con extract_barcodes.py, los cebadores se cortaron con el software Cutadapt y el software Usearch10.0 se usó para eliminar la redundancia y el quimerismo. Se eliminaron los datos de muestra que eran demasiado pequeños y se utilizó la base de datos UNITE para la anotación de especies. El método experimental fue el de Zhang et al.30.

La diversidad de especies involucrada en este documento es la diversidad α y la diversidad β, y la diversidad α incluye la riqueza, la uniformidad, el índice Inv_Simpson, etc. Los análisis se implementaron a través del paquete "vegano". La estructura de la comunidad microbiana se analizó mediante el análisis de ordenación, que se dividió en dos tipos, análisis no vinculante (análisis de la comunidad microbiana) y análisis vinculante (relación entre la comunidad microbiana y los factores ambientales). El método de análisis sin restricciones involucrado en este documento es el escalado multidimensional no métrico (NMDS).

Utilizamos análisis de varianza (ANOVA) y análisis de similitudes (ANOSIM) en este documento para analizar las diferencias significativas entre los valores medios de dos o más muestras. Se utilizaron la prueba de Pearson, el análisis de correspondencia canónica (CCA) y el análisis de partición de variación (VPA) basados ​​en CCA para analizar la contribución de las variables ambientales a la comunidad bacteriana. El software Origin9.0 y R se utilizan para dibujar, y el software Metasee y el software Qiime se utilizan para la visualización de datos.

Declaración sobre lineamientos como investigación experimental y estudios de campo en arroz. La investigación experimental y los estudios de campo sobre el arroz (arroz cultivado y arroz silvestre), incluida la recolección de arroz, cumplen con las directrices y leyes institucionales, nacionales e internacionales pertinentes, y estos estudios cumplen con las reglamentaciones locales y nacionales. El proceso de medición del contenido de microorganismos y tierras raras en diferentes partes del arroz no afectará a los microorganismos del suelo local ni al entorno ecológico, etc. Durante el proceso del experimento, se llevó a cabo un muestreo aséptico para evitar la contaminación, y la investigación fue evaluada y acordada por las autoridades de protección ambiental del gobierno local.

La Tabla 1 muestra que el nitrógeno total acumulado en el suelo después de que la paja de arroz regresa al suelo disminuyó tanto en la etapa de macollamiento como en la de madurez. En la etapa de macollamiento, el nitrógeno total en P1 y P2 fue el que más disminuyó, seguido por el de K1 y K2, y luego por el de N1 y N2; en la etapa de madurez, la disminución de nitrógeno total del suelo de más a menos fue en el orden: K1, P2, N2, K2, N1 y P1. Excepto para el suelo P2 en la etapa de macollamiento, el nitrógeno amoniacal del suelo después de que la paja de arroz regresa al suelo disminuyó tanto en la etapa de macollamiento como en la de madurez. En la etapa de macollamiento, sin importar el método de fertilización adoptado, el nitrógeno amoniacal del 1 % de paja de arroz que regresaba al suelo era significativamente más bajo que el del 2 % de suelo, mientras que en la etapa de madurez, el nitrógeno amoniacal del 2 % de paja de arroz que regresaba al suelo era menor. que la del 1% de suelo. Independientemente de la etapa de macollamiento o la etapa de madurez, el nitrógeno de nitrato del suelo de la paja de arroz que regresaba disminuyó, pero no fue significativo. Ya sea en la etapa de macollamiento o en la etapa de madurez, la paja de arroz que regresa al suelo aumentó el contenido de P total del suelo.

En la etapa de macollamiento, el incremento de mayor a menor fue en el orden: P1, N2, K2, N1, P2 y K1; en la etapa de madurez, el aumento de mayor a menor fue en el orden: K2, N2, N1, K1, P1 y P2. En la etapa de macollamiento, el retorno de la paja de arroz aumentó significativamente el contenido de P disponible en el suelo, y el aumento de mayor a menor fue en el orden: P1, P2, K2, N1, N2 y K1. En la etapa de madurez, el contenido disminuyó y la disminución de mayor a menor fue K2, K1, N1, N2, P1, P2. En la etapa de macollamiento, el retorno de paja de arroz al 2% aumentó significativamente el contenido de potasio disponible en el suelo, y el aumento de mayor a menor fue el siguiente: N2, K2, P2. El efecto fue más complejo en la madurez. La materia orgánica del suelo aumentó tanto en la etapa de macollamiento como en la de madurez con el retorno de paja de arroz, y el contenido de materia orgánica del suelo con 2% de retorno de paja de arroz fue mayor que con 1% de retorno de paja de arroz.

La Figura 1 muestra que la paja de arroz que regresa en las etapas de macollamiento y madurez mejora el valor del pH del suelo. El aumento del pH del suelo del 2% de paja de arroz que regresa al suelo en la etapa de macollamiento fue mayor que el del 1% de paja de arroz que regresa al suelo, y el pH de P2, N2 y K2 fue 16,4%, 15,3% y 14,5% más alto que el de C respectivamente; En la etapa de madurez, el pH de K2, P1 y N2 aumentó un 10,8 %, 8,40 % y 7,1 % respectivamente en comparación con C.

Efecto de la paja de arroz que regresa al suelo sobre el valor de pH del suelo. Letras diferentes indican diferencias significativas entre arroz en macetas en diferentes suelos, "-1" indica etapa de macollaje y "-2" indica etapa de madurez, lo mismo a continuación.

La Figura 2 muestra que los pesos secos de las raíces, brotes y granos de arroz (C) sin agregar paja de arroz y con 1% de paja de arroz combinado con fertilizante NPK (N1) son más altos que los de 2% de paja de arroz combinado con fertilizante NPK (N2), 1% y 2% de paja de arroz combinada con fertilizante NP (P1 y P2), y 1% y 2% de paja de arroz combinada con fertilizante NK (K1 y K2). El peso seco de las raíces, brotes y granos de arroz fue: N1 > N2, P1 > P2, K1 > K2, N1 > P1 > K1, N2 > P2 > K2.

Efectos de diferentes métodos de retorno de paja de arroz sobre el peso seco de raíces, brotes y granos de arroz. Letras diferentes indican diferencias significativas entre el arroz en maceta en diferentes suelos.

