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Bevorzugen Pflanzen die Form von Stickstoff als Nährstoff?

Bevorzugen Pflanzen die Form von Stickstoff als Nährstoff?


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Im Stickstoffkreislauf (Ökologie) wird üblicherweise beschrieben, dass Pflanzen Stickstoff in Form von Ammonium (NH4+) und Nitrat (NO3-). Bevorzugen Pflanzen eine Form von Stickstoff gegenüber der anderen?


Wörtliches Zitat von dieser Seite. Die Referenz ist nicht wirklich ein wissenschaftlicher Artikel, aber Sie können die zitierten Referenzen überprüfen. Einige waren nicht in Englisch, also habe ich nicht nachgesehen. Diese Punkte sind jedoch ziemlich logisch

Nitrate sind die bevorzugte Stickstoffquelle:

  • Nicht flüchtig: Im Gegensatz zu Ammonium ist Nitrat nicht flüchtig, so dass es bei der Anwendung durch Ober- oder Seitendüngung nicht in den Boden eingearbeitet werden muss, was es zu einer bequemen Quelle für die Anwendung macht.

  • Mobil im Boden - direkte Aufnahme durch die Pflanze, höchste Effizienz.

  • Nitrate fördern synergistisch die Aufnahme von Kationen wie K, Ca und Mg, während Ammonium mit diesen Kationen um die Aufnahme konkurriert.
  • Nitrate können von der Pflanze gut aufgenommen werden und müssen vor der Pflanzenaufnahme nicht wie bei Harnstoff und Ammonium weiter umgesetzt werden.
  • Keine Versauerung des Bodens, wenn der gesamte Stickstoff als Nitrat-Stickstoff ausgebracht wird.
  • Nitrate begrenzen die Aufnahme von schädlichen Elementen wie Chlorid in großen Mengen.
  • Die Umwandlung von Nitraten in Aminosäuren erfolgt im Blatt. Dieser Prozess wird durch Sonnenenergie angetrieben, was ihn zu einem energieeffizienten Prozess macht. Ammonium muss in den Wurzeln in organische N-Verbindungen umgewandelt werden. Dieser Prozess wird durch Kohlenhydrate angetrieben, die zu Lasten anderer Pflanzenlebensprozesse wie Pflanzenwachstum und Fruchtfüllung gehen.

Viele Pflanzen können eine Nitrifikation durchführen, aber dies ist nicht universell. Aus diesem Artikel:

Die Nitrifikation wird manchmal als so universell und schnell angesehen, dass Anwendungen von NH4-N gelten als äquivalent zu NO3-N. Dies ist in vielen Wald-, Obst- und Grünlandböden nicht der Fall.

Da Nitrat jedoch besser löslich ist, ist es anfällig für Auswaschung und Auswaschung, daher ist bei der Verwendung von Düngemitteln auf Nitratbasis Vorsicht geboten. Aus dem bereits erwähnten Papier:

Im Gegensatz zum positiv geladenen Ammoniumion, das aufgrund seiner Adsorption an organische Stoffe oder Tonpartikel relativ stationär ist, ist das negativ geladene Nitration in der Bodenlösung frei mobil (166). Auslaugung und Denitrifikation gehen daher in erster Linie mit einem Verlust von NO . einher3-N (171). Hemmung oder Verzögerung der Nitrifikation von zugeführtem NH4-N kann Stickstoffverluste reduzieren, die Effizienz des applizierten N erhöhen und eine überwiegend ammoniakalische Form von Stickstoff schaffen, die für die Pflanzenaufnahme verfügbar ist (105, 171,222, 232).


Sekundäre Pflanzennährstoffe: Calcium, Magnesium und Schwefel

Calcium, Magnesium und Schwefel sind essentielle Pflanzennährstoffe. Sie werden als „sekundäre“ Nährstoffe bezeichnet, weil Pflanzen sie in geringeren Mengen benötigen als Stickstoff, Phosphor und Kalium. Andererseits benötigen Pflanzen diese Nährstoffe in größeren Mengen als die „Mikronährstoffe“ wie Bor und Molybdän.

Calcium, Magnesium und Schwefel sind in den meisten Mississippi-Böden mit günstigen pH-Werten und organischen Stoffen im Allgemeinen ausreichend. Sie beeinflussen den pH-Wert, wenn sie auf den Boden aufgetragen werden. Calcium und Magnesium erhöhen beide den pH-Wert des Bodens, aber Schwefel aus einigen Quellen senkt den pH-Wert des Bodens. Verbindungen, die einen oder mehrere dieser Nährstoffe enthalten, werden oft eher als Bodenverbesserungsmittel als als reine Pflanzennahrungslieferanten verwendet.

Kalzium

Die primäre Funktion von Calcium beim Pflanzenwachstum besteht darin, den Zellwänden strukturelle Unterstützung zu bieten. Calcium dient auch als sekundärer Botenstoff, wenn Pflanzen physisch oder biochemisch gestresst sind.

Calciummangel tritt in Mississippi-Böden selten auf. Böden mit günstigen pH-Werten weisen normalerweise keinen Calciummangel auf. Saure Böden mit einem Kalziumgehalt von 500 Pfund pro Morgen oder weniger sind für Hülsenfrüchte, insbesondere Erdnüsse, Luzerne, Klee und Sojabohnen, mangelhaft. Auf dieser Ebene würden auch Pflanzen mit begrenztem Wurzelsystem wie Tomaten, Paprika und Kürbisgewächse zusätzliches Kalzium benötigen. Lösliches Calcium steht als Ca2+-Ion zur Verfügung und wird für Erdnüsse während der Steckzeit sowie für Paprika und Tomaten benötigt, um Blütenendfäule zu verhindern.

Verfügbares Calcium kann aus dem Boden verloren gehen, wenn es (a) in Drainagewasser gelöst und entfernt wird, (b) von Pflanzen entfernt, (c) von Bodenorganismen aufgenommen wird, (d) durch Regenwasser aus dem Boden ausgewaschen wird oder (e ) von Tonpartikeln absorbiert. Zu den Mangelsymptomen gehören Tod am Wachstumspunkt, ungewöhnlich dunkelgrünes Laub, geschwächte Stängel, Blütenverlust und jede Kombination davon.

Kalkstein ist die wichtigste Kalziumquelle in Mississippi. Andere übliche Quellen sind basische Schlacke, Gips, Kalkhydrat und gebrannter Kalk. Diese Quellen werden für Erdnüsse, Paprika und Tomaten empfohlen. In Erdnüssen verhindern sie Pops und fördern das Pegging. In Tomaten und Paprika verhindern sie Popp- und Blütenendfäule. Kalkhydrat und gebrannter Kalk enthalten leichter verfügbares Calcium als basische Schlacke und Gips. Gips beeinflusst den pH-Wert des Bodens nicht, obwohl er Kalzium enthält.

