土壤微生物多样性与现代农业实践相结合
发布日期:2023-2-8 发布者:admin 共阅1615次 打印本文
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农业活动是植物和相关微生物间互相作用的重要连接。在现代农业中,尤其是发展中国家开始越来越多地强调通过环境无害化的方法和手段来提高环境生态系统的可持续性。然而,大面积耕作、农药使用和单季种植等现代农业实践已被证实可能会对土壤微生物群落结构和土壤可持续性造成影响。

来自印度国家农业重要微生物局的研究团队在 IJERPH 期刊发表了文章,综述了当前农业实践导致的微生物种群结构变化的情况,同时提出了农业活动中的有益微生物可以克服传统农业给环境带来的不良影响,并强调了利用微生物特性促进农业系统可持续发展的巨大潜力。

研究内容

不同耕作方式下的微生物繁殖

耕作被认为是影响土壤微生物群落的重要驱动因素,特别是会对细菌的多样性造成影响。不同的耕作方式会影响土壤有机碳、水分和物理特征。传统耕作包括圆盘犁、铧式犁和凿式犁。耕作通过破坏土壤团聚体、降低土壤致密性,从而导致水和气体进入土壤后的迁移发生变化,并最终影响土壤作为生物和微生物栖息地的功能多样性。与此同时,免耕可以最大限度地减少土壤破坏,提高土壤碳含量和渗透率,从而减少土壤侵蚀和污染物的迁移,直接或间接地影响土壤微生物的群落结构和功能多样性。土壤扰动的程度可以通过不同的指标来衡量,包括微生物、酶和代谢活动。土壤微生物多样性和群落结构与土壤营养元素的质量、数量及土壤碳含量密切相关。因此,这些参数可以作为预测土壤生物群落丰度和分布的统计分析指标。

受作物栽培品种根瘤影响的微生物繁殖

植物根系存在大量微生物群落,这些群落在碳封存和生态系统运作,以及自然、农业和森林生态系统养分循环的调节中发挥着重要作用。不同土壤类型、作物栽培品种和根系分泌物的组成是影响根系微生物种群的重要因素。现有研究表明,根系微生物的组成极大地影响植物健康,因此常采用多种方式来繁殖特定的微生物谱系。通过基因组学测序技术,能够解释植物繁殖特定微生物、根系微生物群落分布和对植物健康的整体影响机制。在气候变化的背景下,相关研究有助于进一步提高作物的质量和生产力。

有机农业对土壤生物多样性的影响

有机农业通过设计碳基改良剂和各种覆盖作物,以避免使用化肥和杀虫剂。因此,有机农业是农业可持续发展的重要实践方法。农业实践在土壤微生物活动和生物量中发挥着至关重要的作用,能够有效地改善土壤质量,如最小耕作、覆盖作物和保护性农业施肥等。覆盖作物通过固氮来改善土壤的氮素形态,而有机改良剂则通过有机残留物的微生物分解作用来调节土壤养分的产生、组成和分布。

微生物投入:可持续作物生产的出路

土壤生物群落的性状和多样化对保持作物的生产力十分重要,也是发展可持续农业的主要目标。具有重要性状的土壤微生物可用于不同的农业活动,如生物修复、养分循环、养分获取、制作抑制性土壤、生物防治等。为了保持健康的生态环境,需要在农业实践中应用新技术,如将微生物接种到土壤中,在确保不影响环境健康的同时,满足大众的粮食需求。土壤微生物在农业实践中发挥着重要作用,如作物残渣分解和养分循环,改善植物营养、植物健康和土壤质量来作为植物生长的基质。因此,研究提倡有效利用有益的微生物服务战略,即应用低投入的生物技术农业方法来帮助维持环境的可持续发展。

研究总结

为满足人口的粮食需求,农业集约化势在必行。只有通过增加作物产量,以可持续的方式利用现有资源,才能合理地满足大众日益增加的粮食需求。本文指出了促进可持续与健康的作物生产,可以有效利用有益的微生物服务和低投入生物技术,以发展环境无害化农业技术。未来,需要进一步加强在农业中运用新技术,确保生态系统的可持续性,在人口不断增长的背景下,保证粮食安全和粮食质量。