隨著全球農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展，每年產(chǎn)生的140億噸作物秸稈與1.25億噸畜禽糞便面臨處理難題。近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員于富強(qiáng)團(tuán)隊利用珍稀食用菌大球蓋菇作為核心轉(zhuǎn)化媒介，構(gòu)建了畜禽－作物-食用菌（LCM）跨界循環(huán)系統(tǒng)，為阻控農(nóng)業(yè)微生物風(fēng)險提供了新路徑。相關(guān)研究成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。

傳統(tǒng)堆肥技術(shù)因木質(zhì)纖維素降解效率低、病原菌與抗生素抗性基因（ARGs）殘留等問題，難以實現(xiàn)安全高效利用。與此同時，畜禽養(yǎng)殖中抗生素的長期大量使用，導(dǎo)致抗生素抗性基因與大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌傳播風(fēng)險加劇，嚴(yán)重威脅農(nóng)產(chǎn)品安全與生態(tài)環(huán)境。

“農(nóng)業(yè)廢棄物既是‘污染源’，更是‘資源庫’。如何通過微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，將秸稈、畜禽糞便與食用菌殘留基質(zhì)串聯(lián)成閉環(huán)系統(tǒng)，同時解決農(nóng)牧有機(jī)質(zhì)綠色高效利用與作物生長需求雙重問題，是大型真菌種質(zhì)資源與綠色發(fā)展專題攻關(guān)組的重要方向。”于富強(qiáng)說。

基于云南豐富的農(nóng)牧有機(jī)質(zhì)和真菌資源，團(tuán)隊通過“秸稈、牛糞共堆肥——食用菌栽培——菌渣再利用”的流程，研究該系統(tǒng)對燕麥生長及根際微生態(tài)的調(diào)控效應(yīng)。

通過對比分析傳統(tǒng)堆肥與菌渣添加堆肥對燕麥生長及微生物的影響，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)經(jīng)過菌渣堆肥處理后，病原菌在莖部與種子中的豐度分別降低36%與7%，病原菌功能群占比從24%降至15%，植物生長性能明顯提升。

此外，菌渣堆肥的添加使燕麥鮮重提升65%，燕麥粗蛋白含量提升5.1%，產(chǎn)量與品質(zhì)協(xié)同增加；有機(jī)（生物）污染物顯著降低，牛糞中土霉素殘留降解率達(dá)80%。

研究通過多組學(xué)技術(shù)與功能基因分析，首次闡明了?LCM?系統(tǒng)中生物肥料對作物空間微生物的深刻影響。該研究不僅為農(nóng)牧有機(jī)質(zhì)持續(xù)利用提供了一種高效解決方案，更有望發(fā)展成為鏈接農(nóng)牧有機(jī)質(zhì)清潔利用、作物綠色增產(chǎn)和農(nóng)耕區(qū)環(huán)境保護(hù)的理想模式。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c12517