Magnesium

Magnesium ist für die Pflanzenproduktion in den meisten Mississippi-Böden ausreichend, mit Ausnahme der groben Sandböden der Coastal Plains und der schweren dunklen Tone der Blackbelt Prairie. Magnesium wird als Mg2+-Ion aufgenommen und ist in Pflanzen mobil und wandert von den älteren zu den jüngeren Blättern. Es wird wie Kalzium und Kalium aus dem Boden ausgewaschen.

Magnesium ist das Zentralatom unter vier Stickstoffatomen im Chlorophyllmolekül und ist daher an der Photosynthese beteiligt. Es dient als Aktivator für viele Enzyme, die in Pflanzenwachstumsprozessen benötigt werden und stabilisiert die Nukleinsäuren.

Interveinale Chlorose ist ein Mangelsymptom bei Kulturpflanzen wie Hülsenfrüchten, Mais, Sorghum, Baumwolle und bestimmten Blattgemüsen. (Interveinale Chlorose ist eine Gelbfärbung zwischen den Adern, während die Adern grün bleiben.) Die Blätter können rosa bis hellrot werden und sich entlang der Ränder nach oben kräuseln.

Um Magnesiummangel im Boden zu beheben, verwenden Sie Dolomitkalk, wenn Kalk benötigt wird. Verwenden Sie lösliche Magnesiumquellen, wenn Kalk nicht benötigt wird. Für die Baumwollproduktion in der Blackland Prairie kann eine Magnesiumergänzung erforderlich sein.

Rinder sind oft von Grastetanie betroffen, wenn der Magnesiumgehalt im Futter niedrig ist. Andere Faktoren sind der Stickstoff-, Kalzium- und Kaliumspiegel, das Wachstumsstadium (normalerweise im Frühjahr), ob das Vieh lakt oder nicht und saisonale Bedingungen. Dolomitkalkstein wird als Kalkmaterial empfohlen, wenn Grastetanie ein Problem war. Geben Sie Weidetieren zusätzliches Magnesium und Kalzium, wenn Grastetanie ein Problem ist. Ausführlichere Informationen zu Fragen der Grastetanie finden Sie in der Erweiterungspublikation 2484 Mineral- und Vitaminernährung für Rinder.

Die am häufigsten als Düngemittel verwendeten löslichen Magnesiumquellen sind Magnesiumsulfat (mit 10 % Mg und 14 % S, auch als Bittersalz bekannt), Kaliummagnesiasulfat (mit 11,2 % Mg, 22 % S und 22 % K2O, im Handel als K-Mag verkauft) und Magnesiumoxid (mit 55% Mg, auch bekannt als Magnesia).

Schwefel

Schwefel wird von den meisten Pflanzen in relativ großen Mengen benötigt. Es ist ein wesentlicher Baustein in der Chlorophyllentwicklung und Proteinsynthese. Schwefel wird von den Rhizobien in Hülsenfrüchten zur Stickstofffixierung benötigt. Im Allgemeinen entfernen Pflanzen ungefähr so ​​viel Schwefel wie Phosphor. Gräser entfernen Schwefel effizienter als Hülsenfrüchte, und Klee verschwindet oft aus Weidemischungen, wenn der Schwefel niedrig ist.

Das Sulfation, SO4, ist die Form, die hauptsächlich von Pflanzen aufgenommen wird. Sulfat ist löslich und geht leicht durch Auswaschung aus dem Boden verloren. Da Sulfat in den Boden ausgewaschen wird, reichert es sich in schwereren (höher tonhaltigen) Unterböden an. Aus diesem Grund ist die Prüfung auf Schwefel im Mutterboden unzuverlässig, um die Verfügbarkeit von Schwefel während einer langen Vegetationsperiode vorherzusagen.

Viele grob strukturierte, sandige Böden und schlammige Böden mit wenig organischer Substanz in ganz Mississippi weisen einen Schwefelmangel für die Pflanzenproduktion auf. Viele saure Böden enthalten metallische Sulfide, die bei der Verwitterung Schwefel freisetzen.

Schwefelmangelsymptome zeigen sich zuerst an jungen Blättern. Die Blätter erscheinen blassgrün bis gelb. Die Pflanzen sind spindeldürr und klein mit verzögertem Wachstum und verzögerter Fruchtbildung. Um einen Mangel schnell zu beheben, verwenden Sie eine der leicht verfügbaren Sulfatquellen.

Schwefel kann in einigen Situationen für die Hauptkulturen in Mississippi mit 8 bis 10 Pfund pro Acre jährlich empfohlen werden. Weitere kultur- und standortspezifische Informationen erhalten Sie bei den örtlichen MSU Extension Service-Büros oder regionalen Agronomen.

Es gibt viele Quellen für Düngemittelschwefel. Organisches Material ist die Quelle organischer Schwefelverbindungen und die Hauptquelle für Bodenschwefel in den meisten Böden von Mississippi. Andere Schwefelquellen sind Regen und schwefelhaltige Düngemittel. Einige leicht verfügbare Quellen umfassen Ammoniumsulfat (21% N und 24% S), Kaliumsulfat (50% K20 und 17,6% S), Gips (32,6% CaO und 16,8% S) und Zinksulfat (36,4% Zn und 17,8% S). Es gibt mehrere andere Sulfatquellen sowie weniger verfügbare Schwefelquellen in elementarer oder Sulfidform.

Elementarer Schwefel ist ein gutes Säuerungsmittel. Eine Anwendung von 500 Pfund Schwefel pro Morgen auf sandigem Lehmboden senkt den pH-Wert von 7,5 auf 6,5. Es braucht etwa 3 Pfund Kalk, um die Säure zu neutralisieren, die durch 1 Pfund Schwefel gebildet wird.

Tabelle 1. Durchschnittlicher Prozentsatz des chemischen Gehalts der Hauptquellen von Calcium, Magnesium und Schwefel.


