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1.土壤肥力和土壤微生物的关系 我们的老祖宗发明的轮作法给我们留下了宝贵的遗产，依靠现代科学，我们能够更清晰地了解轮作法对于土壤生产力的作用。 朱有勇在《农业生物多样性控制作物病虫害的效应原理和方法》一书中指出：合理地增加作物多样性，就能促进土壤微生物生长发育和活动，增加土壤有益微生物群落多样性、种群数量和活性，提高和稳定土壤微生物群落结构与功能，改善作物根系微生态平衡，减少土传病害，有助于减轻连作障碍。 大量研究表明，植物通过影响土壤环境，进而影响土壤微生物群落结构和多样性，土壤微生物多样性与覆盖于土壤上的植物群落多样性呈正相关。植被通过影响土壤环境，从而影响到土壤微生物群落的结构和多样性，受植被影响的土壤环境中的土壤微生物活性和群落结构组成及其多样性比不受植被影响或者没有植被影响的土壤环境中的微生物活性和群落结构组成及其多样性要高。 研究表明，植物根系周围的土壤微生物种群数量比根系以外要高出1-2个数量级，而且不同的植物根系分泌物和附着的微生物种类也大不相同，轮作作物根系分泌的抑菌物质对土壤非寄生病原菌有着强烈的抑制作用。 从土壤微生物多样性的角度看，多种植物（作物）的轮作，可以进一步丰富土壤微生物的种群和基因多样性，更有利于提高土壤微生物分解矿化有机质的能力和均衡性。 2.土壤微生物反哺土壤肥力 土壤肥力提高的另一个好处是抑病性增强。当土壤微生物种群比较发达的情况下，地上植物发生病害的几率大大减小。 对细菌群落结构进行分析发现，随着处理土壤细菌群落结构越来越偏离自然清洁土壤，其抑真菌作用逐渐降低，表明细菌群落结构与土壤抑真菌作用之间的相关性更为密切。根据国外的研究，至少14种土壤指标与土壤抑制病害能力有关，其中PH值与土壤抑病性负相关；土壤铵态氮与有机碳含量与抑病性正相关；镁、钾、铝、铁、锌等元素的有效含量越高越有助于土壤抑制真菌性病害。 土壤微生物发达的土壤，有机质较高，土壤有机碳和铵态氮充足，微量矿质元素的有效性较高，PH接近中性，土壤团粒结构和通气性良好，这些有利条件可以充分发挥对土壤中有害的致病菌的抑制作用，是保证地上作物健康生长的基础保障。 3.土壤微生物可以减少植物的重金属吸收 重金属的可溶性在酸性土壤中表现比较强烈，例如镉的溶解度在PH4.5-5.5以及Eh 200～450mv时达到最大区间，而在地力较好的土壤中，土壤PH值都在7左右，重金属的可溶性大大减少。
地力较好的土壤，土壤微生物多样性极其丰富，其中某些细菌和藻类可以产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白的，同重金属形成络合物。另外，地力较好的土壤拥有更多腐殖质，而腐殖质存在多种功能基，通过离子交换和络合作用，与土壤中的重金属形成络合物，从而降低作物对重金属的吸收。 地力提高还意味着土壤养分的平衡和有益矿质元素的有效性增加，这些有益矿质元素由于有较强的离子活性，可以与重金属争夺配位，从而减少植物对重金属的吸收，例如磷、钙和铁都可以控制植物对镉的吸收。 有机农业生产用地，一般不会选址在有重金属严重污染的农田，需要防止的主要是矿物肥料（如含镉的磷矿粉）和外来畜禽粪便所带入的重金属（铜锌砷等），即使有少量带入甚至是较轻的污染，依靠丰富的土壤微生物和较高的有机质也能够很好地解决重金属转移到农作物中的问题。 |
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