La Figura 3 muestra que diferentes cantidades de retorno de paja de arroz y diferentes aplicaciones de fertilizantes químicos en las etapas de macollamiento y maduración mejoraron el contenido de REE de las raíces de arroz, y los contenidos de N1, N2, P1, P2, K1 y K2 en la etapa de macollamiento aumentaron por 32,5 %, 0,6 %, 39,0 %, 34,8 %, 30,0 % y 27,5 % respectivamente, y los aumentos en N1, N2, P1, P2, K1 y K2 en la etapa madura fueron más significativos, a saber, 53,7 %, 57,0 % , 47,7%, 59,8%, 33,6% y 46,4% respectivamente. El retorno de la paja de arroz aumentó el contenido de REE en los brotes de la mayoría de las muestras de arroz, a excepción de las muestras K1, el contenido de REE en los brotes de N1, N2, P1, P2 y K2 aumentó en un 49,3 %, 42,0 %, 31,2, 46,1 %, y 46,5% respectivamente en la etapa de macollamiento. En la etapa de madurez, a excepción de P2 y K2, el contenido de REE en los brotes de N1, N2, P1 y K1 aumentó en un 41,3 %, 20,7 %, 21,9 % y 2,4 % respectivamente. El retorno de la paja de arroz mejoró significativamente el contenido de REE en N2, P1 y K2 de los granos de arroz en un 24,5 %, 48,5 % y 45,9 %, respectivamente. Los efectos en N1, P2 y K1 no fueron significativos.

Efectos de diferentes métodos de retorno de paja de arroz sobre el contenido de REE en raíces, brotes y granos de arroz. Letras diferentes indican diferencias significativas entre arroz en maceta en diferentes suelos (las letras minúsculas indican la diferencia significativa dentro de la misma etapa y las letras mayúsculas indican la diferencia significativa entre las dos etapas), P < 0,05.

La Figura 4A muestra que el retorno de la paja de arroz afecta la movilidad de las REE desde la raíz hasta el brote en la etapa de macollamiento Bajo las mismas condiciones de fertilización, la movilidad de las REE en un suelo con un 2 % de retorno de paja de arroz fue mayor que en un 1 % de suelo, que a su vez fue superior a la del suelo sin añadir paja de arroz. En comparación con C, la movilidad en N2, P2 y K2 aumentó un 41,7%, 17,3% y 26,2% respectivamente. La Figura 4B muestra que el retorno de la paja de arroz afecta la tasa de migración de REE de brotes a granos en la etapa de madurez. Bajo la misma condición de fertilización, la tasa de migración en el suelo con 2% de retorno de paja de arroz fue mayor que en el 1%, que a su vez fue mayor que en el suelo sin agregar paja de arroz. En comparación con C, la movilidad en N2, P2 y K2 aumentó un 4,8 %, 52,5 % y 54,9 %, respectivamente, y la de N2 aumentó un 43,9 %, 62,8 % y 62,8 % respectivamente en comparación con N1, P2–P1, y K2-K1.

Movilidad de REE de raíz a brotes y de brotes a grano. (A) Muestra la tasa de migración de REE desde la raíz hasta el brote en la etapa de macollaje, y (B) muestra la tasa de migración de REE desde el brote hasta el grano en la madurez.

REE en el suelo afecta la diversidad α de bacterias, incluido el índice de abundancia: número OTU, Chao; Índice de diversidad: Shannon, inv Simpson, riqueza; Índice de uniformidad: uniformidad. Bajo la condición de extraer la misma secuencia, cuanto mayor sea el número de OTU, mayor será la riqueza de especies. La Figura 5 muestra que la riqueza de especies de bacterias en la rizósfera > bacterias en la raíz > bacterias en la filosfera > bacterias en la hoja. La riqueza de especies de bacterias de la rizosfera de P1, P2, K1 y N1 en la etapa de macollamiento y las de P1 y N2 en la etapa de madurez fue la más alta. La riqueza de especies de bacterias en la raíz de K1, K2 en la etapa de macollamiento y la etapa de madurez y P2 en la etapa de madurez fue la más alta. Además, la riqueza de especies de bacterias en la rizosfera de N1 fue la más alta, mientras que para las bacterias en la hoja, la riqueza de especies fue más alta en K1 y K2 en la etapa de madurez. En la curva de dilución, la curva básicamente tendía a ser plana, lo que indica que el número de muestras era razonable.

Curva de dilución de la secuencia del gen bacteriano 16S. ("GN" indica bacterias en las raíces, "R" indica bacterias en la rizósfera, "YJ" indica bacterias en la filosfera, "YN" indica bacterias en la hoja, lo mismo a continuación).

La Figura 6a muestra que las diferentes cantidades de paja de arroz que regresan tienen diferentes efectos en el índice Chao1 de las bacterias en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera del arroz. En la etapa de macollamiento, diferentes cantidades de retorno de paja de arroz y condiciones de fertilización mejoraron significativamente el índice Chao1 de bacterias en la raíz, con un aumento de 47,9 a 97,2 %. El rango de crecimiento de las bacterias de la rizosfera osciló entre 5,6 y 25,4%, que fue menor que el de las bacterias en las raíces. En la etapa de macollamiento, los efectos de diferentes cantidades de retorno de paja de arroz y condiciones de fertilización en el índice Chao1 de bacterias en las hojas fueron complejos, mientras que aumentaron significativamente el índice Chao1 de bacterias en la filosfera, con un aumento de 40.8–206.4%. En la etapa de madurez, diferentes cantidades de paja de arroz redujeron el índice Chao1 de bacterias en la raíz del arroz, con un rango de disminución de 6,1 a 30,8 %. Los efectos sobre las bacterias de la rizosfera fueron inconsistentes ya que algunas aumentaron mientras que otras disminuyeron.

(a) Diversidad α (chao-1, riqueza, Shannon) de bacterias en la raíz, la rizósfera, la hoja y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento y madurez. (b) α-diversidad (Inv_simple, Pielou_evenness, Simpson_evenness) de bacterias en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento y madurez.