Die chemische Zusammensetzung von Pflanzen

Da Pflanzen Nährstoffe in Form von Elementen wie Kohlenstoff und Kalium benötigen, ist es wichtig, die chemische Zusammensetzung der Pflanzen zu verstehen. Der Großteil des Volumens in einer Pflanzenzelle ist Wasser, es macht typischerweise 80 bis 90 Prozent des Gesamtgewichts der Pflanze aus. Boden ist die Wasserquelle für Landpflanzen und kann eine reichliche Wasserquelle sein, auch wenn er trocken erscheint. Pflanzenwurzeln nehmen durch Wurzelhaare Wasser aus dem Boden auf und transportieren es durch das Xylem zu den Blättern. Da Wasserdampf aus den Blättern verloren geht, ziehen der Transpirationsprozess und die Polarität der Wassermoleküle (die es ihnen ermöglicht, Wasserstoffbrücken zu bilden) mehr Wasser von den Wurzeln durch die Pflanze zu den Blättern (Abbildung (PageIndex<1> )). Pflanzen brauchen Wasser zur Unterstützung der Zellstruktur, für Stoffwechselfunktionen, zum Transport von Nährstoffen und für die Photosynthese.

Abbildung (PageIndex<1>): Wasser wird durch die Wurzelhaare aufgenommen und wandert das Xylem hinauf zu den Blättern.

Pflanzenzellen benötigen essentielle Substanzen, die zusammen Nährstoffe genannt werden, um das Leben zu erhalten. Pflanzennährstoffe können aus organischen oder anorganischen Verbindungen bestehen. Eine organische Verbindung ist eine chemische Verbindung, die Kohlenstoff enthält, wie beispielsweise Kohlendioxid, das aus der Atmosphäre gewonnen wird. Kohlenstoff, der aus atmosphärischem CO2 gewonnen wurde, macht den Großteil der Trockenmasse in den meisten Pflanzen aus. Eine anorganische Verbindung enthält keinen Kohlenstoff und ist nicht Teil eines lebenden Organismus oder wird von ihm produziert. Anorganische Stoffe, die den Großteil der Bodenlösung ausmachen, werden gemeinhin als Mineralien bezeichnet: Pflanzen benötigen Stickstoff (N) und Kalium (K) für Struktur und Regulierung.


Formen essentieller Pflanzennährstoffe

Um von einer Pflanze genutzt zu werden, muss ein essentieller Nährstoff in seine Grundform zerlegt werden. Der Nährstoff muss entweder in Form eines positiv geladenen Ions (Kation) oder eines negativ geladenen Ions (Anion) vorliegen. Eine Pflanze kann keine organischen Verbindungen, wie sie in Mist oder toten Blättern enthalten, verwenden, bis sie in ihre elementaren oder ionischen Formen zerlegt sind.

Außerdem können Pflanzen kein Element verwenden, das nicht in der richtigen Form vorliegt (ein bestimmtes Ion), selbst wenn es in hohen Konzentrationen im Boden vorhanden ist. Beispielsweise garantiert das Vorhandensein von Eisen (Fe) im Boden nicht, dass der Pflanze genügend der richtigen Eisenionen, Fe2+ oder Fe3+, zur Verfügung steht.

Pflanzen nehmen fast alle lebensnotwendigen Nährstoffe über ihre Wurzeln auf. Die Ausnahme ist Kohlenstoff, der durch Blattporen oder Spaltöffnungen aufgenommen wird. Zwei Arten von Organismen, die im Boden leben, helfen den Wurzeln, Nährstoffe aufzunehmen:

  • Mikroorganismen oder Mikroben zerlegen organische Verbindungen in anorganische Verbindungen in einem Prozess, der als Mineralisierung bezeichnet wird.
  • Pilze ermöglichen es einigen Pflanzen, Phosphor aufzunehmen, indem sie die Wurzeln vergrößern und mehr Boden-zu-Wurzel-Kontakt bieten.

Unterschiedliche zwischenjährliche Reaktionen auf Verfügbarkeit und Form von Stickstoff erklären das Artenzusammenleben in einer alpinen Wiesengesellschaft nach der Entlassung aus der Beweidung

Pflanzenarten und funktionelle Gruppen in Stickstoff (N) begrenzten Gemeinschaften können durch eine starke ökophysiologische Nischendifferenzierung koexistieren, was zu idiosynkratischen Reaktionen auf mehrere Ernährungs- und Störungsregime führt. Es ist sehr wenig darüber bekannt, wie solche Reaktionen von der Verfügbarkeit von N in verschiedenen chemischen Formen abhängen. Hier stellen wir die Hypothese auf, dass idiosynkratische jährliche Reaktionen von Pflanzenfunktionsgruppen auf die Verfügbarkeit und Form von Stickstoff die Koexistenz von Arten in einer alpinen Wiesengesellschaft nach der Freisetzung von der Beweidung erklären. Wir führten ein 6-jähriges N-Additionsexperiment auf einer Almwiese auf dem tibetischen Plateau durch, die von der Beweidung durch Vieh freigesetzt wurde. Das Versuchsdesign umfasste drei N-Formen (Ammonium, Nitrat und Ammoniumnitrat), gekreuzt mit drei N-Zufuhrraten (0,375, 1.500 und 7.500 g N m −2 yr −1 ), mit ungedüngten Behandlungen ohne und mit leichter Beweidung als kontrolliert. Alle Behandlungen zeigten nach Beendigung der Beweidung eine zunehmende Produktivität und einen abnehmenden Artenreichtum, und diese Reaktionen waren bei höheren N-Raten stärker. Obwohl N-Formen oberirdische Biomasse nicht beeinflusstenS Auf Gemeindeebene zeigten verschiedene funktionelle Gruppen unterschiedliche Reaktionen auf die chemische Form und Zufuhrrate von N, und diese Reaktionen variierten von Jahr zu Jahr. Zur Unterstützung unserer Hypothese schienen diese idiosynkratischen Reaktionen zu ermöglichen, dass eine beträchtliche Vielfalt und Biomasse von Seggen, Kräutern und Hülsenfrüchten auch ohne Beweidung mit den zunehmend produktiveren Gräsern koexistieren kann, zumindest bei niedrigen und mittleren N-Verfügbarkeitsregimen. Diese Studie liefert direkte feldbasierte Beweise zur Unterstützung der Hypothese, dass idiosynkratische und jährlich variierende Reaktionen sowohl auf die N-Quantität als auch auf die N-Qualität ein Schlüsselfaktor für die Gemeinschaftsstruktur und die Koexistenz von Arten sein können. Dieser Befund hat wichtige Auswirkungen auf die Diversität und Funktion anderer Ökosysteme mit räumlichen und zeitlichen Schwankungen der verfügbaren N-Quantität und -Qualität im Zusammenhang mit der Veränderung der atmosphärischen N-Deposition, der Landnutzung und der klimabedingten Bodenerwärmung.


