近日，有机中心团队在国际知名期刊Journal of Hazardous Materials发表了题为《有机、常规种植体系土壤抗性基因和毒性基因风险评估》（Deciphering soil resistance and virulence gene risks in conventional and organic farming systems）的研究论文，影响因子13.6。该研究论文系统性评估了长期有机与常规种植模式土壤理化性质差异及潜在微生物风险，由国家自然科学基金资助。

       有机种植是一种强调自然投入和生态平衡的可持续农业实践，因其潜在的健康和环境效益而受到广泛关注。然而，长期实施有机种植对土壤性质的影响及相关微生物风险仍缺乏系统的评估。有机中心研究团队广泛采集了江苏地区高标准有机农业生产基地土壤样品，通过理化指标检测、宏基因组测序、生物信息学分析等方法，对上述问题进行了研究，主要研究成果如下。

一、有机种植措施显著提高了土壤肥力且未导致土壤重金属的累积

      相较于常规种植，长期有机种植措施（8年以上）显著提高了土壤肥力，特别是土壤有机质、总氮和硝态氮含量，相较于常规种植分别提升了69.32%、49.28%和149.31%。有机种植系统土壤重金属砷、镉、铜、铅和锌浓度分别为25.20 mg/kg、0.31 mg/kg、27.82 mg/kg、23.50 mg/kg和118.76 mg/kg，与常规种植系统重金属含量无显著性差异（p>0.05），有机物料的长期投入并未导致土壤重金属含量的显著增加。

                                                                                             有机和常规种植系统土壤理化性质及重金属含量比较

                                                                                               有机和常规种植系统微生物风险基因丰度比较

二、有机种植措施增强了微生物风险基因的相互抑制作用

       长期实施有机种植措施导致土壤微生物风险基因丰度升高，其中抗生素抗性基因丰度相较常规种植增加10.76%。虽然丰度有所提高，但是有机种植系统中抗性基因和毒性基因共现网络的生态鲁棒性显著提高，反映了有机农业系统对生物多样性和生态平衡的维护。此外，有机种植系统基因共现网络拥有更高的负相关关系，微生物风险基因之间存在更强的相互抑制作用。有机农业实践通过减少农药化肥的使用，鼓励了自然控制机制的形成，有助于控制病原体的生长和传播，同时保持农作物的健康。

有机和常规种植系统微生物风险基因共现网络

三、有机种植措施减缓了微生物风险基因的传播

       有机种植模式在减缓微生物风险基因转移过程发挥了重要作用。有机农业系统强调生态平衡和环境保护，通过有机物料投入、避免化肥农药、作物轮作（间套作）、合理灌溉等措施，有效改善土壤理化性质，降低对自然生态系统的干扰。这种耕作种植模式促进了本地微生物群落的发展，影响了基因可移动元件的功能，确保了一个更加稳定和平衡的土壤环境。长期有机耕作后，土壤微生物风险基因扩散系数降低了9.52%。

土壤微生物风险基因形成与传播图摘要

小结

       本文选取江苏地区高标准有机农业生产基地为研究对象，通过理化指标测定、土壤重金属检测、宏基因组测序、生物信息学分析等方法，研究了有机与常规种植模式土壤理化性质差异及潜在微生物风险。研究结果表明，长期有机种植显著提升了土壤肥力，未造成土壤重金属的累积。有机种植促进了自然控制机制的形成，降低了微生物风险基因的传播及潜在危害。本研究强调了有机农业在维护土壤健康、促进生态系统稳定方面的重要价值，为有机农业的发展和推广提供了理论支持。

       生态环境部南京环境科学研究所王蒙蒙、赵家印博士为本文的共同第一作者，吴云成、应蓉蓉副研究员为共同通讯作者，田伟、张纪兵研究员指导并参与了该项研究，河海大学研究生江中坤、顾永婧参与了样品的检测与数据分析。