La Figura 6a muestra que diferentes cantidades de retorno de paja de arroz mejoraron significativamente el índice de riqueza de bacterias en la rizósfera y la raíz del arroz en la etapa de macollamiento. En comparación con GNC-1, el índice de riqueza de bacterias de la raíz en el suelo con paja de arroz aumentó entre un 125,1% y un 166,8%; en comparación con RC-1, el índice de riqueza de bacterias de la rizosfera en el suelo con paja de arroz aumentó entre un 38,3% y un 56,0%. Con excepción de YP2-1, el índice de riqueza de bacterias en las hojas aumentó entre 149,3 y 344,6 %, y en la filosfera de arroz aumentó entre 98,4 y 359,0 % en el suelo con la adición de paja de arroz. En la madurez, la adición de paja de arroz aumentó el índice de riqueza de bacterias en la raíz del arroz, con un aumento de 11,4 a 62,3 %. El retorno de la paja de arroz no tuvo un efecto significativo sobre el índice de riqueza de bacterias en la rizósfera del arroz.

Como se puede ver en la Fig. 6b, la adición de paja de arroz en la etapa de macollamiento aumentó significativamente el índice inv_Simpson de las bacterias en las raíces de arroz en un 261,1–586,4 %. Además del aumento en RK1-1 y RK21-1, la adición de paja de arroz también mejoró el índice inv_Simpson de bacterias en la rizósfera del arroz, con un aumento de 23,0 a 73,1 %. Por otro lado, el efecto de la adición de paja de arroz sobre el índice inv_Simpson de las bacterias de las hojas fue complejo y el índice varió mucho con los diferentes tratamientos. A excepción de YJK1-1, la adición de paja de arroz mejoró el índice inv_Simpson de bacterias en la rizósfera de arroz, con un aumento de 16,7 a 69,8 %; en la madurez, la adición de paja de arroz mejoró significativamente el Inv_Simpson de las bacterias en las raíces del arroz, con un aumento del 56,9 al 318,3 %. Excepto YJN1-1, la adición de paja de arroz mejoró el índice inv_Simpson de bacterias en la rizósfera del arroz, con un aumento de 3,7 a 80,1 %.

La Figura 6b muestra que la adición de paja de arroz en la etapa de macollamiento mejoró significativamente la uniformidad Pielou de las bacterias en las raíces del arroz, con un aumento del 37,8 al 58,9 %. El efecto de la adición de paja de arroz sobre la uniformidad Pielou de las bacterias en la rizósfera del arroz no fue significativo. Los efectos de la adición de paja de arroz sobre la uniformidad Pielou de las bacterias en las hojas de arroz fueron complejos. El índice de las muestras YNK1-1 y YNK2-1 aumentó, mientras que el de otras muestras disminuyó. A excepción de YJK1-1, la adición de paja de arroz mejoró la uniformidad Pielou de las bacterias en la filosfera del arroz, con un rango de aumento de 6,6 a 40,4 %. En la etapa de madurez, la adición de paja de arroz mejoró la uniformidad Pielou de las bacterias en la raíz del arroz, con un rango de 7,4 a 33,4 %. El efecto de la adición de paja de arroz sobre la uniformidad Pielou de las bacterias en la rizósfera del arroz no fue significativo en la etapa de madurez.

El análisis anterior es α-diversity, que es la diversidad dentro de la muestra. Las diferencias entre muestras también se analizaron utilizando la diversidad β. El escalamiento multidimensional no métrico (NMDS) es un método de análisis de datos que simplifica los objetos de investigación (muestras o variables) en un espacio multidimensional a un espacio de baja dimensión para posicionamiento, análisis y clasificación, mientras conserva la relación original entre los objetos, que puede reflejar mejor la estructura no lineal de los datos ecológicos. El coeficiente de estrés se utilizó para medir la calidad de los resultados de NMDS. La Figura 7A muestra que el valor de estrés obtenido del análisis NMDS de muestras de arroz en la etapa de macollamiento fue de 0,09, que es inferior a 0,1, lo que indica que el escalado multidimensional no métrico NMDS Bray-Curtis se ajusta bien y que se han obtenido diferentes cantidades de retorno de paja de arroz. efecto significativo en la diversidad β de las bacterias. Se puede ver en la Fig. 7B que los valores de estrés obtenidos del análisis NMDS de muestras de arroz en la etapa de madurez fueron 0,159, menos de 0,2, lo que indica que hubo diferencias significativas entre las muestras. Las Figuras 7A,B muestran que las diferencias entre muestras se manifiestan en muchos aspectos: primero, desde el nivel vertical, las diferencias entre muestras de raíz y brote de arroz fueron significativas; segundo, desde el nivel horizontal, hubo diferencias significativas entre las bacterias de la raíz y las de la rizósfera, y entre las bacterias de la hoja y las de la filosfera; tercero, el retorno de la paja de arroz al suelo bajo diferentes condiciones resultó en diferencias significativas entre las muestras.

Análisis NMDS de la diversidad β de la estructura de la comunidad bacteriana del arroz en diferentes formas de retorno de la paja de arroz en estado de madurez; (C) en la figura representan la muestra en condiciones de no paja de arroz, es decir, el control; K1 y K2 representan 1% y 2% de paja de arroz combinado con fertilizante NK; N1 y N2 representan representan 1% y 2% paja de arroz combinada con fertilizante NPK, P1 y P2 representan 1% y 2% paja de arroz combinada con fertilizante NP).

Como se ve en la Fig. 8, las bacterias incluyen principalmente Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Acidobacteria, Chloroflex y otras bacterias. La adición de paja de arroz redujo significativamente la abundancia de Proteus en las raíces y hojas del arroz en la etapa de macollamiento, y en la rizósfera del arroz en la madurez en un 21,0–34,3 %, 32,1–99,7 % y 1,5–47,0 %, respectivamente. En cuanto al rango de reducción de Proteus en la raíz del arroz en la etapa de macollamiento, el efecto de la adición de un 2 % de paja de arroz es mejor que el de la adición de un 1 % de paja de arroz. La abundancia de proteobacterias en la rizósfera en la etapa de macollamiento y en la raíz en la etapa de madurez aumentó en 55,1–78,9 % y 53,6–111,2 %, respectivamente; los efectos de las diferentes condiciones de retorno de la paja de arroz sobre la abundancia de proteobacterias en las hojas de arroz en la etapa de macollamiento fueron inconsistentes. La abundancia de proteobacterias en la filosfera de las muestras YJN1-1, YJP1-1 y YJP2-1 disminuyó un 65,2 %, 33,4 % y 57,4 %, respectivamente, mientras que la abundancia de proteobacterias en la filosfera de las muestras YJN2-1, YJK1 -1 y YJK2-1 aumentaron un 25,7%, 174,6% y 52,3%, respectivamente.

