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肥料及施肥技术团队发现绿肥通过调控土壤-根系连续体中的微生物群落促进烤烟生长

发布者:管理员发布时间:2026-05-26作者:常单娜来源:肥料及施肥技术团队点击量:

近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队发现绿肥通过调控土壤-根系连续体中的微生物群落促进烤烟生长,相关研究成果已发表于《Industrial Crops & Products》期刊(JCR Q1, IF 6.2)。

绿肥-烤烟轮作是当前减少化肥农药投入、提升土壤质量的重要农艺措施。植物根际微生物组主要来源于周围土壤微生物“物种库”,通过水平传播途径定殖于根系。作物会通过“宿主选择”机制从土壤到根际、根表与根内对微生物进行逐级筛选,只有特定类群可定殖为内生菌。绿肥种植翻压如何影响植烟土壤微生物物种库的动态演替,不同绿肥种类如何调控烤烟根系宿主选择强度,以及这些过程如何最终影响生长,其内在机制尚不明确。

本研究选取三种不同科的绿肥(豆科光叶苕子、禾本科黑麦草、十字花科萝卜)与烤烟进行轮作,系统追踪从绿肥生长、翻压到烤烟旺长期的土壤-根际-根表-根内连续体中的细菌和真菌群落动态,旨在阐明绿肥-烤烟轮作调控土壤微生物物种库与宿主选择、进而促进作物生长的微生物学机制。

研究发现绿肥能显著改变植烟土壤养分有效性,尤其是光叶苕子可显著提升无机氮的含量,进而提升烟草的生物量和氮含量。此外,绿肥种植利用重塑了土壤微生物物种库,并与宿主选择共同塑造了烤烟土壤-根系连续体微生物群落的构建过程。不同绿肥促进了细菌和真菌群落的水平传播,沿土壤-根系连续体逐步增强的宿主选择作用,介导了特定生态位富集现象,这种差异有利于固氮细菌和腐生真菌的定殖。总体而言,本研究揭示了绿肥通过调控土壤微生物群落的时间与空间动态,从而促进作物生长的内在机制。

图1 不同处理条件下形成的土壤微生物物种库对作物根部内生菌群的贡献

广西农科院农业资源与环境研究所博士后梁海与南京农业大学资源与环境科学学院高嵩涓副教授为本文共同第一作者,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所曹卫东研究员和广西农科院农业资源与环境研究所何铁光研究员为本文共同通讯作者。研究得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家现代农业产业技术体系广西创新团队(nycytxgxcxtd-2026-01)、广西农业科学院基本科研业务专项资助项目(GNK2026YT144)、广西农科院博士后基金项目(GNKB2024053)、“十四五”国家重点研发计划项目(2021YFD1700200)和国家绿肥产业技术体系(CARS-22)资助。


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