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在葡萄园土壤管理中，为探究生物动力（BD）制剂对土壤微生物功能多样性等的影响，研究人员以法国 4 个葡萄园为对象展开研究。结果发现 BD 制剂可改善土壤化学和生物学特性，该研究为葡萄园土壤管理提供了新依据。
在农业领域，土壤微生物如同隐藏在地下的 “魔法工匠”，默默掌控着土壤的健康与肥力。它们参与养分循环、有机物分解等关键过程，对维持土壤生态平衡至关重要。在葡萄园里，土壤质量直接关系到葡萄的生长与品质，而长期的土地管理方式会深刻影响土壤有机碳（SOC）库以及微生物的 “工作模式” 。有机和生物动力农业作为可持续发展的农业模式，备受关注。生物动力农业中独特的 BD 制剂，据说能给土壤和作物带来奇妙变化，可它对土壤微生物功能多样性以及像胞外聚合物（EPS）、球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）这些微生物 “副产品” 的影响，一直是个未解之谜。
为了揭开这个谜底，来自德国卡塞尔大学（University of Kassel）和法国 BioDynamie Services 的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦法国勃艮第地区的 4 个葡萄园，这里葡萄种植历史悠久，土壤类型丰富多样。研究人员提出两个假设：一是 BD 制剂能给微生物的代谢活动 “打一针兴奋剂”；二是在 BD 制剂的作用下，土壤会像个 “生产工厂”，产出更多的 EPS 和 GRSP，而且这些物质与微生物的代谢活动紧密相关。
研究人员开展了一系列实验。在采样环节，他们精心挑选葡萄园的土壤样本，从 0 - 10cm 深度采集，每个地块采集 6 个重复样本，确保数据的准确性。接着，运用多底物诱导呼吸（MSIR）技术，添加 17 种底物和水，观察微生物 “吃” 不同 “食物” 后的呼吸反应，以此分析它们的碳底物利用模式 。同时，采用特定方法分别提取土壤中的 EPS 和 GRSP，并对其进行定量分析。在数据处理阶段，运用统计分析手段，判断不同处理间的差异是否显著。
葡萄园效应：研究发现，4 个葡萄园的土壤性质差异巨大。土壤 pH 值和质地如同 “指挥官”，对诱导呼吸速率、EPS、SOC 和微生物生物量碳（MBC）产生重要影响。例如，中性 pH 且高粉砂含量的 Prissé 和 Lavernette 葡萄园，微生物的分解代谢活动更为活跃。EPS 碳水化合物和蛋白质含量在 Lavernette 葡萄园最高，在 Fleurie 葡萄园最低，这与土壤的酸碱度和质地密切相关。而 GRSP 含量在 Fleurie 和 Prés Culey 葡萄园较高，并且它与 MBC、EPS 碳水化合物和蛋白质呈现显著的负相关关系 。
BD 制剂效应：BD 制剂的应用效果显著。它能提高 SOC、总氮、MBC、基础呼吸、MBC/SOC 比值，还能增加 EPS 碳水化合物含量和 EPS 碳水化合物 / EPS 蛋白质比值。不过，它会降低 EPS 蛋白质含量以及 EPS 蛋白质 / MBC、EPS 碳水化合物 / MBC 比值 。在不同葡萄园，BD 制剂的作用也有所不同。比如在 Lavernette 葡萄园，它会降低微生物对中性糖的呼吸反应，使更多底物用于微生物的合成代谢，进而增加 SOC 含量；而在其他葡萄园，它对微生物呼吸反应的影响各异。
研究结果表明，MSIR 方法能够清晰区分使用 BD 制剂（BD +）和未使用（BD -）的土壤。GRSP 与添加底物后的微生物呼吸反应呈负相关，虽然背后机制不明，但暗示着两者之间存在紧密联系。土壤微生物对大多数底物的呼吸反应相似，不过对含硫氨基酸半胱氨酸（Cys）的反应不同，这表明土壤微生物的硫营养状况值得深入研究。另外，EPS 碳水化合物和蛋白质与土壤微生物生物量的比值降低，意味着微生物能将更多底物用于自身生长，而不是合成 EPS，这有利于土壤有机物质的积累。
从讨论部分来看，葡萄园的土壤性质差异对微生物特性影响显著，这为理解土壤生态系统提供了重要线索。BD 制剂对土壤化学和微生物性质的积极影响，虽然在某些方面与前人研究不同，但依然为葡萄园土壤管理提供了新方向。不过，BD 制剂对土壤物理结构的影响还需要进一步研究，这可能会为葡萄园土壤质量的提升带来更多惊喜。
这项研究发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》上，为葡萄园土壤的可持续管理提供了科学依据。它让人们更加了解生物动力法在葡萄园中的作用，为未来优化葡萄园土壤管理策略、提高葡萄产量和品质奠定了基础，有望推动有机和生物动力农业在葡萄园领域的进一步发展。
在研究方法上，主要运用了多底物诱导呼吸（MSIR）技术，通过测定微生物对多种底物的呼吸反应来分析其功能多样性；采用特定的阳离子交换树脂（CER）法和 Wright - Upadhyaya 法分别提取 EPS 和 GRSP，然后用改良的 Lowry 法和 Mopper - Gindler 法对其进行蛋白质和碳水化合物的定量分析；运用统计分析方法，如 Shapiro - Wilk 检验、Levene 检验、双向 ANOVA 以及 Pearson 相关性分析等，来处理和解读实验数据。
