Langzeitanwendung organischer Bodenverbesserer stärkt die Bodenmikrobiota und chemischen Eigenschaften in der Rhizosphäre von Mais

Bodenabbau und abnehmende Fruchtbarkeit sind drängende Probleme in der modernen Landwirtschaft, die die Bodengesundheit und Ökosystemleistungen beeinträchtigen. Diese fünfjährige Feldstudie untersuchte die langfristigen Auswirkungen von Bodenverbesserungen auf die Bodenmikrobiota und Funktionen in der Rhizosphäre von Maispflanzen, um nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken zu fördern, die die Bodengesundheit und Ökosystemleistungen unterstützen. Ein 5-jähriger Feldversuch wurde in der monomodalen Regenwald-Agroökologie der Littoral-Region Kameruns mit einem Split-Plot-Design durchgeführt. Vier Bodenfruchtbarkeitsmanagementoptionen wurden mit vier Wiederholungen bewertet, darunter chemische Düngemittel (urea+triple superphosphate+muriate of potash), organische Düngemittel (Geflügelmist+Mucuna-Gründünger), eine Kombination aus chemischen und organischen Düngemitteln (urea+triple superphosphate+muriate of potash+Geflügelmist+Rinderdung) und ein unberührter Wald als Kontrolle. Die Ergebnisse zeigten, dass organische Düngemittel die mikrobielle Biomasse und Enzymaktivitäten signifikant (P < 0,001) verstärkten, wobei Geflügelmist+Mucuna-Gründünger die höchste mikrobielle Biomasse (1293 mg−1kg−1 Boden) und Enzymaktivitäten, einschließlich saurer Phosphatase (43,98 mU−1g−1 Boden), alkalischer Phosphatase (16,23 mU−1g−1 Boden), Urease (57,17 mU−1g−1 Boden), β-Glucosidase (6,54 mU−1g−1 Boden) und Arylamidase (2,49 mU−1g−1 Boden), im Vergleich zu chemischen Eingaben (742 mg−1kg−1 Boden, 21,66 mU−1g−1 Boden, 3,81 mU−1g−1 Boden, 28,16 mU−1g−1 Boden, 2,61 mU−1g−1 Boden bzw. 0,86 mU−1g−1 Boden) mit den niedrigsten Werten, zeigte. Die Kombination aus Geflügelmist und Mucuna-Gründünger regulierte außerdem den Boden-pH (6,23), erhöhte den Gehalt an organischer Substanz (7,53 %) und verbesserte die Verfügbarkeit von N, P und K-Nährstoffen, während die chemischen Eingaben den niedrigsten pH-Wert (5,08) und organischen Substanzgehalt (4,00 %) aufwiesen. Die kombinierten chemisch-organischen Düngungen zeigten intermediate Effekte mit durchschnittlichen Werten von 994 mg−1kg−1 Boden (mikrobielle Biomasse), 35,52 mU−1g−1 Boden (saure Phosphatase), 6,61 mU−1g−1 Boden (alkalische Phosphatase), 46,79 mU−1g−1 Boden (Urease), 4,35 mU−1g−1 Boden (β-Glucosidase), 1,71 mU−1g−1 Boden (Arylamidase), 5,95 (pH) und 6,88 % (organische Substanz). Die Studie hebt die Vorteile der Integration organischer Bodenverbesserer in landwirtschaftliche Praktiken hervor, um biologische und chemische Bodeneigenschaften sowie Ökosystemleistungen zu fördern. Diese Ergebnisse haben bedeutende Implikationen für die Entwicklung umweltfreundlicher und nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken, die die Bodenmikrobiologie und das Ökosystemfunktionieren priorisieren.