Abstrak
Tanaman dapat mengubah komponen abiotik dan biotik ekosistem tanah, dan ini dapat mengakibatkan warisan tanah yang memfasilitasi atau menghambat pertumbuhan tanaman berikutnya. Sejauh mana efek warisan tanah disebabkan oleh karakteristik biotik atau abiotik tanah masih kurang dipahami.
Dalam percobaan mikrokosmos, kami menanam satu spesies tanaman (Leymus Chinensis) di tanah yang mengandung efek warisan dari peristiwa inokulasi tanah sebelumnya di mana tanah dari lokasi donor diinokulasi di lokasi penerima. Kami menguji apakah warisan tanah yang berasal dari plot lapangan membentuk kumpulan komunitas mikroba tanah dan kinerja tanaman secara berbeda, dan bagaimana efek ini diubah oleh penghilangan kelompok ukuran tertentu dari biota tanah.
Percobaan mikrokosmos kami menunjukkan bahwa warisan tanah dari percobaan penambahan tanah satu kali di padang rumput yang terdegradasi dapat memengaruhi komposisi mikroba tanah 4 tahun kemudian. Efek warisan ini dipengaruhi secara positif oleh jumlah tanah yang awalnya ditambahkan ke plot lapangan. Dengan menguji empat jenis fraksi biotik yang berbeda ukurannya, kami menemukan bahwa organisme berukuran kecil (<20 μm), khususnya jamur, adalah yang paling penting untuk pembentukan warisan dan pertumbuhan tanaman.
Hasil kami menyoroti pentingnya kepadatan inokulum dan mikroba berukuran lebih kecil dalam pembentukan warisan tanah. Kami menyimpulkan bahwa interaksi antara tanaman dan mikroba tanah merupakan pendorong dalam pemulihan padang rumput yang terdegradasi setelah penambahan tanah. Memisahkan kontribusi berbagai kelompok biotik dalam tanah terhadap pertumbuhan tanaman dapat memberikan dasar teoritis untuk persiapan bio-inokulan yang dapat digunakan untuk pemulihan ekosistem yang terdegradasi secara berkelanjutan.
Baca Ringkasan Bahasa Sederhana gratis untuk artikel ini di blog Jurnal.
1 PENDAHULUAN
Karakteristik abiotik dan biotik tanah dapat dibentuk oleh tanaman yang tumbuh di tanah (Bardgett & van der Putten, 2014). Hal ini dapat mengakibatkan warisan tanah yang dapat memengaruhi kinerja tanaman lain yang tumbuh di tanah tersebut di kemudian hari (Teste et al., 2017; van der Putten et al., 2013). Penelitian terbaru telah menunjukkan bahwa warisan tanaman-tanah ini dapat bertahan di dalam tanah selama beberapa tahun atau lebih lama, dan oleh karena itu dapat memiliki konsekuensi jangka panjang bagi perakitan dan produktivitas komunitas tanaman (Heinen et al., 2020). Dengan menambahkan tanah, misalnya melalui inokulasi tanah, warisan tanah dapat dipindahkan ke lokasi lain dan ini dapat mengubah perkembangan bioma tanaman dan tanah, dan bahkan memengaruhi fungsi ekosistem di lokasi penerima (Wubs et al., 2016). Ditemukan juga bahwa efek warisan ini pada pertumbuhan tanaman dan karakteristik tanah di lokasi penerima dipengaruhi oleh jumlah tanah yang diinokulasi (Han et al., 2022). Akan tetapi, jumlah tanah yang diinokulasi juga mengubah ketersediaan sumber daya seperti nitrogen yang tersedia di tanah, baik secara langsung maupun tidak langsung melalui perubahan kualitas atau kuantitas bahan organik tanah (Cong et al., 2014; Jing et al., 2022). Sejauh mana efek warisan tanah disebabkan oleh karakteristik biotik atau abiotik dari tanah yang diinokulasi, dan apakah pengenalan tunggal tanah dari ekosistem yang berbeda dapat menghasilkan warisan tanah yang berbeda masih kurang dipahami.
