雨养春玉米通过根际微生物对秸秆还田和有机肥施用的响应展现生长稳定性的研究意义

为探究雨养农业区玉米秸秆还田和有机替代提升春玉米产量、改善土壤质量时植物 - 根际微生物互作机制，研究人员开展了为期两年的黄土高原田间实验。结果表明秸秆还田能富集根际碳氮成分等。该研究为理解雨养农业区春玉米与根际土壤微生物互作提供重要依据。

　　在雨养农业地区，玉米秸秆废料循环利用和有机替代相结合的方式已广泛应用，目的是提高春玉米产量并改善土壤质量。然而，植物与根际微生物之间复杂的相互作用机制仍未被充分理解。本研究进行了一项为期两年的田间实验，借助高通量测序（High-throughput sequencing）和碳氮成分分析，来阐明在黄土高原上，秸秆和有机替代策略下根际微生物群落与植物相互作用的动态变化。研究发现，根际碳氮成分含量显著增加，与施用化肥相比，春玉米的株高、产量和收获指数分别提高了 2.56%、5.19% 和 2.67%。秸秆还田后，包含根际微生物群落、土壤水分和碳成分的数据集相关性增强。同时，春玉米根际细菌群落矩阵通过改变碳氮循环途径，与营养基质中的溶解有机氮（Dissolved organic nitrogen）和土壤有机碳（Soil organic carbon）相关。系统发育零模型计算表明，长期秸秆还田减轻了根际真菌群落的扩散限制和均质选择过程，其形成和维持主要依赖随机事件，而非物种的适应性特征。根际微生物共发生网络分析表明，与细菌网络相比，秸秆还田对增强真菌网络内的正向连接影响更显著。总之，这些研究结果为理解雨养农业地区春玉米与根际土壤微生物的相互作用提供了深刻见解。