隨著全球農業集約化發展，每年產生的140億噸作物秸稈與1.25億噸畜禽糞便面臨處理難題。近日，中國科學院昆明植物研究所研究員于富強團隊利用珍稀食用菌大球蓋菇作為核心轉化媒介，構建了畜禽－作物-食用菌（LCM）跨界循環系統，為阻控農業微生物風險提供了新路徑。相關研究成果發表于《環境科學與技術》。
傳統堆肥技術因木質纖維素降解效率低、病原菌與抗生素抗性基因（ARGs）殘留等問題，難以實現安全高效利用。與此同時，畜禽養殖中抗生素的長期大量使用，導致抗生素抗性基因與大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌傳播風險加劇，嚴重威脅農產品安全與生態環境。
“農業廢棄物既是‘污染源’，更是‘資源庫’。如何通過微生物轉化技術，將秸稈、畜禽糞便與食用菌殘留基質串聯成閉環系統，同時解決農牧有機質綠色高效利用與作物生長需求雙重問題，是大型真菌種質資源與綠色發展專題攻關組的重要方向?！庇诟粡娬f。
基于云南豐富的農牧有機質和真菌資源，團隊通過“秸稈、牛糞共堆肥——食用菌栽培——菌渣再利用”的流程，研究該系統對燕麥生長及根際微生態的調控效應。
通過對比分析傳統堆肥與菌渣添加堆肥對燕麥生長及微生物的影響，團隊發現經過菌渣堆肥處理后，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%，產量與品質協同增加；有機（生物）污染物顯著降低，牛糞中土霉素殘留降解率達80%。
研究通過多組學技術與功能基因分析，首次闡明了?LCM?系統中生物肥料對作物空間微生物的深刻影響。該研究不僅為農牧有機質持續利用提供了一種高效解決方案，更有望發展成為鏈接農牧有機質清潔利用、作物綠色增產和農耕區環境保護的理想模式。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c12517