Histograma en el nivel de Phylum.

La adición de paja de arroz aumentó considerablemente la abundancia de Firmicutes en las raíces y las hojas en la etapa de macollamiento en un 218,7–411,6 % y 303,2–1069,9 %, respectivamente. La abundancia de Firmicutes en la rizósfera del arroz en la etapa de macollamiento y en la rizósfera y la raíz del arroz en la madurez disminuyó en un 16,3–61,1 %, 0,5–64,5 % y 42,3–70,3 %, respectivamente; los efectos de diferentes condiciones de retorno de paja de arroz sobre la abundancia de Firmicutes en la filosfera de arroz en la etapa de macollaje fueron inconsistentes. La abundancia de Firmicutes en la filosfera de las muestras YJK1-1 y YJK2-1 disminuyó un 39,6 % y un 85,6 %, respectivamente, mientras que los cambios en otras muestras no fueron significativos.

La adición de paja de arroz disminuyó la abundancia de actinobacterias en las raíces y la rizosfera del arroz en la etapa de macollamiento, y en las raíces del arroz en la etapa de madurez en un 6,7–60,4 %, 80,1–92,2 % y 28,8–61,5 %, respectivamente. Los efectos de las diferentes condiciones de retorno de la paja de arroz sobre la abundancia de actinobacterias en las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento fueron inconsistentes: algunas muestras exhibieron un aumento mientras que otras exhibieron una disminución. La abundancia de este filo en las hojas de la muestra YNP2-1 disminuyó un 88,3 % y su abundancia en las hojas de otras muestras aumentó entre un 11,7 y un 5165,0 %. La abundancia de actinobacterias en la filosfera de arroz de YJK1-1 disminuyó un 79,7 %. La adición de paja de arroz no tuvo un efecto significativo sobre la abundancia de actinobacterias en la rizósfera del arroz en la etapa de madurez.

Las diferentes condiciones de retorno de la paja de arroz redujeron significativamente la abundancia de acidobacterias en la rizósfera de la muestra, con un rango de reducción de 45,0 a 63,3 %. Excepto por la muestra RN2-2, la abundancia de Acidobacteria y Rhizosphere disminuyó significativamente, con un rango de disminución de 30.3–72.8% en la etapa de madurez. Diferentes cantidades de paja de arroz tuvieron diferentes efectos sobre la abundancia de Acidobacteria en las raíces de arroz en la etapa de macollamiento. La abundancia de acidobacterias en raíces de arroz en condiciones de paja de arroz al 1 % aumentó entre un 26,8 % y un 38 % y en raíces de arroz en condiciones de paja de arroz al 2 % disminuyó entre un 13,4 % y un 62,5 %. Independientemente de la adición de paja de arroz, la abundancia de Acidobacteria en las hojas y la filosfera de las muestras fue muy baja. En la etapa de madurez, la abundancia de Acidobacteria en las raíces de las muestras GNN2-2, GNK1-2 y GNK2-2 aumentó en un 72,7 %, 212,3 % y 213,1 % respectivamente, mientras que el aumento en otras muestras no fue significativo. Excepto por la muestra RN2-2, la abundancia de Acidobacteria en la rizósfera disminuyó significativamente, con un rango de disminución de 30,3 a 72,8 %. La adición de paja de arroz aumentó considerablemente la abundancia de Spirochaetes, Bacteroidetes, Ignavibacteria, Verrucomicrobia y Chloroflexi en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera.

Al comparar los 30 principales géneros de bacterias en abundancia en la Fig. 9, se encontró que la paja de arroz que regresa al suelo afectó la estructura de la comunidad de géneros de bacterias en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del arroz. El suelo de retorno de paja de arroz mejoró la abundancia de bacterias relacionadas con el arroz en el arroz. Por ejemplo, diferentes cantidades de retorno de paja de arroz y condiciones de fertilización aumentaron significativamente la abundancia de Ideonella, Acidovorax, Propionicimonas, Exiguobacterium, Clostridium III y Bradyrhizobium en las raíces del arroz en la etapa de macollamiento, mejoraron la abundancia de Lactobacillus, Clostridium sensu stricto, Aquabacterium, Citrobacter , Pantoea y Bradyrhizobium en las raíces de arroz tanto en la etapa de macollamiento como en la de madurez, y mejoró la abundancia de Burkholderia en las raíces de arroz en la etapa de madurez. Además, el retorno de la paja de arroz aumentó la abundancia de Ideonella, Acidovorax, Exiguobacterium y Clostridium III en la rizosfera del arroz en la etapa de macollaje, aumentó la abundancia de Bradyrhizobium, Azospira y Aquabacterium en la rizosfera del arroz tanto en la etapa de macollaje como en la de madurez, y mejoró la abundancia. de la Subdivisión 5 entertae sedis y pleomorphonas generales en la rizósfera de arroz en la etapa de madurez. La paja de arroz que regresa al suelo aumentó la abundancia de Lactobacillus en las hojas de arroz tanto en la etapa de macollamiento como en la de madurez, la de Exiguobacterium Ideonella, Acidovorax y Exiguobacterium en las hojas de arroz en la etapa de macollamiento, y la de Clostridium sensu stricto, Aquabacterium, Buttiauxella y Curtobacterium en la filosfera de arroz en la etapa de macollamiento y etapa de madurez.

Mapa de calor de agrupamiento en el nivel de género.

