本期美格导读为大家播报有关土壤微生物的最新研究进展！
标题：Meta-analysis reveals the effects of microbial inoculants on the biomass and diversity of soil microbial communities
译名：Meta分析揭示了微生物菌剂对土壤微生物群落生物量和多样性的影响
作者：Chong Li等
时间：2024-06-07
期刊：Nature Ecology & Evolution
影响因子：16.8
DOI：10.1038/s41559-024-02437-1
摘要
微生物接种是将微生物从其自然栖息地移植到新的植物或土壤中以改善植物性能，并且它越来越多地用于农业和生态恢复。然而，微生物接种剂可以侵入并改变原生微生物群落的组成；因此，迫切需要全面分析微生物接种剂对原生群落的生物量，多样性，结构和网络复杂性的整体影响。该研究提供了335项研究的Meta分析，揭示了微生物接种剂对土壤微生物生物量的正效应，这种效应随着环境胁迫的减弱而减弱，因使用化肥和本地接种剂而增强。虽然微生物接种剂没有改变微生物多样性，但它们引起了土壤微生物群落结构和细菌组成的重大变化，降低了细菌网络的复杂性，增加了网络的稳定性。最后，较高的初始土壤养分水平放大了微生物接种剂对真菌生物量、放线菌生物量、微生物生物量碳和微生物生物量氮的积极影响。该研究结果突出了微生物接种剂对土壤微生物生物量的积极影响，强调了原生接种剂的好处以及土壤养分水平和环境压力的重要调节作用。
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该研究通过对335篇文献的Meta分析表明，微生物接种剂对土壤微生物群落的生物量有明显的正效应，这种效应随着环境胁迫的减弱而减弱，因使用化肥和本地接种剂而增强。
标题：Soil warming increases the number of growing bacterial taxa but not their growth rates
译名：土壤变暖增加了生长中的细菌类群的数量，但没有增加它们的生长速度
作者：DENNIS METZE等
时间：2024-02-23
期刊：Science Advances
影响因子：13.6
DOI：10.1126/sciadv.adk6295
摘要
土壤微生物控制着土壤有机碳的去向。气候变暖可能会加速它们的活动，使大量的碳储存面临分解的风险。关于微生物对变暖的反应的现有知识是基于群落水平的检测，而潜在的机制尚未得到探索，并阻碍了预测。在亚北极草原的长期土壤变暖实验中，通过使用定量稳定同位素探测和 18^O水蒸气平衡测量分类群特定的生长速率，研究了活跃的细菌和古菌种群如何对土壤温度升高（+6℃）和植物根系的影响做出反应。与先前的假设相反，群落增长的增加与更多的活跃细菌分类群有关，而不是通常增长较快的种群。研究还发现，根系的存在在环境温度下增强了细菌的生长，但在高温下则没有，这表明植物与微生物相互作用发生了变化。因此，该研究结果揭示了土壤细菌如何对变暖做出反应的机制，而这种机制无法从群落层面的检测中推断出来。
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该研究通过使用定量稳定同位素探测和18^O水蒸气平衡测量分类群特定的生长速率，用于识别土壤中细菌和古细菌的生长分类群，并量化它们在环境和高温土壤温度（+6℃）下的生长速率。
标题：Effects of microplastics on soil microorganisms and microbial functions in nutrients and carbon cycling - A review
译名：微塑料对土壤微生物的影响及其在养分和碳循环中的作用综述
作者：Vijay Kumar Aralappanavar等
时间：2024-03-02
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：9.8DOI：10.1016/j.scitotenv.2024.171435
摘要
近年来，微塑料（MPs）污染对土壤生态系统的有害影响引起了全球的关注。本文综述了MPs对土壤微生物多样性的影响及其与土壤养分和碳循环的关系。有研究表明，塑料圈（MP-microbe consortium）和MPs污染土壤的微生物多样性明显低于未污染土壤。土壤理化性质的改变和塑料圈内微生物的相互作用促进了塑料降解微生物的富集，包括那些参与碳（C）和养分循环的微生物。MPs显著增加了土壤固氮菌和解磷菌的相对丰度，同时降低了土壤硝化菌和氨氧化菌的相对丰度。根据土壤类型，MPs在某些情况下增加了生物有效氮（N）和磷（P）含量和一氧化二氮排放。此外，由于来自MPs的有机和无机污染物以及土壤环境中常见污染物的联合毒性，MPs调节土壤微生物功能活性。然而，对土壤微生物、MPs和其他污染物之间的相互作用的深入理解仍有待发展。由于现有的报告大多是基于短期的实验室实验，需要进行实地调查，以评估MPs（在环境相关浓度）对土壤微生物及其功能在不同土壤类型和农业气候条件下的长期影响。
