有机与无机处理下大豆根际微生物组的扩增子测序分析：揭示农业施肥策略对微生物群落的影响

本研究通过16S rRNA和ITS基因扩增子测序技术，对比分析了有机（禽粪、牛粪）与无机处理下大豆根际土壤微生物群落的结构与功能差异。研究发现，变形菌门（Proteobacteria）和子囊菌门（Ascomycota）分别为细菌和真菌的优势类群，揭示了有机肥处理显著提升微生物多样性及潜在促生功能。该数据集（NCBI SRA: SRP540791/SRP541849）为开发可持续农业微生物资源提供了重要依据。

　　

大豆（Glycine max L.）作为全球重要经济作物，其产量与土壤健康密切相关。传统无机肥的长期使用导致土壤退化，而有机肥虽被提倡为环保替代方案，但其对根际微生物组的影响机制尚不明确。南非西北大学的研究团队通过比较禽粪、牛粪与无机处理下大豆根际微生物的群落结构，为优化农业施肥策略提供了科学依据。

研究采用Illumina NovaSeq 6000平台对16S rRNA（V4-V5区）和ITS基因进行扩增子测序，利用QIIME 2（2019.1版）进行数据分析。样本来自南非Mahikeng地区大豆农田，包含有机处理组（禽粪、牛粪）、无机对照组及裸土组，每组3次重复。DADA2算法去除嵌合体后，通过Silva 138.1和UNITE 8.0数据库进行物种注释，并借助PICRUSt2和FUNGuild预测功能潜能。

微生物群落组成
细菌群落中，变形菌门（Proteobacteria）占比最高（有机组达42%），其次为厚壁菌门（Firmicutes）。真菌群落以子囊菌门（Ascomycota）为主导（75%），牛粪处理显著提高球囊菌门（Glomeromycota）丰度，暗示其可能增强植物-真菌共生效应。

多样性差异
α多样性指数显示，有机处理组微生物丰富度（Chao1指数提升30%）和均匀度（Shannon指数提高1.5倍）均显著高于无机组。β多样性分析（Bray-Curtis距离）证实处理类型是群落分异的主要驱动因素（P<0.01）。

功能预测
PICRUSt2分析揭示有机处理组富集氮循环（nifH基因）和植物激素合成（IAA途径）相关功能；FUNGuild显示牛粪处理促进腐生型真菌增殖，可能加速有机质降解。

该研究首次系统解析了南非大豆根际微生物组对有机肥的响应规律，证实禽粪与牛粪通过调控特定微生物类群（如固氮菌Proteobacteria和共生菌Glomeromycota）改善土壤功能。数据集为挖掘植物促生菌（PGPR）和开发微生物肥料提供了资源库，对实现可持续农业具有重要实践价值。论文发表于《BMC Genomic Data》，其方法论（如SEPP系统发育定位技术）为类似研究提供了标准化分析框架。