Bioma tanah merupakan penggerak penting dari proses tanah seperti siklus nutrisi, dengan demikian mendukung produktivitas primer dan keanekaragaman tanaman (Wagg et al., 2019). Sebagian besar penelitian berfokus pada efek bersih dari seluruh bioma tanah terhadap kinerja tanaman. Akan tetapi, pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi secara berbeda oleh organisme tanah dengan berbagai ukuran tubuh dan fungsi, dan kelompok biotik tanah dengan ukuran yang berbeda dapat saling melengkapi dalam mendorong pertumbuhan tanaman (Wang et al., 2019). Kelompok organisme dengan ukuran yang berbeda ini dapat memengaruhi kelompok lain dalam jaring makanan tanah. Misalnya, makrofauna dan mesofauna dapat mengubah komunitas mikroba dan nematoda melalui interaksi trofik langsung, tetapi juga melalui dampaknya terhadap ketersediaan sumber daya (David, 2014). Salah satu cara untuk mempelajari dampak fraksi ukuran fauna tanah yang berbeda terhadap kinerja tanaman adalah dengan menginokulasi ulang fraksi yang diayak secara terpisah ke tanah yang disterilkan (Wagg et al., 2014; Wang et al., 2019). Meskipun komponen biotik dari warisan tanah ditemukan memiliki efek jangka panjang pada perakitan komunitas (Wubs et al., 2019), kontribusi kuantitatif dari organisme berukuran berbeda pada warisan biotik sebagian besar tidak diketahui karena banyak studi lapangan hanya didasarkan pada pengurutan, terutama dalam pembentukan warisan jangka panjang di ekosistem yang terdegradasi.
Efek warisan tanah berubah seiring waktu. Hal ini dapat terjadi karena adanya umpan balik antara tanaman dan komunitas tanah dan dapat menyebabkan efek yang lebih kuat dari waktu ke waktu, di mana perbedaan awal dalam tanah menyebabkan perubahan pada tanaman yang kemudian menyebabkan perbedaan yang lebih besar dalam tanah (Wubs et al., 2016). Namun, efek warisan tanah yang awalnya ada juga dapat menghilang, sehingga mengakibatkan konvergensi dalam komunitas tanah yang kembali ke keadaan semula dalam waktu singkat.
2 BAHAN DAN METODE
2.1 Percobaan lapangan penambahan tanah
Lokasi penelitian terletak di padang rumput terdegradasi di dekat Stasiun Penelitian Ekoton Hutan-Stepa Erguna milik Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (50°10′46″ N, 119°22′56″ E). Kami memiliki izin yang sesuai yang diberikan oleh Stasiun Penelitian Ekoton Hutan-Stepa Erguna dari Institut Ekologi Terapan, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok untuk melaksanakan studi lapangan kami, dan tidak diperlukan lisensi. Percobaan lapangan penambahan tanah dengan tiga blok replikasi dimulai pada tahun 2018 (Gambar 1a). Tanah tambahan berasal dari dua tipe ekosistem (padang rumput stepa (S; selanjutnya disebut sebagai ‘stepa’) dan padang rumput dataran tinggi (M; selanjutnya disebut sebagai ‘padang rumput’)) yang terletak 20 km terpisah. Untuk kedua ekosistem, tanah dikumpulkan dari tiga lokasi berbeda yang berjarak 1 km sebagai tiga replikasi tanah donor, dan tanah ditambahkan dalam dua jumlah (lapisan 1 cm dan lapisan 3 cm tanah tambahan, selanjutnya disebut ‘rendah’ dan ‘tinggi’, masing-masing). Oleh karena itu, 12 plot dengan penambahan tanah donor dibuat di setiap blok; tiga replikasi untuk empat kelompok (S-rendah, S-tinggi, M-rendah dan M-tinggi). Setiap plot (2 × 2 m) dipisahkan oleh jalur selebar 2 m. Pada tahun 2021, kami secara acak memilih 12 plot penambahan tanah dari satu blok yang sama untuk digunakan untuk percobaan mikrokosmos (Gambar 1b). Kami juga mengumpulkan tanah dari lokasi penerima tetapi di luar plot, dari area tanpa inokulasi tanah, kemudian mensterilkan tanah dan menggunakannya sebagai tanah curah untuk percobaan mikrokosmos.