Danksagung

Wir danken Jim Dalling, Gregory Goldsmith, Nelly Ramos, Didimo Ureña, David Navarro und Leidys Rodriguez für ihre Unterstützung bei der Feldarbeit und Pflanzenvorbereitung sowie Dayana Agudo und Tania Romero für die Laborunterstützung. Die Finanzierung erfolgte durch den Summer Research Award der University of Illinois - Champaign/Urbana Program in Ecology, Evolution, and Conservation Biology sowie den Govindjee and Rajni Govindjee Award und das STRI Postdoctoral Fellowship an KMA. Logistische Unterstützung leisteten das Smithsonian Tropical Research Institute und Enel Fortuna. Modifizierte Nadeln wurden von Jan Jansa und Fabienne Zeugin in der Pflanzenernährungsgruppe der ETH Zürich bereitgestellt. Jim Dalling, Bürgermeister von Jordanien, und zwei anonyme Gutachter haben hilfreiche Kommentare zu früheren Versionen des Manuskripts abgegeben.


Anionen und Kationen in Pflanzen, oh mein Gott! Aber warum kümmern wir uns?

Pflanzenessentielle Nährstoffe liegen als Anionen und Kationen vor. Was bedeutet das für die Pflanzenproduktion und warum sollten sich die Züchter bewusst sein?

In Ihrem durchschnittlichen Boden gibt es viele biologische und chemische Aktivitäten. Das meiste passiert ungesehen und ungehört, und das ist wahrscheinlich auch gut so. Nur weil diese Organismen und Prozesse laut schreien, bedeutet das, dass Züchter aufpassen sollten, was vor sich geht. Tatsächlich kann Aufmerksamkeit den Unterschied zwischen einem guten und einem großartigen Züchter ausmachen. In einem früheren Artikel der Michigan State University Extension, &ldquoDas Wissen um die Nährstoffmobilität ist hilfreich bei der Diagnose von Nährstoffmangel bei Pflanzen&ldquo habe ich die Nährstoffmobilität innerhalb der Pflanze diskutiert und wie das Verständnis der Mobilität dazu beiträgt, Nährstoffmängel zu erkennen, aber es ist auch wichtig für Züchter, auf die Nährstoffmobilität zu achten in der Erde.

Pflanzennährstoffe kommen im Boden entweder als Anionen oder als Kationen vor. Was sind Sie? Die meisten Moleküle in natürlichen Systemen haben eine positive oder negative Ladung und es ist dieser Ladungsunterschied, der chemische Reaktionen antreibt, um uns alle am Leben zu erhalten &ndash das ist wichtig. Anionen sind solche Elemente oder Moleküle, die in ihrem natürlichen Zustand eine negative (-) Ladung haben. Kationen sind solche, die in ihrem natürlichen Zustand eine positive (+) Ladung haben. Negative Ladung, positive Ladung &ndash, wen interessiert das? Weiter lesen.

Die meisten Bodenpartikel sind negativ geladen. Die Menge der negativen Ladung hängt von der Bodentextur ab, wie Sand-, Schluff- und Tongehalt, die in direktem Zusammenhang mit der Oberfläche der Bodenpartikel steht. Die durch einen Bodentest ermittelte Kationenaustauschkapazität (CEC) ist ein direkter Hinweis auf die Menge an negativen Ladungen auf Ihren Böden. Ein Boden mit niedrigem CEC hat weniger negative Ladungen als ein Boden mit einer höheren Zahl. Böden mit hohem Sand haben im Allgemeinen einen niedrigen CEC, Lehm- oder Schluffböden sind höher und organische Böden sind am höchsten und alles in Bezug auf die Partikeloberfläche.

Jetzt der wichtige Teil! Da Böden negativ geladen sind und Pflanzennährstoffe positiv und negativ sind, werden einige Nährstoffe vom Boden angezogen, während andere nicht dem &ldquoGegensätze ziehen&rdquo-Prinzip unterliegen. Diese Nährstoffe, die als Anionen (-) vorliegen, werden durch den Boden transportiert, was bedeutet, dass Anbauer unabhängig von der Bodenart vorsichtig sein müssen, wie sie ausgebracht werden. Diese Nährstoffe wandern leicht, wohin auch immer Wasser sie trägt, was zu Nährstoffabfluss und -auswaschung sowie wirtschaftlichen Verlusten und Umweltbedenken führt.

Kationen (+) werden leichter an den Boden gebunden, was dazu führt, dass sich diese Nährstoffe langsamer durch den Boden bewegen. Da Böden mit niedrigem CEC jedoch weniger negative Ladungen aufweisen, wandern Kationen schneller durch Böden mit niedrigem CEC (sandhaltiger Boden) als durch Böden mit hohem CEC (lehm- und schluffig/tonbasierter Boden).

All dieses positiv-negativ, Kation-Anion, hohe CEC-niedrige CEC kommt bei der Anwendung von Nährstoffen und Wasser ins Spiel. Tabelle 1 gibt die für das Pflanzenwachstum notwendigen bodenbürtigen Elemente, die von der Pflanze aufgenommene Form und die Elementbeweglichkeit im Boden an. Beachten Sie, dass die meisten beweglichen Elemente eine negative Ladung haben und die etwas beweglichen und unbeweglichen Elemente eine positive Ladung haben. Übermäßiges Auftragen eines (-) geladenen Elements gefolgt von übermäßigem Wasser führt dieses Element schnell durch das System. Ebenso kann eine übermäßige Anwendung der meisten (+) geladenen Elemente auf einem Boden mit niedrigem CEC dieses Element durch das System bewegen, da nicht genügend (-) Ladungen auf der Bodenpartikeloberfläche vorhanden sind, um an das Kation zu binden.

Das ungerade Anion ist Phosphor. Obwohl es eine (-) Ladung hat, ist es im Boden nicht mobil, da phosphorhaltige Formen nicht sehr gut löslich sind. Es kann sich jedoch immer noch bewegen &ndash nicht als Anion, sondern an Bodenpartikel gebunden, wenn sich die Partikel bewegen. Daher ist die Minimierung des Abflusses hilfreich, um die Phosphorbelastung zu reduzieren.


Verwendung von Nährstoffen zur Vorbeugung von Pflanzenproblemen

In einigen Fällen leiden Pflanzen an bestimmten Krankheiten &ndash Pilzen, Viren, Bakterien und mehr &ndash aufgrund eines Mangels an bestimmten Nährstoffen in ihrer Umgebung.

Wie bei Menschen kann die Aufnahme bestimmter Nährstoffe ein Schlüssel zur Vorbeugung von Krankheiten sein, wie die Assoziation von Vitamin C mit der Verringerung der Symptome einer Erkältung.

Wie passiert das bei Pflanzen? Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen.