Como la paja de arroz que regresa al suelo mejora la abundancia de bacterias relacionadas con el arroz, Acidovorax, Clostridium sensu stricto, Propionicimonas y Clostridium III en GNK2-1, Burkholderia en GNK2-2, Lactobacillus en GNK1-1, Ralstonia en GNN1-1, aquitalea en GNP1-2, Azospira en RP1-1, Geobacter en RP2-2, aquabacterium en RK1-1, subdivisión 5 géneros de hábitat incierto y Candidatus koribacter en RK2-2, Exiguobacterium en YNP2-1, Citrobacter en YJP1-1, Buttiauxella en YJK1-1, Pantoea en YJP1-1, Curtobacterium en YJK2-1, Rhizomicrobeum y Geothrix en RN2-2, Bradyrhizobium en RN1-2, Pleomorphonas en RC-2 y Acidocella en RP1-2 fueron significativamente más altos que en otras muestras .

La paja de arroz que regresa al suelo también redujo significativamente la abundancia de ciertas bacterias relacionadas en el arroz. Por ejemplo, redujo la abundancia de Bacillus en la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento y en la rizósfera del arroz en la etapa de madurez, lo que resultó en la mayor abundancia de Bacillus en YJC-1 sin agregar paja de arroz; la abundancia de Cellulomonas en la raíz del arroz y la rizosfera en la etapa de macollamiento se redujo considerablemente, lo que resultó en la mayor abundancia de Cellulomonas en la muestra RC-1 sin agregar paja de arroz; También se redujo la abundancia de Propionicimonas en la rizósfera de arroz en estado de madurez, Burkholderia en la raíz de arroz en estado de macollamiento y Buttiauxella en la hoja de arroz en estado de macollamiento. Además, se redujo la abundancia de Acinetobacter en las hojas de arroz; por lo tanto, su abundancia fue mayor en la muestra YNC-1 sin agregar paja de arroz. De manera similar, la abundancia de comamonas en las hojas de arroz en la etapa de macollamiento se redujo considerablemente; por lo tanto, su abundancia fue mayor en la muestra YNC-1 sin agregar paja de arroz. Además, la abundancia de Candidatus solibacter y Geobacter en la rizósfera del arroz disminuyó en la etapa de madurez con la adición de paja de arroz.

Se puede ver en la Fig. 10A que los factores ambientales, incluido el P disponible, la materia orgánica, el nitrógeno total, el nitrógeno de nitrato, el contenido de REE de las raíces, el K disponible y la humedad del suelo, son factores importantes que afectan a las comunidades microbianas. La abundancia de bacterias en las raíces, la rizósfera, las hojas y la filosfera del arroz se correlacionó positivamente con el P disponible, la materia orgánica, el nitrógeno total y el nitrógeno nítrico, y se correlacionó negativamente con el contenido de REE en los brotes y las raíces del arroz sin agregar paja de arroz. . La abundancia de bacterias en las raíces, rizósfera, hojas y filosfera del arroz cultivado en suelo con 1% o 2% de paja de arroz combinada con fertilizante NK y 2% de paja de arroz combinada con fertilizante NPK se correlacionó positivamente con el contenido de REE en brotes y raíces, y se correlacionó negativamente con P disponible, materia orgánica, nitrógeno total y nitrógeno nítrico. Se puede ver en la Fig. 10B que el pH, el contenido de REE de las raíces, la materia orgánica, el nitrógeno total, el nitrógeno de nitrato, el contenido de REE en los brotes, el contenido de humedad del suelo y el contenido de REE de los granos son los principales factores ambientales que afectan a las comunidades microbianas en las raíces y la rizosfera del arroz. La abundancia de bacterias en raíces, rizósfera, hojas y filosfera de arroz cultivado en suelo con 2% de paja de arroz combinado con fertilizante NP se correlacionó positivamente con el pH y el contenido de REE de raíces y granos, y se correlacionó negativamente con la materia orgánica. , nitrógeno total y nitrógeno nítrico; La estructura de la comunidad microbiana en las raíces y la rizosfera del arroz cultivado en suelo sin paja de arroz se correlacionó positivamente con la materia orgánica, el nitrógeno total y el nitrógeno nítrico, y se correlacionó negativamente con el pH y el contenido de REE de la raíz y el grano. La estructura de la comunidad microbiana en la raíz y la rizosfera del arroz cultivado en suelo con 1% de paja de arroz combinado con fertilizante NPK se correlacionó positivamente con el contenido de REE de los brotes y el contenido de humedad del suelo, y se correlacionó negativamente con el K disponible; se correlacionó negativamente con el contenido de REE de los brotes de arroz y el contenido de humedad del suelo, y se correlacionó positivamente con el K disponible.

Análisis de correspondencia canónica (CCA) y análisis de zonificación de variación de la comunidad bacteriana (VPA) basado en CCA de la comunidad bacteriana del arroz. (La Figura (A) muestra la relación entre la comunidad bacteriana del arroz y los factores ambientales en la etapa de macollamiento, la Figura (B) muestra la relación entre la comunidad bacteriana del arroz y los factores ambientales en la etapa de madurez; R-RE representa el contenido de REE en las raíces del arroz, JY-RE representa el contenido de REE en los brotes de arroz, ZL-RE representa el contenido de REE en los granos de arroz y MC es el contenido de humedad del suelo, (C) en la figura representa la muestra en condiciones sin paja de arroz, es decir , el control; N1 y N2 representan 1% y 2% de paja de arroz combinado con fertilizante NPK, P1 y P2 representan 1% y 2% de paja de arroz combinado con fertilizante NP, K1 y K2 representan 1% y 2% de paja de arroz combinado con fertilizante fertilizante NK).