2.2 Pengumpulan tanah
Pada tahun 2021, kami mengumpulkan tanah (0–10 cm) dari 12 plot lapangan yang disebutkan sebelumnya dan dari tiga lokasi yang sama di kedua lokasi donor tempat tanah awalnya dikumpulkan. Oleh karena itu, enam tanah, masing-masing dengan tiga plot ulangan, diambil sampelnya untuk menyiapkan larutan tanah (Gambar 1b), yaitu, M-rendah dan M-tinggi (tanah yang dikumpulkan dari plot percobaan tempat tanah padang rumput 1 cm (rendah) dan 3 cm (tinggi) ditambahkan), S-rendah dan S-tinggi (tanah yang dikumpulkan dari plot percobaan tempat tanah padang rumput 1 cm (rendah) dan 3 cm (tinggi) ditambahkan), DonorM dan DonorS (tanah yang dikumpulkan dari padang rumput dan stepa donor). Di setiap plot percobaan atau lokasi donor, 25 inti tanah (kedalaman 10 cm, diameter 5 cm) dikumpulkan dalam kotak persegi panjang reguler berukuran 25 × 50 cm. Tanah dari lokasi donor dikumpulkan berdekatan dengan area tempat tanah dikumpulkan untuk percobaan penambahan tanah di lapangan 4 tahun sebelumnya.
Di laboratorium, sampel tanah dikumpulkan per petak dan diayak melalui jaring berukuran 1 cm untuk membuang batu dan akar yang besar, sehingga diperoleh sampel tanah komposit yang tercampur dengan baik untuk setiap petak, dengan total 18 sampel tanah komposit. Kemudian sampel tanah disimpan pada suhu 4°C selama 7 hari sebelum menyiapkan larutan tanah untuk percobaan mikrokosmos. Kami juga mengumpulkan tanah dari lokasi penerima dari area tanpa inokulasi tanah untuk digunakan sebagai tanah curah dalam mikrokosmos. Setelah pengumpulan tanah, tanah curah ini disiapkan serupa dengan sampel lainnya dan kemudian disterilkan dengan iradiasi gamma (>35 kGy). Secara total, ada 18 sampel tanah (6 tanah (S-rendah, S-tinggi, M-rendah, M-tinggi, DonorS dan DonorM) × 3 ulangan (tiga sampel tanah yang berbeda)).
2.3 Desain percobaan mikrokosmos
Untuk mengevaluasi bagaimana fraksi ukuran yang berbeda dari bioma tanah memengaruhi efek warisan tanah dalam percobaan mikrokosmos, empat jenis (<1000, <100, <38 dan <20 μm inokula tanah) inokula tanah berair disiapkan dari setiap sampel tanah (Gambar 1c). Kami berharap bahwa penyaringan 1000 μm hanya akan menghilangkan makrofauna tanah yang lebih besar, penyaringan 100 μm akan menghilangkan makrofauna tanah dan mesofauna, penyaringan 38 μm akan menghilangkan makrofauna tanah, mesofauna dan mikrofauna, dan penyaringan 20 μm akan menghilangkan sebagian jamur, sehingga menghasilkan kekayaan jamur yang lebih rendah (Wagg et al., 2014, 2019). Namun, hasil kami menunjukkan bahwa penyaringan melalui 1000, 100 dan 38 μm memiliki sedikit efek pada DNA nematoda, protista, jamur dan bakteri, sementara penyaringan 20 μm pada dasarnya menghilangkan semua nematoda, sebagian besar jamur dan beberapa bakteri. Ini berbeda dari penelitian lain (Wagg et al., 2014, 2019), mungkin karena sampel tanah yang digunakan untuk menyiapkan inokula berair mengandung lebih banyak larva atau telur berukuran kecil. Suspensi tanah disiapkan dengan menambahkan 150 mL buffer fosfat (pH 6,51, 1 g/L KH2PO4) ke 150 g tanah (air:tanah = 1:1, b/b) dalam gelas kimia 1 L (Wang et al., 2019). Campuran tanah dan air ini cukup untuk memperoleh 100 mL larutan untuk setiap fraksi ukuran setelah diayak dan disaring. Setelah diaduk dan didiamkan selama 30 detik, suspensi tanah disaring melalui