阿根廷普纳高原农业措施对氮循环微生物群落及其与菌根互作的影响研究

《Applied Soil Ecology》：Influence of agricultural practices on nitrogen-cycling microbial communities and their interaction with mycorrhizae in Argentine Puna soils

　　本文系统研究了阿根廷普纳高原极端环境下，传统农业措施（如羊驼粪改良与作物轮作）对氮循环功能基因（nifH、amoA、nirK、nirS、nosZ等）和丛枝菌根真菌（AMF）功能活性及多样性的影响。研究发现气候因子与农业活动共同调控土壤氨氮/硝态氮含量，并揭示AMF与反硝化细菌间存在协同作用，为高原可持续农业策略提供了微生物学依据。

　　

Highlight

本研究通过三年田间观测，揭示了阿根廷普纳高原（海拔3487米）传统农业措施如何重塑氮循环微生物与丛枝菌根真菌（AMF）的互作网络。羊驼粪改良的农田虽维持作物产量，却显著降低了AMF遗传多样性；而废弃粪堆区（BG）意外成为反硝化基因（nirK、nosZ）的"热点区"。气候波动（如降雨量翻倍）直接驱动了古菌（Archaea）丰度激增与AMF功能参数变化，证实极端环境因子与人为干预对土壤微生物功能的叠加效应。

Discussion

农业活动与气候条件共同调控着普纳高原土壤中氮循环微生物和丛枝菌根真菌（AMF）的动态。研究发现，不同作物轮作模式（如安第斯马铃薯-藜麦-锦葵轮作）通过改变土壤氨氮和有效磷含量，间接影响固氮基因（nifH）丰度与氨氧化古菌/细菌（AOA/AOB）比例。AMF虽在农田中遗传多样性下降，但其菌丝网络可能与反硝化菌（nirK、nosZ携带者）形成协同联盟，减少氮素损失并提升植物氮获取效率。这种微生物互作机制为贫瘠土壤中的养分管理提供了新视角。

Conclusion

传统农业措施虽削弱了AMF多样性，但揭示了AMF与氮循环细菌（如反硝化菌、固氮菌）在极端环境中的潜在协同关系。研究强调将气候适应性措施与微生物功能调控相结合，是构建普纳高原可持续农业系统的关键。