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今天小编为大家介绍一篇科普类文章，赶紧搬好小板凳过来听吧，长知识喽！
土壤、土壤中的微生物群落和农业管理措施是作物种植过程中三个非常关键的成分，作物产量和农业的可持续性依赖于这三者之间的相互作用。
那么这三个因素间又有着怎样的相互作用呢？待小编给您娓娓道来。
首先，土壤环境会影响微生物群落的构成，反过来，土壤中的微生物群落也会驱动土壤中某些重要营养物质的循环，如氮和碳。其次，微生物群落与作物间还存在正面或负面的相互作用。最后，农业管理措施不仅会影响土壤的理化性质，也会直接影响土壤中微生物群落的组成。
农业种植管理措施对土壤及其微生物群落到底会有怎样的影响呢？为了研究这一问题，1976年，美国伊利诺伊大学的学者Jeff R. Powell，在一块百年来一直种植玉米且从未施过肥的土地上开展了实验。试验设置了三种不同的作物轮作处理，玉米连作（C），玉米-大豆轮作（CS）和玉米-燕麦-苜蓿轮作（COA）。 每个地块又被分成不同的施肥处理，即：施用化学肥料（IN），施用有机肥（OR），以及不施用肥料的处理（UF）。实验进行了33年，到了，正好所有地块种植作物都轮到了玉米时，采集土壤样品进行检测和分析。
图1 试验小区划分布置图
对土壤的研究发现，这些不同的轮作和施肥处理下的土壤微生物群落结构和组成有着明显的不同。主要体现在以下四个方面：
1.长期轮作或施用某一种肥料都会导致土壤中某一类微生物的富集，微生物种类太过单一，这也是土壤出现问题的原因之一。
2.与不施肥和施用无机肥的处理相比，施用有机肥会增加微生物的种类及其丰度。
3.轮作处理中，玉米-燕麦-苜蓿的的轮作种植方式也会增加土壤中有益微生物的类群。
图2 每个处理的细菌种类和数量
4.在土壤理化性质方面，轮作种植和施用有机肥都会对土壤产生积极的影响，表现在提升了土壤的营养物质如总碳，总氮，以及有机质的含量，进而增加了作物产量。而施用无机肥的处理，土壤的有机质含量与未施肥的处理相近，因此，从长远来看，长期施用无机肥是一件得不偿失的做法，不仅不能有效促进作物生长而且还提高了种植成本。
图3 土壤理化性质与轮作和施肥处理相关
土壤中的微生物会主动适应营养缺乏的环境，从而形成特定组成的微生物群落。长时间种植一种作物和不合理施肥会降低土壤质量，而施用含有有机物和微生物的粪肥，可有助于提高土壤中有益微生物的多样性，同时提高土壤肥力参数。因此，施用有机肥和合理轮作都将是改良土壤的有效措施。
参考文献：
Soman C, Li D, Wander M M, et al. Long-term fertilizer and crop-rotation treatments differentially affect soil bacterial community structure[J]. Plant & Soil, :1-15.
撰写：陈林
编辑：韩晓丽
审核：尹梦梦
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