saringan 1000 μm, 1000 μm diikuti oleh saringan 100 μm dan 1000 μm diikuti oleh saringan 100 μm dan kemudian saringan 38 μm ke dalam gelas kimia untuk memperoleh inokulum tanah yang mengandung fraksi biotik dengan ukuran yang berbeda. Untuk inokulum tanah 20 μm, larutan tanah yang telah melewati saringan 38 μm kemudian disaring melalui kertas saring 20 μm. Setelah persiapan larutan tanah, 100 mL inokulum tanah diinokulasikan ke dalam setiap mikrokosmos (d = 13,5 cm, h = 9,5 cm) yang berisi 450 g tanah padang rumput terdegradasi yang dihomogenisasi dan disterilkan. Untuk setiap jenis tanah, ini diulang tiga kali dengan sampel tanah yang berbeda. Secara total, kami memperoleh 72 mikrokosmos dengan inokulum air. Oleh karena itu, percobaan tersebut berisi 24 perlakuan yang terdiri dari inokulum berair, dengan empat fraksi ukuran, inokulum dari petak ladang yang diinokulasi 4 tahun sebelumnya dengan dua jumlah tanah dari dua ekosistem, dan inokulum dari dua ekosistem donor. Kami juga secara langsung menginokulasikan 100 mL buffer fosfat ke dalam enam pot dengan 450 g tanah padang rumput terdegradasi yang disterilkan sebagai kontrol. Secara total, terdapat 78 pot [6 tanah (S-rendah, S-tinggi, M-rendah, M-tinggi, DonorS dan DonorM) × 3 replikasi × 4 fraksi biotik (1000, 100, 38 dan 20 μm) + 6 pot kontrol penyangga saja] (Tabel 1 untuk pernyataan replikasi). Percobaan berlangsung selama 3 bulan, dan rincian lebih lanjut disediakan dalam Lampiran S1 dan S2 dalam Informasi Pendukung. Karbon total tanah, nitrogen total, fosfor total, karbon organik terlarut, mineralisasi nitrogen, dan fosfor tersedia diukur setelah panen tanaman. Pengukuran terperinci sifat fisikokimia tanah disediakan dalam Lampiran S3.
2.4 Pengurutan DNA tanah dan analisis bioinformatika
Komposisi komunitas bakteri tanah, jamur, protista dan invertebrata ditentukan dengan pengurutan amplikon menggunakan platform Illumina MiSeq. DNA tanah diekstraksi menggunakan ALFA-SEQ Advanced Soil Kit (mCHIP, China) berdasarkan protokol standar. 16S bakteri, ITS jamur, dan rRNA 18S eukariotik
Analisis koordinat prinsip tak terbatas (PCoA) dan analisis varians permutasi (PERMANOVA) dilakukan berdasarkan ordinasi jarak Bray-Curtis+, untuk menilai efek warisan tanah, fraksi ukuran bioma tanah dan interaksinya pada komposisi komunitas tanah (yaitu bakteri tanah, jamur, protista dan nematoda). Untuk membandingkan efek warisan tanah pada komunitas tanah, kami juga menghitung kesamaan komunitas tanah antara warisan tanah yang dikumpulkan dari plot lapangan yang diinokulasi dan lokasi donor masing-masing berdasarkan kesamaan Bray-Crutis, misalnya, S-high dan donorS. Kami kemudian menilai efek warisan tanah dengan model efek campuran linier yang dijelaskan sebelumnya. Kekayaan setiap bioma tanah (bakteri tanah, jamur, protista dan nematoda) juga dihitung untuk menilai efektivitas perawatan penyaringan yang mirip dengan penelitian sebelumnya (Wagg et al., 2014, 2019). Analisis redundansi (RDA) dilakukan untuk menilai bagaimana perubahan dalam komunitas mikroba berkorelasi dengan variabel abiotik tanah (yaitu TC, TN, TP, DOC, dan AP) dan pertumbuhan tanaman (yaitu biomassa akar dan pucuk). Untuk menilai apakah efek biomassa tanaman pada komposisi komunitas tanah bergantung pada efek warisan tanah, kami menggunakan model ANOVA dengan