什么？土壤是“活”的！

土壤是自然環(huán)境中的重要組成部分，在我們腳下的土壤，是由裸露的巖石風(fēng)化之后，再加上腐化的生命體混合在一起形成的。土壤中生活著數(shù)以億計(jì)的微小生物，1g健康土壤中的生物數(shù)量比地球上所有人類還要多。在土壤孔隙中，有一類依靠水膜移動(dòng)的線條狀無(wú)脊椎動(dòng)物，被稱為植物生長(zhǎng)的“調(diào)節(jié)器”，它們就是線蟲。

線蟲動(dòng)物門是動(dòng)物界中最大的門之一，其物種數(shù)估計(jì)超過(guò)一百萬(wàn)種，且數(shù)量極其龐大，是地球上數(shù)量最多的動(dòng)物，每立方米數(shù)量達(dá)上百萬(wàn)條，全球陸地表層土壤數(shù)量達(dá)4.4 × 1020個(gè)，生物量達(dá)3億噸，約占人類體重總和的82%。

土壤是活的

（圖片來(lái)源：FAO 2020）

土壤中各類生物通過(guò)捕食關(guān)系形成了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，被稱為土壤食物網(wǎng)。土壤線蟲占據(jù)了食物網(wǎng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，有食植物組織的線蟲、食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲和捕食-雜食性線蟲，各類食性線蟲一般可通過(guò)口器和食道類型區(qū)分。

另外，低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食細(xì)菌線蟲往往體型較小，而高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的捕食性線蟲體型較大。土壤線蟲在調(diào)控微生物活性、土壤養(yǎng)分循環(huán)和植物生長(zhǎng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它們是土壤健康的最佳指示生物，是植物生長(zhǎng)的“調(diào)節(jié)器”。

土壤食物網(wǎng)

（圖片來(lái)源：FAO 2020）

各類土壤線蟲（a-e分別為 食細(xì)菌、食真菌、食植物、捕食性-雜食性線蟲）及幾種頭葉科（Cephalobidae）線蟲（g-n）口器結(jié)構(gòu)

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)2）

顯微鏡（20-40倍）下的土壤線蟲

（圖片來(lái)源：馬全會(huì)拍攝)

下面，讓我們進(jìn)入微觀世界，一起了解土壤線蟲的巨大作用！

土壤線蟲是植物生長(zhǎng)的“調(diào)節(jié)器”

在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，土壤線蟲扮演著一個(gè)隱秘而強(qiáng)大的角色。植物生長(zhǎng)需要各種氮、磷等養(yǎng)分，土壤線蟲在“肥料轉(zhuǎn)化”過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。線蟲取食土壤中各類微生物，促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)和有機(jī)質(zhì)的分解，提高土壤肥力，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

同時(shí)，土壤線蟲可以通過(guò)促進(jìn)細(xì)菌釋放有助于植物生長(zhǎng)的激素類物質(zhì)，如吲哚乙酸和生長(zhǎng)素等。另外，某些植食性線蟲通過(guò)取食植物根系的外層細(xì)胞，輕微刺激根系生長(zhǎng)，從而促進(jìn)了植物根系的擴(kuò)展和深化，提高植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收能力。

土壤線蟲是植物生長(zhǎng)的“調(diào)節(jié)器”

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)5）

植物健康的“地下保鏢”

在植物的生命周期中，根系時(shí)刻面臨著蟲害和病害的威脅，線蟲通過(guò)捕食土壤中的病原菌和害蟲，幫助植物抵御病蟲害侵襲。

例如昆蟲病原線蟲可以尋找并感染破壞植物的害蟲，從而減少害蟲對(duì)植物的損害；食細(xì)菌線蟲能夠直接取食導(dǎo)致植物根系疾病的病原菌，從而保障植物的健康生長(zhǎng)。

同時(shí)土壤線蟲可以刺激有益微生物分泌拮抗物質(zhì)，幫助植物抵御病原菌的侵害。因此，線蟲就像是植物的“地下保鏢”，在根際周圍巡邏，保護(hù)植物健康生長(zhǎng)。但是，一些植物寄生性線蟲也會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生危害，如大豆胞囊線蟲、根結(jié)線蟲等侵染作物根系，會(huì)導(dǎo)致糧食大量減產(chǎn)，需要進(jìn)行防治，清除這些“害群之蟲”。

土壤線蟲保護(hù)植物茁壯成長(zhǎng)

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)7）

土壤健康的“指示燈”

當(dāng)土壤發(fā)生退化或外界干擾后，土壤線蟲群落的數(shù)量和結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而為我們提供了一個(gè)監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量的工具。土壤線蟲的多樣性、富集指數(shù)和成熟度指數(shù)等可以有效反映土壤健康狀況。比如，土地過(guò)度利用后，土壤線蟲的多樣性可能會(huì)降低、結(jié)構(gòu)會(huì)簡(jiǎn)化，表明土壤功能下降。這就像是土壤的“健康狀況指示燈”變暗了，提醒我們需要采取措施來(lái)改善土壤條件。

土壤線蟲雖然微小，但數(shù)量和多樣性極其豐富，在維持土壤肥力、調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。土壤線蟲是土壤健康的“秘密守護(hù)者”，是地球不可或缺的寶貴資源。

12月5日是世界土壤日，讓我們從現(xiàn)在開始，更多關(guān)注、了解土壤，保護(hù)土壤生物多樣性，共建綠色家園！

參考資料：

1. Bongers, T., & Ferris, H. (1999). Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology & Evolution, 14(6), 224-228.

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3. Du Preez, G., Daneel, M., De Goede, R., Du Toit, M. J., Ferris, H., Fourie, H., ... & Schmidt, J. H. (2022). Nematode-based indices in soil ecology: Application, utility, and future directions. Soil Biology and Biochemistry, 169, 108640.

4. Holovachov, O., De Ley, I.T., Mundo-Ocampo, M. & De Ley, P. 2009. Identification of CephaloboideaNematoda).EUMAINE, Gent and Nematology, UC Riverside. 86 pp

5. Li, G., Liu, T., Whalen, J. K., & Wei, Z. (2023). Nematodes: an overlooked tiny engineer of plant health. Trends in Plant Science, 29(1), 52-63.

6. Van Den Hoogen, J., Geisen, S., Routh, D., Ferris, H., Traunspurger, W., Wardle, D. A., ... & Crowther, T. W. (2019). Soil nematode abundance and functional group composition at a global scale. Nature, 572(7768), 194-198.

7. Wilschut, R. A., & Geisen, S. (2021). Nematodes as drivers of plant performance in natural systems. Trends in Plant Science, 26(3), 237-247.

審核 | 許振柱