营养供给通过增强土壤微生物与动物互作提升作物生产力的机制研究

针对土壤动物-微生物互作对作物生长影响机制不清的问题，研究人员通过田间试验探究了绿肥与氮肥(N 90kg ha-1 year-1)联用对水稻田细菌-真菌-线虫跨营养级互作网络的调控作用，发现中氮水平下土壤磷氮有效性提升49%产量，揭示了线虫(Proteobacteria/Ascomycota)在微生物功能与养分循环中的桥梁作用，为生态农业提供理论支撑。

　　

在传统农业向可持续发展转型的背景下，如何通过生态调控实现作物增产与土壤健康协同提升成为关键科学问题。尽管微生物互作对植物的影响已有较多研究，但土壤动物作为"生态系统工程师"与微生物的协同机制，尤其在真实农田环境中的作用仍属认知盲区。针对这一空白，国内某研究机构（原文未明确机构信息）的研究团队以水稻系统为模型，创新性地将施肥策略-土壤生物互作-养分循环-作物生产力纳入统一研究框架，相关成果发表于《Pedosphere》。

研究采用田间试验设计，设置绿肥单施及与低、中、高氮(N)梯度组合共5种处理，通过高通量测序构建微生物共现网络，结合线虫分类鉴定与功能预测分析，解析不同施肥模式下生物互作网络特征。样本采集覆盖水稻关键生育期，同步监测土壤理化指标与产量构成。

研究结果部分：

1. 施肥模式对生产力的差异化影响
   中氮处理(N 90kg ha^-1 year^-1)与绿肥联用实现最高增产49%，该组土壤有效磷(P)和氮(N)含量显著提升，表明养分有效性是产量提升的关键介质。

2. 微生物功能模块的响应特征
   共现网络识别出与磷氮代谢密切相关的微生物模块，功能预测显示这些模块富含磷酸化合物生物合成、戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway）及反硝化(denitrification)等基因，从分子层面解释了施肥-微生物功能-养分转化的连锁反应。

3. 线虫的桥梁作用
   食草性和杂食/捕食性线虫与变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)等关键微生物类群的互作强度显著高于微生物间互作，暗示线虫可能通过摄食、扩散等行为重塑微生物群落结构，进而影响土壤P/N循环效率。

该研究首次在田间尺度证实了土壤动物-微生物跨营养级互作对农业生产的调控价值，突破传统仅关注微生物功能的认知局限。中氮与绿肥配施形成的"生物-化学"协同增效模式，不仅为减肥增效提供实践方案，更从生态网络视角为土壤健康管理提供了新范式。特别值得注意的是，线虫作为连接微生物功能与养分循环的"生物开关"这一发现，为后续开发基于土壤食物网调控的精准农业技术奠定了理论基础。