有機農法と慣行農法における微生物共生体の密度と多様性

Density and Diversity of Microbial Symbionts under Organic and Conventional Agricultural Management.

• Orsolya Gazdag
• Ramóna Kovács
• István Parádi
• Anna Füzy
• László Ködöböcz
• Márton Mucsi
• Tibor Szili-Kovács
• Kazuyuki Inubushi
• Tünde Takács

抄録

有機農法と慣行農法、アグロエコロジーが土着の土壌微生物群集の多様性と機能に与える影響を、古典的な状態と機能試験の拡張最小データセットに基づく多因子分析を用いて検討した。主な土壌物理化学的特性と選択された微生物学的指標、従属栄養性または好気性の胞子形成細菌の量、基底および基質誘導呼吸、MicroRespによる異化活性、およびフルオレセインジアセテート酵素活性を特徴づけた。窒素固定細菌（根粒菌）や菌根菌などの植物マイクロバイオームの主要な指標群の共生感染性と遺伝的多様性を評価するために、Pisum sativum L.とTriticum spelta L.を用いた土壌希釈系列を用いた最確数法を適用したポット実験を設計した。土壌pH、腐植含量、CFU、酵素活性、土壌呼吸は有機土壌の方が有意に高かった。土壌微生物の活性は、主に粘土、腐植、カルシウム、マグネシウムのパラメータに関連していた。異化活性の冗長性分析テストでは、サンプルは異なる基質利用パターンに従ってグループ化され、土地利用も明確に分離されていることが示された。耕作慣行は微生物集団の豊富さと多様性に影響を与えた。ダークセプタート型の内生菌は慣行土壌でのみ確認された。有機的管理による土壌の健康状態の改善を確認することに加えて、我々の結果は、土壌の品質状態の変化をより確実に示す可能性のある、土壌微生物相の古典的な状態と機能的なパラメータの両方を含む複合的な評価の重要性を強調している。

The influence of organic and conventional farming and agroecology on the diversity and functioning of indigenous soil microbial communities was examined using a multifactorial analysis based on an extended minimum data set of classical status and functional tests. Main soil physicochemical properties and selected microbiological indicators, the quantity of heterotrophic or aerobic spore-forming bacteria, basal and substrate-induced respiration, catabolic activity with MicroResp, and fluorescein diacetate enzyme activity were characterized. A pot experiment applying the most probable number method was designed with soil dilution series using Pisum sativum L. and Triticum spelta L. to assess the symbiotic infectivity and genetic diversity of key indicator groups of the plant microbiome, e.g. nitrogen-fixing bacteria (rhizobia) and arbuscular mycorrhizal fungi. Soil pH, humus content, CFU, enzyme activity, and soil respiration were significantly higher in organic soils. The activity of soil microorganisms was mainly related to clay, humus, calcium, and magnesium parameters. A redundancy analysis test of catabolic activities showed that samples were grouped according to different substrate utilization patterns and land uses were also clearly separated from each other. Farming practice influenced the abundance and diversity of microbial populations. Dark septate endophytic fungi were only found in conventional soils. In addition to confirming soil health improvements by organic management, our results highlight the importance of a complex evaluation including both classical status and functional parameters of soil microbiota, which may more reliably indicate a shift in the quality status of soils.