近日，資源與環(huán)境學(xué)院解志紅教授團(tuán)隊(duì)在Field Crops Research在線發(fā)表了題為“Engineered silicate-solubilizing bacterial community alleviates nutrient stress in field-grown maize by enhancing silicon uptake and optimizing rhizosphere microecology” 的研究論文。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為完成該論文的第一單位，王超副教授、已畢業(yè)碩士研究生張成凱為該論文的第一作者，解志紅教授為該論文的通訊作者。

硅（Si）作為一種有益元素，可顯著促進(jìn)逆境脅迫下作物的生長發(fā)育。已有硅肥施用存在肥效有限、成本高昂或環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，而利用解硅菌進(jìn)行作物硅的生物強(qiáng)化是一種環(huán)境友好型替代方案。相比單一菌株，包含多菌種的合成菌群，因其功能多樣性及較強(qiáng)的生存能力，逐漸為人所關(guān)注。本研究基于從全國不同地區(qū)分離篩選獲得的多株高效解硅菌，構(gòu)建了合成菌群（SSB SynCom），并進(jìn)一步評估了其在化肥減施條件下維持玉米高產(chǎn)的應(yīng)用潛力。

研究結(jié)果表明，在養(yǎng)分脅迫（尤其是缺氮）條件下，SSB SynCom顯著提高了玉米生物量和產(chǎn)量。該菌群不僅顯著增強(qiáng)了葉片光合能力、植株硅積累量及硅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因表達(dá)水平，還引起根際菌群結(jié)構(gòu)的顯著重塑。值得注意的是，植株地上部氮、硅濃度呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，且多個(gè)關(guān)鍵微生物屬與宿主營養(yǎng)狀態(tài)存在顯著正向關(guān)聯(lián)。因此，SSB SynCom通過調(diào)控氮-硅互作，在化肥減施條件下實(shí)現(xiàn)了大田玉米的穩(wěn)產(chǎn)增效，這為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了新的微生物技術(shù)解決方案。

該研究受到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.109827

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波