interaksi antara biomassa tanaman dan efek warisan tanah sebagai variabel penjelas, sementara biomassa tanaman juga merupakan kovariat (Petr & Jan, 2014). Kemudian kami memilih dua tingkat data dari efek warisan tanah, termasuk ‘S-rendah, S-tinggi, dan DonorS’ atau ‘M-rendah, M-tinggi, dan DonorM’ yang dipasangkan, untuk menggunakan model di atas, untuk membandingkan apakah efek biomassa tanaman pada komposisi komunitas berbeda secara signifikan antara kedua tingkat tersebut. Misalnya, untuk kombinasi ‘S-low dan S-high’, kami menggunakan model untuk mengeksplorasi apakah ada perbedaan yang signifikan
3 Efek warisan tanah dan fraksi biotik pada komunitas tanah
Setelah 3 bulan pertumbuhan tanaman dalam percobaan mikrokosmos, kekayaan bakteri tanah, jamur, dan nematoda menurun secara signifikan (p < 0,05) dengan penurunan ukuran jaring yang digunakan untuk inokulasi (Gambar S2; Tabel S2). Komunitas bakteri yang dirakit dalam mikrokosmos yang diinokulasi dengan fraksi biotik dari plot yang diinokulasi dengan tanah padang rumput sangat berbeda antara tanah yang dikumpulkan dari lokasi donor dan dari plot lapangan percobaan (Gambar 3a; Tabel 3). Namun, komunitas bakteri yang terkumpul dalam mikrokosmos yang diinokulasi dengan fraksi biotik dari plot yang diinokulasi dengan sejumlah besar tanah stepa sangat mirip dengan fraksi biotik dari stepa donor
3.1 Efek warisan tanah dan fraksi biotik pada biomassa Leymus
Secara keseluruhan, biomassa pucuk dan akar tanaman, dalam mikrokosmos yang diinokulasi dengan inokula tanah padang rumput, lebih tinggi ketika diinokulasi dengan fraksi biotik berukuran 20 μm daripada ketika diinokulasi dengan fraksi biotik lainnya (p < 0,05; Gambar 4a, b; Tabel 4). Tren serupa ditemukan untuk biomassa pucuk tanaman ketika inokula berasal dari tanah stepa (Gambar 4a). Untuk tanah stepa, biomassa akar tanaman lebih tinggi dalam mikrokosmos yang diinokulasi dengan fraksi biotik 1000 μm daripada ketika diinokulasi dengan fraksi biotik lainnya (p < 0,05; Gambar 4b; Tabel 4). Untuk tanah padang rumput, biomassa akar tanaman lebih tinggi dalam mikrokosmos dengan inokula dari donor daripada dari plot percobaan penambahan tanah, sedangkan untuk tanah stepa biomassa akar tidak berbeda di antara berbagai jenis warisan, tetapi biomassa pucuk tertinggi dengan inokula dari donor (p < 0,05; Gambar 4a, b; Tabel 4). Rasio akar/pucuk tertinggi dalam mikrokosmos dengan inokula dari tanah donor untuk tanah M, sementara itu terendah untuk tanah S
3.2 Hubungan antara mikrobioma tanah, karakteristik tanaman, dan sifat tanah abiotik
Untuk tanah padang rumput, komunitas bakteri dengan warisan dari plot percobaan memiliki efek yang lebih rendah (p < 0,001) pada pertumbuhan tanah tanaman daripada yang berasal dari padang rumput donor (Gambar 5a; Tabel 5). Untuk tanah stepa, komunitas bakteri dari plot yang menerima tanah stepa dalam jumlah tinggi menjelaskan lebih banyak variasi (p < 0,05) dalam biomassa tanaman daripada jenis inokulasi warisan lainnya (Gambar 5b; Tabel 5). Sebaliknya, komunitas jamur dari plot yang menerima sedikit tanah padang rumput menjelaskan lebih banyak biomassa tanaman (p < 0,001) daripada komunitas jamur dari perlakuan lain (Gambar 5e; Tabel 5). Komunitas jamur yang terkumpul dalam mikrokosmos yang diinokulasi dengan fraksi terkecil (20 μm) memiliki efek yang lebih besar (p < 0,001) pada biomassa tanaman daripada yang diinokulasi dengan fraksi terbesar (1000 μm) untuk tanah padang rumput
