传统与保护性农业对土壤微生物群落的影响：7 年研究揭示差异与意义

研究人员开展传统（CN）与保护性农业（CA）对土壤微生物群落研究，发现 CA 可改善土壤健康。

　　传统农业（Conventional, CN）和保护性农业（Conservation Agriculture, CA）等农业实践会影响土壤微生物的组成和结构。研究人员运用短读长测序和基于基因组解析的宏基因组双测序方法，对经历 7 年 CN 和 CA 处理的高温典型弱发育湿润老成土中的细菌和古菌群落进行了分析。结果发现，CA 土壤在理化和生物学性质上有诸多差异，其 pH 值、有机碳、有效氮和微生物生物量含量更高，脱氢酶、β - 葡萄糖苷酶和芳基硫酸酯酶的活性也更强。两种管理方式下，优势细菌类群均为变形菌门（Pseudomonadota，46 - 48%）、酸杆菌门（Acidobacteriota，12 - 13%）、浮霉菌门（Planctomycetota，8 - 10%）、拟杆菌门（Bacteroidota，7 - 8%）和放线菌门（Actinomycetota，6 - 7%）。亚硝化球菌门（Nitrososphaerota，1.1 - 1.5%）是 CA 和 CN 土壤中主要的古菌门。CA 土壤的 α 多样性比 CN 土壤高 1.5 倍。从两组土壤中总共获得了 14 个高质量（HQ）的宏基因组组装基因组（MAGs），其中有 4 个属于变形菌门的 HQ - MAGs 仅在 CA 土壤中发现。变形菌门在 CA 土壤中的优势地位可能与土壤养分丰富有关，因为变形菌门中的某些类群，如 α、β、γ 和 δ - 变形菌纲，属于富营养型微生物。富营养型生物在营养丰富的环境中繁衍旺盛，这就解释了它们在 CA 土壤中的优势。碳水化合物活性酶（CAZyme）基因分析表明，糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases, GH）和糖基转移酶（GlycosylTransferases, GT）类在 CA 组中占主导地位，这可能是由于作物残茬的施用提供了更多的底物，这些残茬是复杂碳水化合物的丰富来源。与 C₁化合物、氢、氧和硫代谢相关的几个生物地球化学基因家族在 CA 土壤中富集，这表明这些农业实践有助于营造一个有机质含量增加、微生物多样性和养分有效性提高的土壤环境。总体而言，CA 实践似乎通过促进土壤微生物群落的丰富度来改善土壤健康状况。