Weeds as a source of plant growth promoting rhizobacteria in agricultural soils.

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      The influence of plant growth promoting (PGP) activity of bacterial communities recovered from each of six weed species (barnyard grass (Echinochloa crusfalli (L.) Beauv.), corn spurrey (Spergula arvensis L.), goldenrod (Sonchus sp.), Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.), lamb's-quarters (Chenopodium album L.), and quack grass (Agropyron repens (L.) Beauv.)) was examined in relation to the effect it had on the growth of the potato cultivar Russet Burbank. Bacterial species composition and community structure were compared, species-abundance relationships were determined, and those members conferring positive benefits for potato growth and development were identified. Of the genera identified, Bacillus, Arthrobacter, Stenotrophomonas, Acinetobacter, and Pseudomonas were the most common, and Stenotrophomonas maltophilia was the most frequent species recovered across all sources. Significantly higher population densities were found in the root zones of quack grass, compared with Italian ryegrass and lamb's-quarters. There were no significant differences in species richness among the root zones; however, evenness indices (species distribution) were significantly lower in corn spurrey (P = 0.05). Significantly higher diversity indices (Hill-1 and Hill-2 numbers) (P = 0.05) were found in the root zone soil communities of potato and goldenrod, indicating a decrease in the proportional abundance of common and very abundant species, respectively, while in barnyard grass, corn spurrey, and Italian ryegrass the reverse was the case. In both years of the study, Italian ryegrass and corn spurrey were consistently better sources of PGP rhizobacteria for potatoes, significantly (P < 0.001) increasing the mean wet weight of shoots and roots in in vitro bacterization studies. Barnyard grass was a consistently poor source of such isolates. Species-abundance measures of root zone bacterial biodiversity were not found, in this instance, to be a particularly good predictor of the presence or absence of PGP rhizobacteria. We consider that the study of complementary crops and soil-conditioning treatments should not preclude the examination of weed species as possible beneficials, as alterations in rhizobacterial biodiversity and functional versatility can influence the numbers and types of PGP bacterial strains, and consequently may serve to improve soil quality.Key words: biodiversity, bioindicator, allelopathy, functional versatility, ecosystem function.Nous avons étudié la capacité de promouvoir la croissance des plantes par des populations bactériennes isolées de six espèces de mauvaises herbes dont l'échinochloa pied-de-coq (Echinochloa crusfalli (L.) Beauv.), la spargoute des champs (Spergula arvensis L.), la verge d'or (Sonchus sp.), le raygrass italien (Lolium multiflorum L.), le chinopode blanc (Chenopodium album L.) et le chiendent (Agropyron repens (L.) Beauv.). L'influence de ces bactéries a été évaluée chez la pomme de terre du cultivar Russet Burbank. L'organisation de la population bactérienne et la composition des espèces ont été comparées, la relation espèce-abondance a été mesurée et les bactéries promotrices de la croissance et du développement de la pomme de terre ont été identifiées. Les genres identifiés les plus communs étaient Bacillus, Arthrobacter, Stenotrophomonas, Acinetobacter et Pseudomonas et c'est l'espèce Stenotrophomonas maltophilia qui a été la plus souvent isolée à partir de toutes ces mauvaises herbes. Des populations bactériennes significativement plus denses ont été retrouvées dans les zones racinaires du chiendent comparativement au raygrass italien et au chinopode blanc. On n'a pas noté de différence significative dans l'abondance des espèces dans les zones racinaires, mais par contre les index de ressemblance (distribution des espèces) étaient significativement plus faibles chez la spargoute des champs (P = 0,05). Des index de diversité (nombres Hill-1 et Hill-2) significativement plus élevés (P = 0,05) ont été observés dans les populations bactériennes du sol de la zone racinaire de la pomme de terre et de la verge d'or indiquant une diminution de l'abondance proportionnelle des espèces communes et très abondantes respectivement alors que c'était le contraire chez l'échinochloa pied-de-coq, la spargoute des champs et le raygrass italien. Au cours de toute cette étude d'une durée de deux ans, le raygrass italien et la spargoute des champs ont été constamment les meilleures sources de rhizobactéries promotrices de la croissance chez la pomme de terre en augmentant significativement (P < 0,001) le poids humide moyen des tiges et des racines lors d'études in vitro de l'influence des bactéries. L'échinochloa pied-de-coq a toujours été une pauvre source pour l'isolement de telles bactéries. Des mesures de la relation espèce-abondance de la biodiversité bactérienne de la zone racinaire ne se sont pas révélées dans cette étude comme un indicateur particulièrement efficace pour prédire la présence ou l'absence de rhizobactéries favorisant la croissance des plantes. Nous concluons de cette étude que les traitements de conditionnement des sols et des récoltes ne devraient pas exclure la vérification d'espèces de mauvaises herbes pour leur pouvoir bénéfique potentiel tout comme les changements dans la biodiversité des rhizobactéries et la versatilité fonctionnelle peuvent influencer le nombre et le type de souches bactériennes favorisant la croissance des plantes et conséquemment ces herbes pourraient servir à améliorer la qualité des sols.Mots clés : biodiversité, bioindicateur, allélopathie, versatilité fonctionnelle, fonction de l'écosystème.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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