Nature Ecology & Evolution | 研究揭示农业管理和杀虫剂的使用降低了有益植物共生微生物的功能！

随着全球人口的增长，我们需要找到在促进作物生产的同时尽量减少环境退化的方法。了解和利用农业景观中地上和地下的物种所提供的自然功能是解决这两个目标的一个有希望的方法，从而为农业生态系统的生态强化铺平道路。

丛枝菌根真菌（AMF）栖息在几乎所有陆地生态系统的土壤中，与大多数植物，包括农作物形成共生关系。植物以糖和脂质的形式向AMF提供减少的碳，以换取养分，特别是磷和氮，AMF通过其广泛的土壤菌丝网络获得这些养分。AMF可以提供宿主植物所需的90%的磷，特别是在营养贫乏和未受干扰的植被中。因此，促进AMF在作物P营养方面的自然潜力可以规避高P肥对环境的不利影响，减少相关的经济和环境生产成本，增加低肥料利用率的作物系统中的P供应，同时有助于AMF提供的其他服务，如土壤聚集。因此，AMF共生体是提高P使用效率和设计可持续农业生态系统的一个关键资产。然而，目前的种植系统是否支持AMF的功能仍不清楚，这加剧了关于AMF对农业生产的相关性的辩论。

2022年7月7日，国际权威学术期刊Nature Ecology & Evolution发表了瑞士苏黎世大学Marcel G. A. van der Heijden（Nature Food | 苏黎世大学研究揭示增加土壤微生物多样性是提高作物产量的关键！eLife | 苏黎世大学研究揭示土壤微生物群落的多样性和异步性稳定了植物生态系统的功能！）团队的最新相关研究成果，题为Agricultural management and pesticide use reduce the functioning of beneficial plant symbionts的研究论文。

磷（P）的获取是植物生长的关键。AMF帮助植物从土壤中获得磷。了解哪些因素驱动AMF支持的养分吸收对开发更可持续的农业生态系统至关重要。在这篇文章中，科研人员收集了横跨3000公里的跨欧洲梯度的150块谷物田和60个非耕种草地的土壤。在一个温室实验中，科研人员测试了这些土壤中的AMF从菌丝室中获取放射性同位素³³P的能力。与耕地土壤中的AMF相比，草原土壤中的AMF群落获取³³P的效率要高得多，并且向植物转移的³³P要多64%。杀菌剂的应用最能解释耕地土壤中的菌丝³³P转移。杀菌剂的使用和随后农田中AMF丰富度的下降使³³P的吸收减少了43%。科研人员的结果表明，土地使用强度和杀真菌剂的使用是农业生态系统中AMF功能和自然营养吸收能力的主要阻碍因素。

图1：以Plantago lanceolata为模式植物的实验装置

图2：草地和耕地土壤的比较

图3：预测因子的相对重要性

图4：草地上³³P的恢复情况

图5：耕地中³³P的恢复情况

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