Pilzkrankheiten bei Pflanzen

Falscher Mehltau, Fusarium und andere dringen direkt in Pflanzengewebe ein, die aufgrund eines Nährstoffmangels schwach sind. Ein Anstieg von Pilzerkrankungen kann auf den Bedarf an Kalzium, Kalium oder Phosphor hinweisen.

Virale Pflanzenkrankheiten

Ein Überschuss an bestimmten Nährstoffen (insbesondere Stickstoff und Phosphor) kann die Anfälligkeit für Viren erhöhen. Dies kann manchmal durch mehr Kalium ausgeglichen werden.

Bakterielle Pflanzenkrankheiten

Nachdem Sie eine Änderung hinzugefügt haben, warten Sie ein oder zwei Wochen und achten Sie auf Verbesserungen. Wenn es nicht offensichtlich ist, dass Ihre Pflanzen gesünder werden, sollten Sie zur Sicherheit andere Probleme diagnostizieren.

Ein niedriger Kalzium-, Stickstoff- und Kaliummangel kann Ihre Pflanzen anfällig für bakterielle Krankheiten machen. wie von der University of Florida Extension beschrieben. Andererseits kann zu viel Stickstoff auch bestimmten Bakterien helfen, zu gedeihen.

Wenn Sie auf eine der oben genannten Krankheitskategorien stoßen, versuchen Sie, die Nährstoffe in Ihrem Boden auszugleichen, indem Sie den jeweiligen Vorschlägen folgen.

Nachdem Sie eine Änderung hinzugefügt haben, warten Sie ein oder zwei Wochen und achten Sie auf Verbesserungen. Wenn es nicht offensichtlich ist, dass Ihre Pflanzen gesünder werden, sollten Sie zur Sicherheit andere Probleme diagnostizieren.

Wenn sich Pflanzen nicht erholen, nehmen Sie dies als Zeichen dafür, dass sie zu krank und ungesund sind, um sie zu verbessern, und entfernen Sie sie in diesem Fall schnell aus Ihrem Garten.

Schädlinge

Ein Mangel an richtiger Pflanzenernährung kann einen großen Einfluss auf den Einfluss von Schädlingen haben.

Es ist ein Kinderspiel, dass ein nährstoffarmes, ungesundes Feld viel anfälliger für Schädlinge ist als ein vollkommen nährstoffgesundes Feld wie in diesem Artikel von Ag-USA.net untersucht und getestet.

Einige Nährstofffaktoren im Boden können zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit unerwünschter Schädlingsausbrüche beitragen. Überschüssiger Stickstoff ist am bemerkenswertesten: von eXtension.org zitierte Studien zeigen, dass zu viel zu erhöhten Schädlingspopulationen von Arthropoden (d.h. Blattläuse, Milben usw.), also pass auf, dass du es nicht übertreibst!

Schwache, unterernährte Pflanzen senden auch chemische Signale an Schädlinge, dass sie schmachten &ndash daher beschleunigen erschöpfte Pflanzen ohne ausreichende Ernährung schnell ihr eigenes Ende.

Gesunde Pflanzen mit vielen Nährstoffen hingegen bewirken genau das Gegenteil, mehr nützliche Käfer anziehen als schädliche Sorten, sogar einige, die bereit sind, sich von Schädlingen in der Nähe zu ernähren, um Schäden zu vermeiden!

Aus diesem Grund ist die Bereitstellung einer vollständigen Nährstoffpalette für Ihre Pflanzen der beste Weg, um Schädlinge so organisch wie möglich zu verhindern.


Plastizität der Stickstoffaufnahme und Präferenz als Reaktion auf eine langfristige Stickstoffdüngung

Nischenkomplementarität, die sich aus Divergenz in der Ressourcennutzung ergibt, ist ein wichtiger Mechanismus, der der Koexistenz von Arten zugrunde liegt. Wir stellten die Hypothese auf, dass die Befruchtung mit verschiedenen N-Formen eine plastische Divergenz zwischen den Arten in Bezug auf ihre N-Form-Aufnahme und -Präferenz erzeugen würde.

Methoden

Im achten Jahr eines Langzeit-N-Düngungsversuchs auf einer Almwiese auf der tibetischen Hochebene haben wir in Teilparzellen ohne Düngung (Kontrolle) oder gedüngt mit 7,5 g N . 11 häufige Pflanzenarten mit Ammonium-15 N oder Nitat-15 N markiert m -2 yr -1 in Form von Ammonium, Nitrat oder Ammoniumnitrat zur Aufnahme von Spuren von N.

Ergebnisse

Düngung mit Nitrat oder Ammoniumnitrat hatte je nach Art positive, negative oder neutrale Auswirkungen auf NO3-N-Aufnahmerate, obwohl die Ammoniumdüngung nur geringe Auswirkungen zeigte. Im Gegensatz dazu hatte die Düngung mit jeder N-Form wenig Einfluss auf NH4-N Aufnahmerate. Folglich divergierten die Auswirkungen der Nitratdüngung und der Ammoniumnitratdüngung auf die relative N-Form-Präferenz zwischen den Arten und den funktionellen Gruppen (Gräser, Seggen, Hülsenfrüchte und Kräuter).

Schlussfolgerungen

Alpine Pflanzenarten können als Reaktion auf eine langfristige N-Düngung in der N-Form-Aufnahme und -Präferenz divergieren, und eine solche Divergenz kann zur Koexistenz der Arten nach einer langfristigen Düngung beitragen.


Diskussion

In dieser Studie war unser Hauptmotiv, die PGP-Fähigkeiten von endophytischen Bakterienstämmen zu untersuchen, die aus Lodgepole-Kiefern isoliert wurden, die in einem nährstoffarmen, gestörten Ökosystem in der SBPSxc-Region in BC wachsen. Als die sechs endophytischen Bakterienstämme auf ihr Potenzial zur Förderung des Baumwachstums durch Impfstudien mit ihrem ursprünglichen Wirt (Hüttenkiefer) und einem fremden Wirt (Hybrid-Weißfichte) analysiert wurden, wurde beobachtet, dass alle Stämme die Länge signifikant verlängerten ( 30–60%) und Biomasse (125–302%) beider Baumwirte, 540 Tage nach der Inokulation (Abb. 1 und 2). Eine vergleichbare Wachstumsförderung wurde in früheren Gewächshausstudien, die für einen ähnlichen Zeitraum durchgeführt wurden, beobachtet, in denen endophytische PGPB in Pinaceae-Bäume wie Drehkiefer, Douglasie, Waldkiefer, Western Red Cedar und Hybrid White Fichte geimpft wurden [11, 26, 49–52]. Die bei unseren Stämmen beobachtete Wachstumsförderung kann jedoch überschätzt werden und sollte mit Vorsicht interpretiert werden, da die Kiefern- und Fichtensämlinge unter sterilen Bedingungen in einem Gewächshaus gezüchtet wurden, das weit von natürlichen edaphischen Bedingungen entfernt ist.

