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编译：王上
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原名：Long-term integrated soil-crop system management promoted rhizosphere nitrogen cycling and reduced N2O emission of maize
译名：长期土壤-作物系统综合管理促进了玉米根际氮循环并减少了N2O排放
期刊：Field Crops Research
2023年影响因子：5.6
5年影响因子：6.1
在线发表时间：2024.11.09
通讯作者：张吉旺 教授jwzhang@sdau.edu.cn
第一单位：山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室
文章亮点
土壤养分过多和pH值过低抑制了根际细菌的活动
优化的根际氮代谢促进了氮的吸收，减少了N2O的排放
土壤-作物系统综合管理改变了根际细菌，从而提高了产量和氮利用效率
为了满足日益增长的粮食需求，农业管理方式正在从高产生产向高效生产和可持续生产转变。作者尝试建立一种高产高效的玉米生产方式，即土壤-作物系统综合管理（ISCM）。土壤-作物系统综合管理提高了产量和氮利用效率，这可能是由于根际细菌群落的组成和功能发生了变化，从而提高了养分利用率。本研究的目的是：探索根际微生物群落组成对不同生产方式的响应，探讨根际微生物变化对氮代谢和玉米产量的影响。
作者于2009年起在地处山东省泰安市大汶口镇开展了在长期处理实验，共分为4个处理，优化地上种群冠层和地下养分管理，建立土壤-作物系统综合管理。
与农民传统耕作法（FP）相比，ISCM的籽粒产量和干物质增量分别增加了42.7%和36.6%，同时减少了27.8%的N2O排放，提高了63.7%的氮利用效率，这主要归功于根际环境的改善。与ISCM相比，FP条件下与土壤氮循环相关的微生物减少了。然而，FP增强了与气态氮损失相关的微生物的功能，导致N2O排放增加和氮利用效率降低。ISCM富集了更多的根际细菌OTU物种，包括许多与氮代谢相关的微生物，如Nitrosomonadaceae和Nitrococcales。这导致植物更快地吸收土壤中的氮，保持更高的生产力，并减少氮的损失。然而，超高产系统（SY）的产量最高，氮利用效率最低。此外，超高产系统降低了与氮循环相关的大多数微生物的表达丰度，但增加了微生物的气态氮损失功能，从而增加了N2O的排放。
根际氮代谢的改善促进了氮的吸收并减少了N2O的排放。这些发现强调了土壤-作物系统综合管理在农业可持续发展中的可用性。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378429024003940
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