近日，農業害蟲生物防治創新團隊在Frontiers in Microbiology (中科院二區Top期刊，IF=5.2)發表了題爲“Micro-biological degradation and transformation of dissolved organic matter following continuous cropping of tobacco”的研究論文，揭示了煙草連作土壤中可溶性有機質的微生物降解與轉化過程。

    近年来，連作引起的土壤退化问题日益严重。土壤可溶性有机质（DOM）是土壤中可溶于水的有機化合物,對土壤中碳和養分的循環以及細菌群落的組成具有重要影響。然而，連作障礙與DOM分子組成變化之間的關系尚不清楚。

    在本研究中，分別研究了煙草不同連作年份（CC1Y、CC3Y、CC5Y和CC7Y）土壤樣品中的土壤理化性質、DOM化學多樣性和細菌群落結構，重點探究它們之間的相互作用。研究發現，随着煙草連作年限的增加，土壤中的大部分理化性質，如總碳、總氮和有機質的含量均顯著下降，而可溶性有機碳的含量則呈現先下降後增加的趨勢。與此同時，DOM的組成也隨著連作年限的變化而有所不同，如單甯化合物的含量從18.13%減少到13.95%，脂族/蛋白質的含量從2.73%增加到8.85%。煙草连续种植7年之後，土壤中優先産生具有高H/C比（H/C?>?1.5）的化合物，如碳水化合物、脂質和脂族/蛋白質，或低O/C比（O/C?<?0.1）的化合物，例如不飽和烴。此外，通過16S rDNA高通量測序分析发现部分煙草連作相关的重要细菌属，如Nocardioides, wb1-P19, Aquabacterium, Methylobacter和Thiobacillus。進一步網絡分析表明，Methylobacter 和 Thiobacillus属细菌参與煙草連作土壤中DOM的微生物降解與轉化過程。該研究結果将提高我们對連作土壤中微生物群落和DOM之間相互作用關系的理解。

    山东省农业科学院植保所为論文第一完成单位，農業害蟲生物防治創新團隊陳鵬博士为論文第一作者，张安盛研究員为論文通讯作者，该研究得到山东省煙草产业技术体系（SDAIT-25-03）、山東省自然科學基金（ZR2021QC191）、中国煙草总公司重大科技项目（110202201029）、山東省農業科學院農業科技創新工程（CXGC2023A24, CXGC2023F04）等項目資助。

論文链接：https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1319895   （撰稿：陳鵬  核稿：郝超峰）