4 DISKUSI
4.1 Efek biotik tanah sebagai pendorong warisan tanah
Warisan tanah dapat bertahan di dalam tanah selama bertahun-tahun, tetapi dapat juga menghilang dengan cepat (Hannula et al., 2021; Wubs et al., 2019). Setelah 3 bulan pertumbuhan satu spesies tanaman, bioma tanah (yaitu bakteri, jamur, protista, dan nematoda) dalam mikrokosmos yang diinokulasi dengan fraksi biotik tanah dari lokasi donor dan plot percobaan jelas berbeda. Hal ini menarik karena, setelah 3 bulan pertumbuhan satu spesies tanaman, kita dapat menduga bahwa spesies ini telah mengondisikan tanah dan membentuk kembali mikrobioma (Hannula et al., 2019). Jelas, terlepas dari efek utama monokultur tanaman pada bioma tanah, warisan tanah masih terdeteksi dalam percobaan kami. Selain itu, bakteri dan jamur tanah dalam mikrokosmos dengan tanah yang dikumpulkan dari petak lahan percobaan yang awalnya menerima jumlah inokulum tanah yang lebih tinggi lebih menyerupai komunitas donor daripada yang menerima jumlah tanah yang lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa ada warisan dari perlakuan inokulasi tanah asli dalam percobaan lapangan yang masih dapat dideteksi. Hal ini menyoroti bahwa penambahan tanah dengan organisme tanah di lapangan dapat memiliki dampak jangka panjang dalam sistem tempat mereka diperkenalkan dan menekankan potensi perlakuan inokulasi tanah secara keseluruhan untuk pemulihan alam (Lyons et al., 2023). Salah satu penjelasan untuk hasil ini adalah bahwa organisme tanah yang diperkenalkan tetap ada dan aktif di lingkungan baru dan karenanya menetap dalam jaring makanan tanah penerima (Han et al., 2022; Wubs et al., 2016). Atau, ada kemungkinan bahwa penambahan tanah dan organisme tanah di lokasi penerima memengaruhi komunitas tanaman dan bahwa umpan balik antara bioma tanaman dan tanah kemudian menghasilkan perbedaan yang terus-menerus dalam bioma tanah dari waktu ke waktu (Heinen et al., 2020).
Serupa dengan apa yang kami deteksi dalam penelitian kami, penelitian sebelumnya juga melaporkan bahwa jumlah tanah tambahan yang lebih tinggi menghasilkan dampak yang lebih besar pada komunitas mikroba tanah dan pertumbuhan tanaman (Dong et al., 2022). Ada kemungkinan bahwa dengan jumlah tanah tambahan yang lebih tinggi, kelangsungan hidup organisme tanah yang diperkenalkan meningkat karena habitat yang diciptakan oleh penambahan lapisan tanah yang lebih tebal mungkin lebih menyerupai habitat tempat donor daripada ketika hanya lapisan tanah donor yang tipis yang diperkenalkan (Han et al., 2022). Selain itu, jumlah tanah yang lebih tinggi dapat mentransfer lebih banyak organisme tanah dan inokulum atau penggantian organisme tanah yang lebih besar dapat berkontribusi pada efek warisan yang lebih kuat atau lebih tahan lama. Penjelasan lain yang mungkin adalah bahwa peningkatan jumlah tanah tambahan mungkin juga mengandung lebih banyak benih vegetasi donor, dan oleh karena itu hal ini juga dapat mendorong perkembangan komunitas tanaman baru, yang pada gilirannya cocok dengan bioma tanah baru, yang mengarah pada umpan balik tanaman-tanah yang positif dan perbedaan yang lebih jelas dalam komunitas tanah dari waktu ke waktu (Radujkovic et al., 2020).