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本文综述了MPs对土壤微生物多样性的影响及其与土壤养分和碳循环的关系。研究表明，塑料圈和MPs污染土壤的微生物多样性明显低于未污染土壤。
标题：Soil microeukaryotic communities and phosphorus-cycling microorganisms respond to chloropicrin fumigation and azoxystrobin application
译名：土壤微真核生物群落和磷循环微生物对氯化苦熏蒸和嘧菌酯施用的响应
作者：Yan Wang等
时间：2024-04-30
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：9.8
DOI：10.1016/j.scitotenv.2024.172871
摘要
熏蒸剂和杀菌剂可有效控制土壤传播的病原体，但也可能对土壤有益微生物产生不利影响，例如土壤磷（P）溶解微生物，进一步改变养分循环过程。为此，本研究通过温室试验研究了熏蒸剂氯化苦（CP）和杀菌剂嘧菌酯（AZO）对土壤微真核生物和与磷循环相关的土壤细菌的影响。利用高通量测序方法对含有磷酸单酯酶编码基因（phoC和phoD）的土壤微真核生物群落和细菌群落进行了分析。结果表明，在田间推荐施用量下，AZO对土壤微真核生物和phoD细菌群落结构无明显影响。然而，在CP熏蒸的土壤中，土壤微真核生物群落组成由真菌为主转变为原生生物为主。CP熏蒸显著降低了phoC/phoD基因的总拷贝数，但增加了部分含phoC/phoD的细菌（如中华根瘤菌和链霉菌）的相对丰度，这些细菌与土壤有效磷组分呈显著正相关。结构方程模型（SEM）分析表明，CP熏蒸可通过改变土壤中phoC-/phoD细菌的数量直接影响土壤有效磷含量，或通过影响土壤中phoC/phoD基因丰度和酸性/碱性磷酸酶活性间接影响土壤有效磷含量。phoC/phoD的细菌，phoC/phoD基因的数量，磷酸单酯酶活性的不一致的变化表明，酶分泌可能不是溶磷土壤微生物调控土壤熏蒸后磷有效性的唯一途径。该研究结果可为土壤熏蒸后土壤有益微生物恢复策略的设计和磷肥施用量的调控提供理论支持。
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本研究探讨了CP熏蒸和AZO施用对土壤微真核生物和含phoC/phoD细菌的影响。无论施用AZO和CP熏蒸的频率如何，施用AZO对土壤微真核和含phoD的细菌群落结构均无显著影响。该研究结果可为土壤熏蒸后土壤有益微生物恢复策略的设计和磷肥施用量的调控提供理论支持。
标题：Soil microorganisms play an important role in the detrimental impact of biodegradable microplastics on plants
译名：土壤微生物在生物降解微塑料对植物的有害影响中起着重要作用
作者：Jiaxi Liu等
时间：2024-05-03
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：9.8
DOI：10.1016/j.scitotenv.2024.172933
摘要
生物降解塑料是为了减轻传统塑料对环境的污染而开发的。研究表明，可生物降解的微塑料作为其不可生物降解的对应物仍然对植物和微生物具有影响，但对蔬菜作物的影响尚未得到很好的记录。此外，受可生物降解微塑料影响的土壤微生物对微塑料命运的作用尚未得到证实。本研究采用低密度聚乙烯（LDPE-MPs）和聚己二酸丁二酯-对苯二甲酸酯（PBAT-MPs）微塑料（0.05%和2%）在土壤中孵育1年的方法培养芸苔。高浓度的PBAT-MP使生物量显著降低至对照的5.83%。在PBAT-MP的存在下，根际细菌群落中的Methylocytopenia、IS-44和UTCFX 1的丰度显著增加。此外，这些微塑料显著增强了土壤酶活性。用三种PBAT塑料片进行孵育试验，以评估对照（对照-土壤）和用高浓度PBAT-MPs处理的土壤（PBAT-MPs-土壤）中改变的细菌群落的功能。扫描电子显微镜和原子转移显微镜（SEM/ATM）的结果证实，PBAT-MPs-土壤中PBAT降解增强。PICRUST 2分析表明，PBAT-MPs-土壤中与物质降解相关的途径上调。此外，PBAT-MPs-土壤中具有PBAT-MPs降解能力的菌株比例较高。该研究结果证实，PBAT-MPs显著抑制蔬菜作物的生长，而受PBAT-MPs影响的土壤细菌群落有助于降解蔬菜作物。
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可生物降解的微塑料作为不可生物降解的对应物仍然对植物和微生物产生影响，但对蔬菜作物的影响没有得到很好的记录。本研究结果证实，PBAT-MPs显著抑制蔬菜作物的生长，而受PBAT-MPs影响的土壤细菌群落有助于降解蔬菜作物。
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