Studie zeigt, dass ein hoher Stickstoffdüngereinsatz die Komplexität des mikrobiellen Netzwerks in Reisböden erhöht

In Reisfeldern erzeugen Flut- und Entwässerungszyklen Variationen in reduzierten und oxidierten Umgebungen, die geeignete Lebensräume für eine Vielzahl von Mikroorganismen sind. Die Stickstoffdüngung (N) steuert die Struktur und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaften im Boden, die für die Regulierung des biogeochemischen Kreislaufs im Boden und die Aufrechterhaltung der Ökosystemstabilität von entscheidender Bedeutung sind.

Die Auswirkungen von N-Düngemitteln auf die mikrobielle Zusammensetzung und Diversität des Bodens wurden umfassend untersucht. Es wird jedoch allgemein übersehen, dass Ökosystemprozesse über komplexe Assoziationen zwischen Mikrobiommitgliedern abgewickelt werden.

A Studieerscheint in Briefe zur Bodenökologiezeigt, dass die Gruppe mit hohem N-Gehalt (N225 und N360) im Vergleich zur Gruppe mit niedrigem N-Gehalt (N0 und N135) komplexere mikrobielle Netzwerke bildete. Darüber hinaus herrschten in allen Netzwerken positive Verbindungen vor, was auf die Bedeutung des mikrobiellen Synergismus in N-angereicherten Reisböden schließen lässt. Interessanterweise wurde der Anteil negativer Links im High-N-Netzwerk erhöht.

In dieser Studie fanden sie heraus, dass die Bodenbakteriengemeinschaften in der Gruppe mit hoher N-Düngung größere und komplexere Netzwerke bildeten und so die Stabilität der mikrobiellen Gemeinschaft verbesserten. Darüber hinaus zeigten die PLS-PM-Ergebnisse, dass die Behandlungen mit hohem N-Gehalt einen günstigeren Einfluss auf die Komplexität des mikrobiellen Netzwerks hatten als die Behandlungen mit niedrigem N-Gehalt, was weiter bestätigte, dass Düngebehandlungen mit hohem N-Gehalt die Komplexität des mikrobiellen Netzwerks im Reisboden verbesserten.

Ein komplexes Community-Interaktionsnetzwerk wirkte sich positiv auf den Nährstoffkreislauf und die Anreicherung in Reisfeldökosystemen aus. In landwirtschaftlichen Ökosystemen mit stabilen mikrobiellen Netzwerken werden die Pflanzenproduktion, der Abbau organischer Stoffe und die Bekämpfung von Krankheitserregern gesteigert.

Darüber hinaus wiesen die mikrobiellen Netzwerke sowohl bei Zugaben mit niedrigem als auch hohem N-Gehalt mehr positive als negative Verknüpfungen auf. Dies zeigte die Bedeutung des mikrobiellen Synergismus in Reisökosystemen, da die große Mehrheit der mikrobiellen Arten bei der Anpassung an Umweltveränderungen gegenseitig kooperierte.

Sie beobachteten jedoch auch, dass der Anteil negativer Bindungen im Netzwerk mit hohem N-Gehalt zunahm, was darauf hindeutet, dass eine übermäßige N-Zugabe eine Reihe konkurrierender Mikroben anreichern könnte. Eine mögliche Erklärung für diesen Befund ist, dass mehr N-Dünger das Mikrobenwachstum stimuliert, was die Konkurrenz um Nährstoffe verstärkt.

Die Studie betont, dass die Mehrheit der mikrobiellen Arten rauen Umgebungen durch Kooperation standhalten, und befürwortet außerdem die Optimierung des N-Düngemittelmanagements, um die mikrobiellen Interaktionen für eine nachhaltige Landwirtschaft zu fördern.