Este estudio muestra las diferentes formas en que la paja de arroz regresa para mejorar el pH del suelo, lo que no solo es consistente con los resultados de la investigación de Jin et al. sobre la devolución del 2,5 % de paja de arroz y el 1,0 % de ceniza de paja de arroz al suelo en áreas de minería de tierras raras en los condados de Longnan y Xinfeng de la provincia de Jiangxi, China2,3, pero también en consonancia con los resultados de muchos otros estudios sobre la devolución de paja de arroz al suelo en el hogar y en el extranjero. Cong et al. informó que el retorno de la paja de arroz aceleró la descarboxilación y aumentó el pH del suelo38; Wang et al. encontraron que el retorno de la paja de arroz podía mejorar efectivamente el K+, Ca2+ y Mg2+ intercambiables del suelo, que se correlacionaron positivamente con el pH del suelo, mientras que el H+ y Al3+ intercambiables del suelo se correlacionaron negativamente con el pH del suelo, y su contenido disminuyó con la adición de paja de arroz39. La Tabla 1 muestra que el retorno de la paja de arroz mejora la intercambiabilidad del K+ del suelo. Por lo tanto, en este estudio, a excepción de casos individuales, independientemente de la etapa de macollamiento o madurez o método de fertilización, el pH del suelo con retorno de paja de arroz al 2% fue mayor que el del suelo con retorno de paja de arroz al 1%. Debido a que el nivel de K en la paja de arroz es significativamente mayor que el de N y P, y la tasa de liberación de K de la paja de arroz en el primer año es significativamente mayor que la de P y N, el nivel de fósforo inorgánico en la paja de arroz que regresa suelo acelera el agotamiento y reduce la acumulación de fósforo. Los microorganismos necesitan consumir más recursos de nitrógeno para participar en la degradación de la paja de arroz. Los cultivos compiten con los microorganismos por el nitrógeno, lo que resulta en una pérdida de nitrógeno28,40,41. Por lo tanto, la paja de arroz que regresa al suelo bajo diferentes condiciones en este estudio condujo a una disminución significativa en el N y P del suelo y a un aumento en el K del suelo.

En conclusión, la paja de arroz que regresa al suelo afecta las propiedades físicas y químicas del suelo. Este efecto está relacionado con la cantidad de paja devuelta al campo y el método de fertilización 40. En comparación con el 1 % de paja de arroz, el efecto del 2 % de paja de arroz devuelta fue significativo, lo que redujo el peso seco de la raíz, los brotes y los brotes de arroz. grano significativamente. El peso seco del grano de arroz sin fertilizante K fue el más significativo, el peso seco del brote sin fertilizante P fue el más significativo, y el peso seco de la raíz, brote y grano de arroz con 1% de paja de arroz combinado con fertilizante NPK no fue el más significativo. significativamente reducido. Primero, la paja de arroz se devuelve al arrozal y se empapa en agua. Bajo la acción de altas temperaturas, fermenta y se expande rápidamente, lo que aumenta la brecha del suelo, dificulta el contacto entre las raíces del arroz y el suelo y restringe el enraizamiento y el crecimiento de las raíces del arroz. En segundo lugar, cuando la paja de arroz regresa al suelo, los microorganismos compiten con los cultivos por N, lo que resulta en la pérdida de N. En tercer lugar, la paja de arroz que regresa afecta la comunidad microbiana y la función del arroz, lo que resulta en una reducción del rendimiento del arroz. La paja de arroz que regresa al suelo no solo afecta el peso de las raíces, los brotes y los granos de arroz, sino que también afecta el contenido de REE. Independientemente de la cantidad de paja de arroz que regresaba, el contenido de REE en todas las partes del arroz aumentó y el efecto de la adición de un 2 % de paja de arroz fue más significativo. Jin et al. mostró que el retorno de la paja de arroz redujo el peso seco del arroz y aumentó el contenido de REEs42. Otros estudios han demostrado que después de agregar paja de arroz al suelo, la actividad de los metales pesados ​​del suelo aumentó debido a la liberación de materia orgánica soluble en poco tiempo, lo que promovió su migración y acumulación en el arroz43,44,45. La etapa de macollamiento promovió la migración de materia sólida de la raíz al brote, lo que puede ser la razón por la cual el contenido de REE en el brote de arroz cultivado en suelo con paja de arroz fue significativamente mayor que el del control. En la etapa de madurez, promovió la migración de metales pesados ​​de los brotes a los granos, lo que puede ser la razón por la cual el contenido de REE en los granos de arroz en el suelo de retorno de paja de arroz fue significativamente mayor que el del control.

El retorno de la paja de arroz conduce a cambios en el pH del suelo, los contenidos de C, N, P y K y la biodisponibilidad de los REE del suelo, y afecta los cambios en la estructura y función de la comunidad bacteriana en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del arroz27. Después de agregar paja de arroz al suelo en diferentes condiciones, la abundancia, diversidad y uniformidad de casi todas las muestras aumentaron significativamente, excepto el índice Chao1 en las raíces de arroz que disminuyó en la madurez. La paja de arroz que regresa al suelo proporciona más carbono orgánico, que proporciona nutrientes para el crecimiento bacteriano, favorece su reproducción y crecimiento y mejora la diversidad de la comunidad de bacterias en el suelo del arrozal11. Se pueden introducir nuevas especies durante el retorno de la paja de arroz, y el retorno de la paja de arroz mejora la biodisponibilidad de REE. Estos factores pueden ser la razón de la mejora de la riqueza y diversidad de la comunidad bacteriana. En este estudio, la paja de arroz que regresa al suelo condujo a la reducción del nitrógeno total del suelo y del nitrógeno amónico. El contenido de nitrógeno es un factor importante que afecta el cambio en la abundancia de Proteobacteria5; por lo tanto, la abundancia de proteobacterias en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento y en las raíces y la rizosfera del arroz en la etapa de madurez cambió significativamente después de que la paja de arroz regresó al suelo. El contenido de REE en suelo y plantas es el principal factor que afecta a Firmicutes2,3. En este estudio, la adición de paja de arroz condujo a un aumento en el contenido de REE en las raíces, brotes y granos de arroz, lo que resultó en cambios significativos en la abundancia de Firmicutes en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento y en las raíces y la rizosfera del arroz en la madurez. En particular, en raíces, hojas y filosfera de arroz en la etapa de macollamiento, la abundancia de este filo en la filosfera de arroz fue significativamente mayor que en el control. Los cambios en el pH conducen a cambios significativos en la abundancia de Acidobacteria en el suelo46,47. Después de devolver la paja de arroz al suelo, el pH del suelo aumentó, lo que resultó en un aumento significativo en la abundancia de acidobacterias en la rizosfera del arroz en la etapa de macollamiento. Los estudios han demostrado que la paja de arroz que regresa al campo reducirá la acumulación de materia orgánica en el suelo, lo que puede conducir a una disminución en la abundancia de Actinomycetes; esta puede ser la razón de la disminución significativa en la abundancia de Actinomycetes funcionales en la raíz del arroz en las etapas de macollamiento y madurez en este estudio, lo cual es consistente con muchos estudios previos2,3,48. Los cambios en el tipo, calidad y cantidad de materia orgánica provocaron cambios en la abundancia de Spirochaetes, Bacteroides, Ignavibacteria, Verrucomicrobia y Chloroflex.

