Shifts in reclamation management strategies shape the role of exopolysaccharide and lipopolysaccharide-producing bacteria during soil formation

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Miljenka Vuko - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, Technische Universität München (Autor:in)
  • Barbara Cania - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Cordula Vogel - , Professur für Bodenressourcen und Landnutzung (Autor:in)
  • Susanne Kublik - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Michael Schloter - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, Technische Universität München (Autor:in)
  • Stefanie Schulz - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)

Abstract

Polymeric substances produced by microbes play a key role for the development of soil aggregates. Here, we investigated the dynamics of bacterial families contributing to the formation of exopolysaccharides and lipopolysaccharides, major constituents of polymeric substances, at a managed land reclamation site of a post-mining area. We collected soil samples from the initial and the agricultural management phase and expected a peak in the abundance of bacteria capable for exopolysaccharide and lipopolysaccharide production at the points of the biggest disturbances. We used shotgun metagenomic sequencing in combination with measurements of exopolysaccharide concentrations. Our results underline the importance of exopolysaccharide and lipopolysaccharide-producing bacteria after nutrient input combined with structural disturbance events, caused here by the initial planting of alfalfa and the introduction of a tillage regime together with organic fertilization in the agricultural management phase. Moreover, the changes in management caused a shift in the exopolysaccharide/lipopolysaccharide-producing community. The initial phase was dominated by typical colonizers of oligotrophic environments, specifically nitrogen fixers (Rhizobiaceae, Comamonadaceae, Hyphomicrobiaceae), while bacteria common in agricultural soils, such as Sphingomonadaceae, Oxalobacteraceae and Nitrospiraceae, prevailed in the agricultural management phase.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)584-598
Seitenumfang15
FachzeitschriftMicrobial Biotechnology
Jahrgang13
Ausgabenummer2
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 März 2020
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 31920012
ORCID /0000-0002-6525-2634/work/167215353

Schlagworte