中國科學院昆明植物研究所科研人員聚焦牧草種植在半干旱地區馬鈴薯連作系統中的作用，探究其對土壤細菌、古菌群落以及與危害相關的致病因子基因和抗生素抗性基因的影響。

 

　　研究發現，薯草輪作改變了土壤理化性質。與非馬鈴薯種植相比，連續馬鈴薯種植降低了土壤有機碳和全氮，表明土壤肥力下降。實驗表明，在鑒定的10個門中，變形菌門與放線菌門在維持土壤健康中發揮關鍵作用。其中，變形菌門相對豐度最高，從34.6%升至38.4%；其次是放線菌門，介于20%至36%之間。同時，連續馬鈴薯種植比非馬鈴薯種植產生了更多特定抗生素抗性基因，表明連續馬鈴薯種植可在土壤微生物組中選擇特定的抗性特征，且與土壤微生物組成關系密切。

 

　　進一步，研究發現，牧草作物在不同生長階段對抗生素抗性基因的影響不同。燕麥的開花階段和成熟階段之間的差異表明，植物生長和根系分泌物的組成影響微生物群落和抗生素抗性基因的升高。曼特爾檢驗顯示，特定的土壤性質影響微生物類群的豐度，并決定抗生素抗性相關的關鍵功能基因表達。

 

　　該研究強調了作物多樣化特別是引入牧草種植在保護土壤健康和維持微生物多樣性方面的裨益，為提出可持續農業策略提供了新視角。研究將進一步探索牧草種植對土壤微生物群落和抗生素抗性基因的長期影響并開發更有效的管理策略，以優化馬鈴薯生產并減少相關環境和健康風險。

 

　　近期，相關研究成果以Combatting environmental impacts and microbiological pollution risks in Potato cropping: benefits of forage cultivation in a semi-arid region為題，發表在《資源環境與可持續性》（Resources Environment and Sustainability）上。研究工作得到中國科學院戰略性先導科技專項和云南省相關項目的支持。