今年的12月5日是第七个世界土壤日，主题为“保持土壤明升m88力，保护土壤微生物多样性”。
众所周知，土壤犹如地球的皮肤，这里可谓微生物的“大本营”，每克土壤中的微生物数以亿计、种类数以万计，细菌、古菌、真菌、病毒以千姿百态的生存方式与人类共生。
然而，由于全球气候变化加剧和人类活动的频繁干扰，土壤面临多重压力，导致其生物多样性日益受到威胁。
未来该如何保护和利用土壤微生物多样性？明升官网明升体育app院南京土壤研究所的学者为我们做出了解答。
不当施肥令土壤越来越“瘦”
土壤养分是否丰富、作物产量高不高，是土壤健康的重要指标。而土壤中的众多有益微生物，是土壤健康的“隐形卫士”，它们的存在很大程度上助益了作物产量提升。
明升官网明升体育app院南京土壤研究所褚海燕研究团队从2015年起在安徽蒙城的小麦试验田进行土壤试验，近日他们刊发研究指出，在对土壤样品中的细菌、真菌、线虫等各类土壤微生物的统计中发现，“土壤中的关键微生物菌群，如固氮菌、解磷菌、光合菌等，能够增强土壤中碳、氮、磷、硫等养分元素的循环，促进小麦对养分的吸收，抑制潜在植物病原菌，从而提高小麦产量”。
褚海燕研究团队发现，这些土壤“卫兵”有时也会受到敌人的干扰，土壤酸化就是其头号天敌。
“土壤微生物多样性与土壤酸碱度显著相关，这种现象在北极、长白山、华北麦田土壤都得到过验证。化肥的过量施用会造成土壤酸化，进而导致土壤微生物多样性降低。”褚海燕在研究中发现，在砂姜黑土上长期单独施用化肥导致土壤pH值下降1.5个单位，显著降低了微生物群落的稳定性，同时也增加了植物潜在致病菌的丰度。而在施用化肥的基础上添加牛粪后，pH值恢复到7左右的正常水平。
“牛粪有一定的碱性，与化肥一起施用，可以中和土壤酸度。同时，牛粪具有很高的养分含量，在土壤酸碱度平衡时，能让土壤微生物群落更稳定，作物产量也更高。”褚海燕说，保护土壤中关键菌群的多样性，有望达到减肥增产的效果。
土壤提供了微生物生长所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件，所以成了微生物生活的家园。由于土壤类型、肥力水平、环境条件和季节变化等各种因素的不同，土壤微生物在种类、数量和分布上也会受到影响。
如水田和旱田中的土壤微生物组成存在明显差异。明升官网明升体育app院南京土壤研究所研究员冯有智介绍，水田中的微生物以厌氧微生物为主，例如产甲烷古菌；旱田则以好氧微生物为主，例如芽孢杆菌和真菌。
明升官网明升体育app院南京土壤研究所研究员陈瑞蕊曾经在江苏常熟的水田进行试验，她发现：“如果旱地和水田都长时间不施化肥，旱地的歉收程度会比水田更严重，这主要因为水田和旱地微生物多样性和功能存在差异，水田中的微生物有助于累积有机质，保持土壤肥力，所以旱地比水田更依赖于化肥。”
“一窝蜂”式保护不可取
一直以来，土壤微生物被认为是土壤养分的转化器、污染物的净化器和生态系统的稳定器，而人类活动的加剧，如土地利用方式的改变、资源过度开发、环境污染等，使土壤微生物多样性出现了明显下降。
如何为土壤微生物营造一个美好的家？褚海燕认为，首先要针对现实状况，因地制宜改善土壤生态环境。如在农田生态系统中施用绿肥，或以有机肥、微生物肥料替代化肥等；在自然生态系统中，则可通过维持地上植物多样性，提高输入到土壤中的有机物数量与多样性，为土壤微生物的生存提供良好的微环境。
“土壤微生物群落不仅包括有益微生物，还包括许多有害微生物。土壤微生物多样性的保护是既要考虑覆盖所有有益微生物，也不能盲目放任有害微生物。”褚海燕说，应加强土壤微生物的有益性甄别，防止“一窝蜂”式保护给有害微生物带来可乘之机。
尽管土壤微生物多样性的研究已经取得了诸多进展，但土壤中到底存在多少种生物、多样的生物群落彼此有何关联等基本问题，尚未得出明确结论。
褚海燕等学者认为，保护和利用土壤微生物多样性，可尝试建设原位土壤微生物多样性监测平台。褚海燕告诉记者：“我国不同地区气候差异显著，生态系统丰富，相关部门已在南北热量梯度样带、东西降水梯度样带上，布设长期生态定位监测站和采样点，为未来开展土壤微生物多样性监测提供了很好的基础。”
“将有用的微生物资源从土壤中分离、纯化出来加以利用，仍然是当前土壤微生物多样性研究中亟待解决的大问题。因此，搭建微生物资源大数据共享平台，推进微生物分离培养新技术，可以为充分开发、利用已知土壤微生物资源，提供翔实的明升体育app依据，将土壤微生物的功能发挥到实处。”褚海燕说。
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