El cambio de entorno conduce al cambio de bacterias en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del huésped, y el cambio en las bacterias afectará al huésped. Las bacterias endófitas tienen una gran influencia en el crecimiento del arroz y sus efectos sobre las plantas hospedantes se pueden dividir en beneficiosos, neutrales y dañinos49. Las bacterias beneficiosas tienen funciones de fijación de nitrógeno, promoción del crecimiento, resistencia a enfermedades y resistencia al estrés50,51. En este estudio, el peso seco de arroz (control) sin agregar paja de arroz en el suelo artificial fue el mayor y el contenido de REE fue el más bajo. La abundancia de Bacillus en la filosfera de arroz sin agregar paja de arroz fue docenas de veces mayor que en el arroz cultivado en suelo con paja de arroz. Acinetobacter y Comamonas en las hojas y Candida solibacter y pleomorphonas en la rizósfera fueron significativamente más altos que los del arroz cultivado en suelo con paja de arroz añadida. Bacillus es un microorganismo fijador de nitrógeno, que juega un papel importante en la regulación del nitrógeno del arroz. Puede convertir N2 gaseoso en NH4+, reducir la pérdida por lixiviación de nitrógeno nitrato y mantener el equilibrio de nitrógeno del ecosistema. Esta puede ser una razón importante por la cual el nitrógeno amoniacal del suelo de la muestra sin agregar paja de arroz fue significativamente más alto que el de otras muestras. Bacillus puede inhibir bacterias dañinas, patógenos y otros microorganismos dañinos. Por ejemplo, Bacillus amyloliquefaciens RWL-1 puede aumentar adecuadamente la producción de giberelina y ácido salicílico en el arroz e inhibir la producción de ácido jasmónico y ácido abscísico para promover el crecimiento del arroz52,53. Acinetobacter tiene una fuerte capacidad de desnitrificación, que puede mejorar la resistencia de las plantas al cobre de metales pesados, la capacidad de eliminar iones de níquel de metales pesados ​​y separar REE. Comamonas también tiene una buena capacidad de degradación para una variedad de contaminantes ambientales54,55,56.

En la etapa de macollamiento, la abundancia de Exiguobacterium en el suelo artificial con paja de arroz añadida fue cientos de veces mayor que en el control, y el nivel en la hoja fue docenas de veces mayor que en el control. Algunos estudios han demostrado que la bacteria tiene un efecto antibacteriano de amplio espectro sobre las bacterias patógenas grampositivas y gramnegativas transmitidas por los alimentos, y también tiene un efecto antagonista sobre una variedad de bacterias patógenas de las plantas, y muestra la capacidad de fijación de nitrógeno, solubilización de fosfato, y generación de portadores de hierro57,58. Puede deberse a que la gran cantidad de esta bacteria promueve el crecimiento del arroz con paja de arroz añadida en la etapa posterior y acorta la brecha entre las muestras y el control. Además, las diferentes formas en que la paja regresaba al campo tenían diferentes efectos sobre las bacterias en la raíz, la rizósfera, la hoja y la filosfera del arroz. Cuando se aplicó al campo paja de arroz al 1 % combinada con fertilizante NPK, la abundancia de Exiguobacterium en las hojas y la filosfera del arroz mejoró mucho en la etapa de macollamiento, la abundancia de Ralstonia en las raíces mejoró significativamente, la abundancia de Bacillus en la filosfera del arroz fue superado solo por el control, significativamente superior a los de otros tratamientos, y el Bradyrhizobium en la rizósfera mejoró significativamente en la etapa de madurez. Exiguobacterium, Bacillus y Bradyrhizobium tienen la capacidad de fijar nitrógeno, promover el crecimiento y resistir el estrés53, lo que puede ser una razón importante del alto peso seco del grano del 1 % de paja de arroz combinado con NPK. La Ralstonia es un patógeno vegetal59 que afecta el crecimiento del arroz, lo que explica el bajo peso seco de las raíces y los brotes del arroz. Cuando se aplicó al suelo un 2 % de paja de arroz combinada con fertilizante NPK, la abundancia de Exiguobacterium en las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento mejoró considerablemente, la de Ideonella en las raíces de arroz en la etapa de macollamiento mejoró y la de Rhizomicrobium y Geothrix en las raíces del arroz en la etapa de madurez mejoraron mucho. Geothrix promueve la rápida degradación de la materia orgánica y, junto con Rhizomicrobium, puede promover el crecimiento de los cultivos60. Con la aplicación de paja de arroz al 1% combinada con fertilizante NPK, no solo aumentó considerablemente la abundancia de Exiguobacterium en las hojas y la filosfera en la etapa de macollamiento, sino también la abundancia de Azospira, Citrobacter y Pantoea en la rizosfera del arroz, y la abundancia de Aquitalea y Acidocella en raíces de arroz aumentaron significativamente en la etapa de madurez. Azospira y Acidocella en la rizósfera y Aquitalea en la raíz tienen efectos de fijación de nitrógeno y promotores del crecimiento33,61,62, lo que puede explicar el mayor peso seco de las raíces de arroz en suelo con 1% de paja de arroz combinado con fertilizante NP. Citrobacter en la filosfera del arroz puede no ser propicio para el crecimiento del cultivo, y se ha informado que Pantoea causa el tizón bacteriano de la hoja del arroz60; por lo tanto, el peso seco de brotes y granos en suelo con 1% de paja de arroz combinado con fertilizante NP es menor.

