土壤健康是粮食安全与农业可持续发展的根基。长期过量施肥导致土壤退化、微生物群落结构与功能失调等问题日益突出，单纯依赖化学氮肥的增产模式难以为继。尽管豆科作物凭借根瘤菌共生固氮在绿色生产中具有独特优势，但真菌在根际代谢调控中的作用缺乏系统解析。

近期，中国农科院资划所菌肥测试中心和肥料与施肥技术创新团队联合完成的题为“Decade-long fertilization and Bradyrhizobium inoculation reconfigure soybean rhizosphere microecology through fungal community assembly and metabolic niche partitioning”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年5期发表。

该研究表明长期定位施肥与根瘤菌接种通过协同重塑大豆根际真菌群落结构与代谢物网络，促进了色氨酸代谢、咖啡因代谢等关键通路的激活及有益真菌的富集，有助于提升土壤健康与作物抗逆性，为豆科作物可持续生产提供了一种微生物驱动的优化施肥策略。

该研究基于十年长期定位试验，以大豆根际土壤为研究对象，整合ITS扩增子测序与LC-MS非靶向代谢组学技术，构建了真菌群落-代谢物网络关联分析框架，解析了不同施肥与接种根瘤菌处理对真菌群落结构及代谢物谱的影响。结果表明，施氮肥显著提高了真菌多样性及共现网络复杂度，而接种根瘤菌则增强了真菌群落组装的随机性。四种关键代谢物——3-羟甲基安替比林、大黄酚、3,7-二羟基黄酮及三乙胺——在调控真菌群落结构及大豆生长过程中发挥核心作用。相关性分析显示，前三种代谢物与部分真菌（如Neonectria、Tausonia）呈显著负相关，与另一部分真菌（如Neocosmospora、Fusarium）呈显著正相关，而三乙胺则呈现相反的关联模式。在大豆开花结荚期，施氮肥与接种根瘤菌均显著降低了这三种关键代谢物丰度，至成熟期，接种根瘤菌则显著提升了其丰度。色氨酸代谢和咖啡因代谢是协调氮素同化与防御响应的核心代谢通路。真菌群落结构及关键代谢物丰度与土壤理化性质间存在显著相关性。

图2 中性作用主导群落组装过程，而施肥作用重构真菌网络复杂性

图6 大豆根际代谢物、真菌群落结构与土壤理化性质间的相互作用

综上，接种慢生根瘤菌可与施用化肥协同作用，激活真菌群落驱动的关键代谢通路，为大豆体系提供基于微生物组的增效减投（提升氮素利用率、减少化肥投入）策略。

中国农业科学院菌肥测试中心李俊研究员和肥料与施肥技术创新团队首席何萍研究员为该论文的共同通讯作者，博士后魏万玲为第一作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省重大科技专项、国家现代农业产业技术体系等项目的资助。

Cite the article:

Wanling Wei, Mingchao Ma, Xin Jiang, Fangang Meng, Ping He, Jun Li. 2026. Decade-long fertilization and Bradyrhizobium inoculation reconfigure soybean rhizosphere microecology through fungal community assembly and metabolic niche partitioning. Journal of Integrative Agriculture, 25(5): 2093-2108.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.07.010    

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