由微生物、原生动物、线虫、微节肢动物、蚯蚓等组成的土壤食物网驱动着土壤多功能性。化肥和有机肥是稻麦轮作最主要的两种肥料，当前研究主要集中在施肥对一种或2-3种生物群落的影响，较少研究施肥对整个土壤食物网的影响及其影响方式。本研究从多营养级土壤生物组分出发，揭示了长期施肥调控土壤肥力的生物学机制，为优化稻麦轮作施肥策略提供了科学依据。

近期，湖北省农业科学院植保土肥研究所陈云峰研究团队完成的题为“Long-term fertilization enriches soil food web mainly through bottom-up regulation in a rice–wheat cropping system”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年7期正式发表。

该研究依托1981年建立的稻麦轮作长期定位试验，以不施肥为对照 (CK)，系统评估了长期施用化肥 (NPK）、有机肥 (M)、有机无机肥 (NPKM)对土壤食物网主要类群（微生物、原生动物、线虫、微节肢动物、线蚓、蚯蚓）的生物量或丰度的影响，结合线虫生态指数和偏最小二乘路径模型，解析长期施肥调控土壤食物网的主要路径。

结果表明，长期施肥显著增加了土壤碎屑丰度，进而促进了大多数功能群的丰度，且M与NPKM处理中功能群丰度增加幅度更大。然而，由于基础肥力过高，M与NPKM之间大多数功能群丰度之间差异并不显著。

长期施肥对土壤食物网功能群丰度或生物量的影响

进一步分析发现，长期施肥主要通过“自下而上”的资源供给路径丰富土壤食物网。M及NPKM处理中，线虫富集指数(EI)和富集足迹 (efoot) 显著提升，表明土壤食物网对资源输入的响应增强。路径模型也显示，资源供给驱动对土壤食物网规模的促进作用强于捕食等“自上而下”调控作用。

施肥对线虫生态指数的影响

施肥对土壤食物网丰度的影响

综上，长期施肥，尤其是施用有机肥和有机无机配施，通过增强资源供给，提升稻麦轮作系统土壤食物网丰度。未来，将需要进一步分析长期施肥对土壤食物复杂性（如食物链长度、联通度、降解途径、相互作用强度）、功能（如碳、氮矿化）及各类土壤生物对功能的贡献等，以便优化稻麦轮作系统施肥策略。

湖北省农业科学院植保土肥研究所陈云峰研究员为论文第一作者和通讯作者。

Cite the article: Yunfeng Chen, Cheng Hu, Yufei Li, Xuemei Han, Donghai Liu, Yan Qiao, Min Xu. 2026. Long-term fertilization enriches soil food web mainly through bottom-up regulation in a rice–wheat cropping system. Journal of Integrative Agriculture, 25(7): 2982-2992.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.11.039 

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

支持单位：