Die Bildung einer engen Assoziation mit ihrem Wirt ist eine wichtige Strategie von PGPB, um das Pflanzenwachstum und die Gesundheit zu stimulieren [53]. Dies galt für die in dieser Studie getesteten Bakterien, da alle Stämme 540 Tage nach der Inokulation zehntausend bis zehn Millionen Kolonien pro Gramm Gewebe in der Rhizosphäre und im inneren Wurzelgewebe von Fichten- und Kiefernsämlingen gebildet hatten ( 3 ). Bei allen Bakterienstämmen wurde auch eine interne Stammbesiedelung nachgewiesen, jedoch wurde eine Nadelbesiedelung für eine Untergruppe von Stämmen beobachtet, was auf Nischenpräferenzen hinweist, die entweder vom Bakterium oder vom Baumwirt ausgeübt werden [54]. Die in unserer Studie beobachteten Populationsgrößen der Rhizosphäre und der Endophyten stimmen mit denen anderer PGPB bei Nadel- und Laubbaumarten überein [26, 32, 55–58]. Die Besiedelung von Pflanzen durch unsere Bakterienstämme kann jedoch unter natürlichen Feldbedingungen erheblich variieren, wenn sie signifikanten abiotischen und biotischen Belastungen ausgesetzt sind. Der Eintritt und das Überleben in inneren Pflanzengeweben wird durch die Sekretion von Protease- und Cellulaseenzymen erleichtert, da diese Enzyme Pflanzenzellwandpolymere, Proteine ​​und andere organische Verbindungen im Apoplasten zersetzen und metabolisieren können [59, 60]. Da alle Stämme die Fähigkeit besaßen, mindestens eines dieser Enzyme zu sezernieren (Tabellen 1 und 2), kann vermutet werden, dass eine Besiedelung des inneren Gewebes aufgrund der Funktion dieser Enzyme stattgefunden haben könnte. Es ist interessant festzustellen, dass vier Stämme, die das Vorhandensein von Cellulase- und Protease-Enzymen zeigten, die einzigen waren, die das Nadelgewebe von Kiefer und Fichte besiedeln konnten (Abb. 3), was möglicherweise auf die gemeinsame Rolle dieser Enzyme bei der Unterstützung der Bakterien hinweist in Pflanzen eindringen, sich bewegen, überleben und sich vermehren, insbesondere im Nadelgewebe.

Die rhizosphärische und endophytische Bakterienpopulation für jeden Stamm in Kiefer und Fichte korrelierte stark (R 2 > 0,87) mit der Keimlingslänge und Biomasse ( 4 ). Dies legt nahe, dass die Anzahl der Kolonien, die von jedem Bakterienstamm gebildet werden, direkt deren Wirksamkeit beeinflusst, das Wachstum von Kiefern- und Fichtensämlingen zu steigern. Ähnliche Beobachtungen wurden in Impfstudien mit Innenfichte, Drehkiefer, Pappel, Mais, Raps und Tomate berichtet [32, 56, 61–63]. Die besten Pflanzenbesiedler in unseren Gewächshaus-Wachstumsversuchen –C. sordidicola HP-S1r, C. udeis LP-R2r und P. Phytofirmans LP-R1r – waren die besten Pflanzenwachstumsförderer, da sie die Sämlingslänge um bis zu 60 % und die Sämlingsbiomasse um bis zu 302 % förderten (Abb. 4). Es ist jedoch schwer zu bestimmen, ob dieser pflanzenwachstumsfördernde Effekt auf die Rhizosphärenpopulation oder die endophytische Population oder auf einen synergistischen Effekt beider Populationen zurückzuführen ist, daher sind weitere Forschungen zu diesem Thema erforderlich.

