有机肥通过根际微生物与植物协同作用维持酸性土壤中玉米的高产可持续性

针对化学肥料加剧土壤酸化和破坏微生物功能的问题，研究人员通过25年田间试验结合多组学(multi-omics)分析，发现有机肥通过调控根际微生物组(rhizosphere microbiome)与玉米转录组(transcriptome)、代谢组(metabolome)的磷循环协同机制，实现酸性土壤可持续高产。该研究为优化施肥策略提供了重要科学依据。

　　

持续施用化学肥料正威胁酸性土壤的可持续利用，其通过加剧土壤酸化和破坏微生物功能，而有机肥则有望克服这些缺陷。然而，有机肥维持酸性土壤作物高产的内在机制尚不明确。多组学(multi-omics)方法为全面深入理解这一机制提供了新视角。

研究人员在25年酸性土壤田间试验中，设置了四种施肥处理：不施肥对照、化学肥料、有机肥料、以及化学有机肥配施。通过系统分析玉米产量、矿质营养、叶片转录组(transcriptome)和代谢组(metabolome)、根际微生物组(rhizosphere microbiome)及土壤肥力等指标，发现有机肥处理能长期维持玉米高产。

深入机制表明，有机肥通过增强根际微生物组与玉米转录组、代谢组的协同作用，显著改善土壤肥力和玉米矿质营养（尤其是磷营养）。差异分析鉴定出的关键微生物类群(keystone taxa)、植物功能基因和代谢物，主要与磷循环密切相关，提示磷是维持高产的关键因素。

这项研究揭示了有机肥通过微生物-植物互作维持酸性土壤生产力的新机制，其中磷循环扮演核心角色。这些发现对优化酸性土壤施肥策略、保障粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。