在有机农业和传统农业模式下进行的为期3年的田间试验中，根际细菌群落动态的变化

《Agronomy Journal》：Rhizospheric bacterial community dynamics in 3-year field trials under organic and conventional farming practices

现代农业生产中，有机与常规耕作方式对小麦根际细菌群落及产量影响显著。研究显示有机耕作虽降低粮食产量（4.12-4.57 vs 4.73-5.58 t/ha），但能维持更高土壤微生物多样性，其中β-变形菌和放线菌丰度显著提升。而生物炭改良的有机系统（ORG1）在生物量（12.16-14.26 t/ha）和微生物组成上表现更优。传统系统（CON1）因部分氮磷钾肥施用（50%推荐量）导致α-变形菌占优。该成果为平衡农业可持续性与生产力提供了微生物学依据。

　　

摘要

现代农业实践，包括传统农业和有机农业，在食品生产中发挥着关键作用。传统农业侧重于通过密集型技术来最大化短期产量，这可能会损害土壤健康和生物多样性。相比之下，有机农业强调通过自然投入来维持生态平衡和土壤健康，从而增强微生物多样性并促进可持续的作物产量。本研究调查了这些实践对小麦（Triticum aestivum）根际细菌群落的影响，以小麦作为模型作物。连续三年进行了田间实验，利用定量聚合酶链反应（PCR）和作物生产力指数来捕捉这些管理实践对根际细菌多样性和丰度的累积影响。结果表明，与传统农业系统相比，传统农业在谷物（4.73–5.58吨/公顷）、秸秆（7.42–8.55吨/公顷）和生物产量（12.16–14.26吨/公顷）方面表现更优（有机农业系统的相应数值分别为4.12–4.57吨/公顷、6.79–7.04吨/公顷和10.91–11.93吨/公顷）。然而，在有机农业实践中，使用叶生物堆肥的处理方法在三年研究期间始终优于使用农家肥的处理方法。根际细菌丰度分析显示，有机农业模式通常支持更高的细菌种群数量。具体而言，β-变形菌门和放线菌门在有机处理下的丰度增加，表明它们对有机管理实践具有响应性。相反，α-变形菌门在传统处理中更为普遍，而厚壁菌门在施用50%推荐氮、磷、钾（NPK）肥料量的有机处理组（ORG1和CON1）中显著富集。了解这些动态对于优化农业的可持续性和生产力至关重要。这项研究强调了农业实践如何塑造根际细菌群落，进而影响小麦的健康和产量。

通俗语言总结

本研究利用小麦作为模型作物，揭示了三年期间不同农业实践下微生物群落的动态变化。对比了化学投入密集的传统农业和有机农业，并研究了有机农业中不同类型改良剂的影响。结果表明，有机改良剂对土壤微生物群有益。了解这些动态对于优化农业的可持续性和生产力至关重要。这项研究强调了农业实践如何塑造根际细菌群落，从而影响小麦的生产。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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