农林系统废弃物改良土壤微生物互作提升董荪竹荪产量的机制研究

《Applied Soil Ecology》：Waste wood in agroforestry systems improves phallus dongsun yield by regulating soil bacterial interactions and improving soil properties

本文通过比较木基质覆土法(WCM)和埋菌棒覆土法(BCM)两种栽培模式，系统揭示了农林废弃物通过提升土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)和镁离子(Mg2+)含量，调控细菌网络复杂性和碳降解功能，最终实现董荪竹荪稳产高产的生态机制。该研究为食用菌精准栽培和农林系统可持续发展提供了新范式。

　　

研究亮点

不同栽培模式下董荪竹荪各生长阶段的作物产量和土壤理化性质分析

对董荪竹荪不同生长阶段农艺性状的比较分析表明，木基质覆土法(WCM)处理的原基数量、菌蛋和子实体的数量及干重均显著高于埋菌棒覆土法(BCM)。值得注意的是，WCM处理在两年间各生长阶段的产量保持稳定，而BCM处理第二年的产量较第一年显著下降（图2A）。

不同栽培模式下土壤肥力与董荪竹荪作物的响应机制

本研究表明，所选栽培模式及不同生长阶段对土壤肥力（如土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)和镁离子(Mg²⁺)）具有显著影响。木材分解是土壤氮碳循环的主要来源，也是土壤SOC和TN升高的重要因素，这与WCM中较高的SOC和TN结果一致。然而，BCM处理的Mg²⁺和钙含量显著高于WCM，这是由于BCM中的菌棒作为额外的矿物质来源直接释放了镁和钙离子。有趣的是，无论采用何种栽培模式或生长周期，可溶性镁(Mg²⁺)在整个董荪竹荪生长周期中对细菌多样性均具有重要影响。偏最小二乘路径模型表明，Mg²⁺与董荪竹荪产量呈显著正相关。此外，由SOC和Mg²⁺共同介导的细菌网络复杂性，以及SOC介导的细菌碳降解功能，可能是提升董荪竹荪产量的潜在驱动因素。

结论

不同栽培模式对土壤细菌群落、功能及董荪竹荪产量表现出差异化影响，这表明由于对董荪竹荪基础栽培管理及微生物生态认知的局限，其从露天栽培转向工厂化栽培仍面临重大挑战。本研究为在农林系统内选择栽培模式、实现董荪竹荪可持续集约化生产提供了具体可行的优化策略。