在高通道农业系统中重建土壤微生物组的研究重点

处理这种不断增加的疾病压力的一种方法是通过消灭整个土壤微生物群落来减少病原体的数量，这可以通过化学熏蒸或较不苛刻的做法(例如厌氧性土壤除虫和土壤日光化)来完成。

卡明斯基指出，问题在于这些土壤清除措施会不加选择地消灭土壤微生物，包括为农作物提供好处的微生物和执行诸如养分循环等一般土壤功能的微生物。

Kaminsky和Bell于2018年和2019年在Buckhout实验室进行的实验专门研究了高土壤盐分和高土壤氮浓度(这两种土壤特性通常会随着时间的推移在高通道下发展)是否改变了土壤微生物组的发育。

为此，研究人员将装有未灭菌“源”土壤的尼龙小网袋埋在灭菌“收件人”土壤中，然后将其孵育7周。这使微生物能够定居到接受土壤中，模拟随着时间的推移，来自清洁土壤区域周围土壤的微生物将如何重新定居到清洁土壤中。用盐和氮(或两者都不用)对接收土壤进行修正，以确定这些特性是否影响接收土壤中微生物群落的组成。

该团队在两个时间点对受体土壤进行了采样：孵育的一周和七周。在每个时间点，研究人员都通过测量微生物生物量并使用基因测序技术获取存在细菌种类的目录来表征微生物群落。

在第一周后，微生物群落的生物量相对较低，并由芽孢杆菌属和芽孢杆菌属中一组非常有限的物种主导。到了七个星期，这里出现了一个更大，更多样化的微生物群落。

卡明斯基说：“在每个时间点上，每个微观世界都存在某些细菌种类，而与接受者的土壤处理方式无关。” “我们称这些为'通用定居者'，其中大多数位于芽孢杆菌或芽孢杆菌属。这不足为奇，因为已知这些细菌类群在土壤环境中无处不在且快速生长。”

在添加了盐和氮的受主土壤中，相对于无添加剂的受主土壤，生物量和细菌多样性的积累受到显着限制。也就是说，较高的土壤盐分和较高的土壤氮含量延迟了多样化土壤微生物组的重建。

卡明斯基说：“高盐分土壤产生这种结果并不奇怪，因为盐对许多微生物构成了很大的压力。” “由于土壤氮是营养源而不是胁迫，土壤中的高氮产生了这一结果有些令人惊讶。但是，它可能偏向于快速增长的微生物的较少多样性，从而导致了我们所看到的结果。”

贝尔说，这项发现发表在《环境微生物学》上，表明营养物质和盐分累积等因素在高通道系统中尤其成问题，对于确定哪些定植微生物能够生存很重要。他指出，卡明斯基已制定了宾夕法尼亚州立大学推广计划，与种植者分享结果。

他说：“劳拉一直在努力发展前沿研究技能和沟通技巧，使她能够将我们在该领域的知识水平传达给农民和其他利益相关者。”