Phytohormone wie IAA und Ethylen spielen eine entscheidende Rolle bei den Wachstums- und Entwicklungsprozessen einer Pflanze wie der Samenkeimung, der Wurzelentwicklung und -proliferation, der Stamm- und Wurzelverlängerung, der Reproduktion und der Fruchtreifung [23]. Die Modulation dieser Hormone durch PGPB, das in enger Verbindung mit der Wirtspflanze lebt, ist ein bekanntes Phänomen, um das Wachstum und die Gesundheit der Wirtspflanze im Austausch gegen Energie für die Mikroben zu verbessern [64]. Wenn beispielsweise die endogene Produktion von IAA durch Pflanzen nicht ausreicht, um ihr Wachstum und ihre Entwicklung zu unterstützen, kann die Abhängigkeit von exogener IAA, die durch assoziatives PGPB produziert wird, eine praktikable Alternative sein [28, 65]. Solche PGPB wandeln L-Tryptophan, einen Metaboliten, der üblicherweise in Pflanzenexsudaten vorhanden ist, in IAA um, was die Entwicklung einer gegenseitig vorteilhaften Beziehung zwischen dem PGPB und der Wirtspflanze anzeigt. Die Fähigkeit, L-Tryptophan in IAA umzuwandeln, wurde in allen unseren Stämmen bestätigt durch in vitro Bouillonassay (Tabelle 2). Da in den Gewächshausversuchen auch beobachtet wurde, dass alle Stämme die Länge und Biomasse von Kiefern- und Fichtensämlingen signifikant erhöhen (Abb. 1 und 2), stimmen unsere Ergebnisse mit der Theorie überein, dass die IAA-Produktion zu einer größeren Verlängerung, Vermehrung und Entwicklung der Pflanze führt Gewebe [23, 64, 66]. Insbesondere die Stämme mit der höchsten IAA-Produktion –C. sordidicola HS-S1r, P. Phytofirmans LP-R1r und C. udeis LP-R2r – waren auch die leistungsstärksten Sorten im Gewächshaus, was diese Theorie weiter unterstützt. Es sind jedoch weitere Nachweise erforderlich, um die IAA-produzierende Fähigkeit dieser Stämme zu bestätigen in planta durch Züchten von IAA-negativen Mutanten und anschließendes Vergleichen der Freisetzung von IAA in Pflanzenwurzeln nach Inokulation mit IAA-positiven gegenüber IAA-negativen Derivaten. Zusätzlich, in planta Expression von Genen, die mit der IAA-Produktion in Verbindung stehen, wie z iaaH und ich bin Gene könnten mittels qRT-PCR durchgeführt werden, um die relevanten Genkopienzahlen nachzuweisen. Die signifikante Pflanzenwachstumsförderung, die speziell unter Nährstoffstressbedingungen im Gewächshaus beobachtet wurde, kann auch mit der Fähigkeit aller unserer Stämme in Verbindung gebracht werden, den Pflanzenethylenspiegel durch die Freisetzung von ACC-Deaminase zu modulieren (Tabelle 2). Pflanzen produzieren unter Stressbedingungen überschüssige Mengen an Ethylen, die ihr Wachstum und ihre Entwicklung hemmen können [67]. Bestimmte assoziative PGPB produzieren jedoch ACC-Desaminase, um ACC – die Vorstufe von Pflanzenethylen – zu spalten und in α-Ketobutyrat und Ammoniak umzuwandeln, wodurch überschüssige Pflanzenethylenspiegel reduziert werden [23, 44]. ACC-Deaminase produzierende Bakterien nutzen das bei dieser Reaktion produzierte Ammoniak für ihren eigenen Stoffwechsel. Wir haben einen binären Ansatz verwendet –in vitro Enzymassay und in vivo gnotobiotischer Assay – zur Bewertung der ACC-Deaminase-Aktivität unserer Bakterienstämme. Die Menge an ACC, die von unseren Bakterienstämmen in α-Ketobutyrat umgewandelt wurde (33–111 nmol/mg/h) im in vitro Enzymassay entsprach dem typischen Bereich, der in früheren Studien mit endophytischen Bakterien beobachtet wurde [68–71]. Alle Bakterienstämme zeigten auch eine positive ACC-Deaminase-Aktivität, wenn sie in ethylenempfindliche Pflanzen – Raps und Tomate – im geimpft wurden in vivo gnotobiotischer Assay (Fig. 5). Es sollte beachtet werden, dass eine einheitliche und starke Korrelation (R 2 > 0,75) zwischen den in vitro und in vivo Analysen der ACC-Deaminase-Aktivität wurden für unsere Stämme beobachtet ( 6 ). Die primäre Wurzellänge von inokulierten Raps- und Tomatensämlingen war 2-fach oder höher als die von nicht inokulierten Kontrollsämlingen, was mit den Ergebnissen von Anandham et al. [72] und Onofre-Lemus et al. [73]. Es wurde postuliert, dass die Linderung übermäßiger Pflanzenethylenspiegel nach der Samenkeimung durch ACC-Deaminase-produzierende Bakterien ein Priming-Effekt ist, um die Wurzellänge von inokulierten Sämlingen nach der Keimung signifikant zu erhöhen. Although excess ethylene levels are required to break seed dormancy, high levels after germination could lead to stunted growth. However, ACC deaminase producing bacteria could negate this effect [23, 44]. Although our strains showed significant results for in vivo root elongation–suggesting the synthesis of ACC deaminase enzyme–however, to confirm this, in planta acdS gene expression of these bacterial strains needs to be evaluated. Additionally, specific proteins secreted by each bacterial strain to cleave ACC need to be identified so as to confirm the secretion of these proteins in planta following inoculation.

Lytic enzymes, including cellulase, protease, chitinase and β-1,3-glucanase, represent a major category of secondary metabolites released by PGPB to lyse cell walls of plants and microorganisms as well as cuticles and eggshells of pests like nematodes which may lead to suppression of phytopathogens and/or decomposition of litter and nutrient turnover [74–76]. All of our strains were tested positive for the presence of at least one of these four enzymes in both qualitative and quantitative assays, with comparable results observed for each strain in both assay types. The enzyme units of cellulase, protease, chitinase and β-1,3-glucanase produced by our strains fall within the usual range detected for rhizospheric and endophytic PGPB [37, 77–80]. However, the enzyme activity detected under in vitro conditions should be interpreted with caution because the ‘actual’ production of these enzymes may vary under in vivo conditions where a variety of external factors can affect the syntheses of these enzymes. Methods such as vor Ort gene expression and proteomics needs to be applied to confirm the activity of these enzymes in real plant conditions. In addition, the antagonistic potential of these strains against plant pathogens must be evaluated through co-inoculation of these strains with a pathogen in plant to confirm if the production of these enzymes ‘actually’ leads to the suppression of the pathogen. Each lytic enzyme has a specific function to degrade particular compounds in the cell walls and cuticles. For example, cellulase enzyme degrades the glycosidic linkages in cellulose chains that form intra- and intermolecular hydrogen bonds, protease enzyme breaks the peptide bonds present in the protein matrix, chitinase enzyme disintegrates the rigid chitin polymer, and β-1,3-glucanase enzyme degrades the β-1,3-linked backbone of glucan, a cell wall polysaccharide [78]. Notably, the activity of all four enzymes was detected only in C. sordidicola HS-S1r, P. phytofirmans LP-R1r and C. udeis LP-R2r, which indicates that these strains may be effective at controlling phytopathogens and/or decomposition by possibly exerting a synergistic mechanism. Another common biocontrol mechanism includes the production of toxic compounds like ammonia gas by PGPB [81]. All of our strains possessed the ability to produce ammonia gas as observed by the formation of yellow/brown colour when Nessler’s reagent–a common ammonia-detecting compound–was added to the broth. In comparison to other strains, the development of darker brown colour for P. phytofirmans LP-R1r indicated the highest ammonia production by this strain. All bacterial strains except P. frederiksbergensis HP-N1r were observed to secrete catalase (Table 1), which is an enzyme known to neutralize the overproduction of reactive oxygen species (ROS) under stress conditions. Jedoch, in vitro production of cellulase, protease, chitinase, β-1,3-glucanase and catalase enzymes cannot be related to their production in a plant system and further studies need to be conducted to observe the production of genes related to these enzymes via qRT-PCR. In addition, proteins relevant to these enzymes secreted by our strains need to identified, so that production of these enzymes could be confirmed in the plant-soil system after bacterial inoculation.