Cuando se aplicó al suelo 2% de paja de arroz y NP, la abundancia de Exiguobacterium en las hojas y la filosfera en la etapa de macollamiento fue mayor (99,5% y 74,6%, respectivamente) que en otras muestras similares. La abundancia de Geobacterium en la rizósfera en la madurez aumentó significativamente, lo que puede ser una razón importante del gran peso seco de las raíces y los brotes del arroz. Cuando se aplicó 1% de paja de arroz y NK al suelo, no solo mejoró mucho la abundancia de Exiguobacterium en las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento, sino también la de Lactobacillus, Acidovorax, Clostridium sensu stricto y Aquabacterium en la rizosfera y Buttiauxella en las hojas mejoró mucho en la etapa de macollamiento. Lactobacillus es una bacteria beneficiosa. Aquabacterium y Buttiauxella pueden degradar los contaminantes y mejorar significativamente el contenido de biomasa y clorofila de la parte aérea y la raíz de las plantas tratadas con Cd, lo que puede ser la razón del alto peso seco de las raíces, brotes y granos63. Acidovorax causa fácilmente enfermedades bacterianas. Clostridium sensu stricto puede producir exotoxinas en el medio ambiente y afectar el crecimiento de los cultivos15,64. Cuando se aplicó 2% de paja de arroz al campo con NK, no solo mejoró mucho la abundancia de Exiguobacterium en las hojas y la filosfera en la etapa de macollamiento, sino también la de Acidovorax, Clostridium sensu stricto, Propionicimonas, Clostridium III, Buttiauxella y Curtobacterium en las hojas y Burkholderia en la raíz y la rizosfera del arroz en la etapa de madurez mejoraron mucho. Acidovorax, Clostridium sensu stricto y Curtobacterium son bacterias patógenas, son dañinas para las plantas, lo que puede ser la razón por la que el peso seco de las raíces, brotes del arroz que contiene estas bacterias patógenas es más ligero que el de otras muestras. Buttiauxella y Burkholderia pueden degradar los contaminantes y promover el crecimiento de los cultivos, lo que puede ser una de las razones por las que el peso seco de los granos de arroz que contienen estas bacterias es más pesado que el de otras muestras.

El retorno de la paja de arroz afecta el pH del suelo, N, P, K, materia orgánica, biomasa de arroz y contenido de REE. Diferentes cantidades de retorno de paja de arroz y métodos de fertilización tienen efectos diferentes. El retorno de paja de arroz en diferentes condiciones mejora el pH del suelo, y el efecto del retorno de paja de arroz al 2 % es mayor que el del retorno de paja de arroz al 1 %; El retorno de la paja de arroz al suelo redujo la acumulación de N, P y materia orgánica en el suelo y aumentó el contenido de K del suelo, pero las diferentes formas de retorno de la paja de arroz tuvieron efectos diferentes. Además, el retorno de la paja de arroz redujo el peso seco del grano de arroz, y la reducción con la adición de paja de arroz al 2 % > la adición del 1 %, y la reducción con la aplicación combinada de NP > la aplicación combinada de NK > la aplicación combinada de NPK. La devolución de paja de arroz aumentó el contenido de REE en el arroz, y el aumento en el contenido de tierras raras al devolver 2% de paja de arroz al suelo fue mayor que al devolver 1% de paja de arroz al suelo.

El retorno de la paja de arroz afecta la estructura de la comunidad y la función de las bacterias en la raíz, la rizosfera, la hoja y la filosfera del arroz. Después de agregar paja de arroz al suelo de diferentes maneras, excepto por la disminución en el índice Chao1 en las raíces de arroz en la madurez, la abundancia, diversidad y uniformidad de casi todas las demás muestras aumentaron significativamente. El retorno de la paja de arroz redujo la abundancia de Bacillus en la rizósfera del arroz. La abundancia de Exiguobacterium de la bacteria de la rizosfera en el arroz con la adición de paja de arroz fue cientos de veces mayor que la del control, y el nivel en la hoja fue docenas de veces mayor que el del control. El retorno de la paja de arroz (2%) aumentó la abundancia de bacterias dañinas y bacterias patógenas como Acidovorax, Clostridium sensu stricto, Citrobacter y Curtobacterium. En contraste, el 1% de retorno de paja de arroz promovió la abundancia de bacterias fijadoras de nitrógeno, promotoras del crecimiento y bacterias resistentes al estrés como Lactobacillus, Azospira, Acinetobacter, Bradyrhizobium y Acidocella; peso seco de granos de arroz sin agregar paja de arroz > peso de granos de arroz con la adición de 1% de paja de arroz > peso de granos de arroz con la adición de 2% de paja de arroz.

El P efectivo, la materia orgánica, el nitrógeno total, el nitrógeno nítrico, el contenido de REE en las raíces, el K disponible, la humedad del suelo y otros factores ambientales son factores importantes que afectan la estructura de la comunidad bacteriana en las raíces, la rizosfera, las hojas y la filosfera del arroz en la etapa de macollamiento. . El pH, el contenido de REE en las raíces, la materia orgánica, el nitrógeno total, el nitrógeno nítrico, el contenido de REE en los brotes, el contenido de humedad del suelo y el contenido de REE en el grano en la madurez son los principales factores ambientales que afectan la estructura de la comunidad de bacterias en la raíz del arroz. y rizosfera.

La secuencia obtenida de la secuenciación de la investigación está disponible en el Archivo de lectura de secuencias (SRA) del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) con el número de proyecto: PRJNA874862.

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Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (Subvención No. 41867062) y Proyectos de Ciencia y Tecnología del Departamento Educativo en la Provincia de Jiangxi de China (Subvención No. 190885).

Universidad Normal de Shangrao, Shangrao, 334000, China

Shulan Jin, Chengxu Dong, Yijun Bai, Huahua Pan y Zhongjun Hu

Instituto de Monitoreo e Investigación Científica de Protección Ambiental, Ministerio de Agricultura y Áreas Rurales, Tianjin, 300191, China

Yizong Huang

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SLJ realizó todos los experimentos con la ayuda de ZJH, CXD, YJB, HHP e YZH, SLJ escribió el manuscrito. SLJ y ZJH realizaron el procesamiento y análisis de datos. SLJ preparó las Figs. 1, 2, 3, 4, 5 y 6. ZJH preparó las Figs. 7, 8, 9 y 10. Todos los autores revisaron el manuscrito y aprobaron la versión a publicar.

Correspondencia a Zhongjun Hu.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Jin, S., Huang, Y., Dong, C. et al. Efectos de diferentes cantidades de retorno de paja y condiciones de fertilizantes sobre las bacterias de las diferentes partes del arroz en el área de minería de tierras raras. Informe científico 13, 412 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27553-z

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Recibido: 21 agosto 2022

Aceptado: 04 enero 2023

Publicado: 09 enero 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27553-z

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