Warisan tanah merupakan efek bersih dari efek abiotik dan biotik tanah, dan jumlah tanah yang ditambahkan lebih tinggi menghasilkan efek abiotik dan biotik yang lebih tinggi yang diciptakan oleh komunitas tanaman donor. Mempertimbangkan bahwa dalam hasil kami hampir tidak ada perbedaan dalam nutrisi tanah, hasil kami menunjukkan bahwa warisan dari eksperimen lapangan yang terdeteksi sebagian besar berasal dari biotik. Menariknya, komunitas mikroba yang muncul dari inokulasi dengan inokulum dari plot eksperimen di mana jumlah tanah yang ditambahkan lebih sedikit lebih terpengaruh (yaitu korelasi yang lebih kuat) oleh nutrisi abiotik daripada yang berasal dari plot eksperimen di mana jumlah tanah donor yang ditambahkan lebih banyak. Ini menunjukkan bahwa dampak yang lebih besar pada komunitas mikroba tanah dari jumlah tanah yang ditambahkan lebih banyak terutama berasal dari efek biotik, tetapi konteks abiotik tanah juga penting untuk membentuk warisan mikroba setelah penambahan tanah. Oleh karena itu, kombinasi perubahan nutrisi tanah dan bioregulasi dapat menjadi strategi restorasi yang menjanjikan.
4.2 Penghapusan kelompok biotik tanah dan persistensi warisan mikroba tanah
Dalam mikrokosmos, kesamaan dalam bioma tanah di antara perlakuan meningkat ketika fraksi biotik yang digunakan untuk inokulasi lebih kecil dari 20 μm, yang sejalan dengan hipotesis ketiga kami. Ukuran mata jaring yang lebih kecil menghilangkan organisme besar yang tidak serupa, misalnya, mesofauna, yang biasanya tumbuh lambat dan memiliki penyebaran rendah tetapi dapat secara langsung atau tidak langsung memengaruhi komposisi komunitas organisme tanah yang lebih kecil (Kulmatiski & Beard, 2011). Hasilnya menunjukkan bahwa komposisi komunitas mikroba yang lebih kecil dari 20 μm serupa di petak ladang yang menerima jumlah tanah yang lebih rendah dan lebih tinggi dari kedua donor. Kesamaan di antara komunitas mikroba paling rendah untuk ukuran mata jaring terbesar dan meningkat dengan penurunan ukuran mata jaring untuk inokulum yang disiapkan dari tanah yang menerima jumlah tanah donor yang rendah. Menariknya, hal ini tidak terjadi pada inokula dari tanah yang menerima sejumlah besar tanah donor
5 KESIMPULAN
Sebagai kesimpulan, penelitian kami menunjukkan bahwa warisan dalam tanah yang dikumpulkan dari percobaan penambahan tanah satu kali yang terjadi 4 tahun sebelumnya di padang rumput yang terdegradasi dapat memengaruhi perakitan seluruh bioma tanah. Efek warisan ini sangat dipengaruhi oleh jumlah tanah yang awalnya ditambahkan ke plot lapangan. Yang penting, warisan yang dibawa oleh organisme tanah berukuran kecil lebih mirip dengan bioma tanah di tanah donor dan memiliki efek positif yang lebih kuat pada pertumbuhan tanaman. Seiring berjalannya waktu, kami berpendapat bahwa warisan mikroba tanah berukuran lebih kecil ini dapat secara bertahap memulihkan interaksi positif antara jaring makanan tanah dan tanaman melalui efek bottom-up. Temuan ini meningkatkan pemahaman kita tentang interaksi antara tanaman dan jaring makanan tanah, yang dapat membantu merancang strategi yang sesuai untuk konservasi dan pemulihan dalam ekosistem yang terdegradasi.
Leave a Reply