Siderophore production in combination with the ability to synthesize lytic enzymes and toxic gases is believed to be extremely lethal against phytopathogens, particularly fungi [82–84]. In addition to efficiently chelating the Fe 3+ molecules present in soil and depriving the pathogens from taking up iron, siderophores produced by PGPB are also responsible for triggering ISR in plants [85–88]. All but one strain showed positive siderophore production in the range observed for PGPB isolated from natural and cultivated ecosystems [24, 26, 28, 82, 88, 89]. Along with assisting the plant in mediating biotic stress, PGPB-produced siderophores can also help the plant in acquiring ferric iron, a scarce micronutrient that mostly exists in plant-unavailable form in soils [90]. PGPB can also facilitate plant acquisition of macronutrients like phosphorus via two major mechanisms–solubilization of inorganic phosphorus and mineralization of organic phosphorus [91]. Since the scarcity of plant-available phosphorus in soils is often an issue in both agriculture and forest ecosystems, the presence of PGPB that can effectively convert the unavailable forms of phosphorus in the soil to available forms is vital for sustainable productivity [23]. In vitro plate and broth assays revealed that all but one bacterial strain possessed both inorganic phosphate solubilizing and organic phytate hydrolyzing abilities (Tables 1 and 2). For inorganic phosphate solubilization, the SI observed in the plate assay (1.2–2.6) and the amount of soluble phosphates released in the broth assay (66–112 μg per mL broth) by our bacterial strains align with previous studies in which PGPB isolated from crop and tree hosts with strong phosphate solubilization abilities have been reported [24, 26, 28, 37, 92–94]. The mechanisms of inorganic phosphate solubilization mainly include the production of organic acids, protons, siderophores and exopolysaccharides [91]. Although several organic acids could be released by PGPB, gluconic acid represents one of the most common and effective forms of organic acid responsible for releasing phosphorous [95]. Since the major source of phosphorus in forest ecosystems is organic litter, the ability to produce phytase to mineralize certain forms of organically-bound phosphorus is crucial for the growth of trees. As plants are not known to directly take up phytate from the soil or mineralize it, phytase-secreting microbes have an important role to play in hydrolyzing phytate and making it available for plant uptake [91, 96]. The five strains that hydrolyzed Na-phytate in both qualitative plate assay and quantitative broth assay (Tables 1 and 2) performed similarly well in comparison to previous studies [38, 39, 96, 97]. All in all, the five strains that possess the ability to make both inorganic and organic phosphorous available for plants could be referred to as comprehensive phosphate solubilizing bacterial strains. In particular, C. udeis LP-R2r which had significantly higher inorganic and organic phosphate solubilizing ability than all other strains should be further evaluated to quantify the amount of phosphorus made available by this strain in planta. Furthermore, additional data needs to be collected to confirm the increased phosphorus uptake by plants when inoculated with these strains using stable isotope method, gene expression analysis and proteomics.

Since both lodgepole pine and hybrid white spruce are conifer species that have been reported to associate widely with mycorrhizal fungi in natural temperate and boreal forests, it is inevitable to sideline their role in tree growth promotion. In a previous study, lodgepole pine and other Pinaceae tree species including interior Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) and ponderosa pine (Pinus ponderosa) inoculated with isolates of Laccaria laccata, Rhizopogon vinicolor und Suillus luteus showed a significant increase in height (up to 23%) and root collar diameter (up to 45%), 2 years after inoculation [98]. Intriguingly, authors confirmed that the observed growth responses of conifer seedlings were partially influenced by IAA and ethylene produced by these ectomycorrhizal fungal symbionts [98]. In another study, isolates of ectomycorrhizal fungus Hebelomaarenosa arenosa were reported to enhance the shoot height and root dry weight of red pine (Pinus resinosa) when grown without fertilizer applications in a greenhouse [99]. These fungal isolates also increased the survival rate of red pine seedlings after outplanting into field conditions. Similarly, above-ground growth of radiata pine (Pinus radiata) seedlings was significantly enhanced by inoculation with Rhizopogon roseolus und Scleroderma citrinum isolates, 2 years after outplanting onto low soil moisture sites in Spain [100]. It is interesting to note that ectomycorrhizal fungi and PGPB have been observed to work synergistically to promote the growth of lodgepole pine and hybrid white spruces seedlings in greenhouse studies indicating that their combined capability could be sufficient to support the growth of Pinaceae trees on disturbed sites [101, 102]. Therefore, our PGPB strains should be evaluated with mycorrhizal fungi in future field-based studies to determine their ‘real’ benefits and evaluate if they work coherently with mycorrhizal fungi to sustain the growth of Pinaceae trees in the SBPSxc region.

In conclusion, the six bacterial strains evaluated in this study can colonize the rhizosphere and internal tissues of multiple Pinaceae trees–lodgepole pine and hybrid white spruce–and enhance their growth by potentially exerting diverse PGP mechanisms. Of the 11 mechanisms tested in this study, all bacterial strains were tested positive for at least 5 different mechanisms involving key PGP traits. Notably, three bacterial strains–C. sordidicola HS-S1r, P. phytofirmans LP-R1r and C. udeis LP-R2r –possess the highest potential to promote plant growth using all mechanisms tested in this study. This impressive suite of in vitro PGP capabilities could be related to the significant enhancement of pine and spruce length and biomass observed for these strains in the greenhouse growth trial. Bacterial strains belonging to Caballeronia und Paraburkholderia genera possess multiple PGP abilities as reported in previous studies using lab-based enzyme assays, genomic analyses, and in planta assays [9, 33, 103–105]. Intriguingly, these genera were previously assigned to the plant-beneficial group of the Burkholderia genus [106, 107], which is rich in potent plant-probiotics [21, 108]. Although we have demonstrated the growth-promoting potential of our strains in the greenhouse experiment, the in vitro PGP experiments do not provide enough evidence for the mechanisms behind the observed growth promotion. Die in vitro conditions in which the PGP abilities of our bacterial strains were observed represent highly sterile and simulated conditions, therefore functioning of these PGP mechanisms must be validated under realistic conditions in planta. Potential approaches may include raising negative mutants lacking the relevant PGP trait and comparing it with the wild-type strain via plant inoculation studies, conducting whole genome sequencing of these bacterial strains to identify their PGP-related genes and then evaluating the expression level of PGP-related genes in planta following inoculation, and co-inoculation of plant with a pathogen and our PGP strains to observe their ability to secrete various lytic enzymes and suppress pathogen in natural conditions. Considering the results of this study and a previous report where these bacterial strains showed considerable nitrogen-fixing ability [5], we can conclude that such strains with multifarious PGP abilities may be playing a significant role in sustaining the growth of Pinaceae trees under nutrient-limited, disturbed edaphic conditions of the SBPSxc region. Henceforth, such bacteria with the inherent ability to enhance the growth of multiple tree hosts should be further evaluated in the field to determine their actual benefits under natural conditions.



Bemerkungen:

  1. Yoman

    Meiner Meinung nach gestehen Sie den Fehler ein. Schreib mir per PN.

  2. Malagore

    Nun, ich habe so etwas schon gesehen

  3. Faris

    Und du hast verstanden?

  4. Seamus

    .Selten. Sie können diese Ausnahme sagen :) Aus den Regeln

  5. Padraic

    die maßgebliche Antwort

  6. Ebenezer

    Das ist so ein Spott, oder?



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