Under de senaste decennierna, odlare har i allt större utsträckning antagit jordbearbetning för att minska jorderosion och minska bränsle, arbetskraft, och ingångar.

Vetebönder i nordvästra inlandet av Stilla havet, dock, har varit långsammare att anta ingen jordbearbetning, delvis för att de – åtminstone på kort sikt – ser mer förekomst av markburna svampsjukdomar som Rhizoctonia rotröta när skörderester samlas på fältet. Dock, under längre tidsperioder, forskare belägna vid Washington State University och University of Idaho såg dessa svampsjukdomsutbrott minska efter att bönder kontinuerligt praktiserat ingen jordbearbetning under flera säsonger. Detta väckte en forskningsfråga:Beror detta på någon form av naturligt undertryckande av mikrobiella samhällen?

Studien av Yin et al, publiceras i Fytobiomer , en ny och helt öppen tidskrift från The American Phytopathological Society, tar det vetenskapliga samfundet ett steg närmare svaret, plus banar väg för vidare forskning.

I deras artikel, med titeln "Bakteriesamhällen på vete som odlas under långvarig konventionell jordbearbetning och ingen jordbearbetning i Stillahavsområdet nordvästra USA, "Paulitz och kollegor gjorde jämförelser sida vid sida av mikrobiella samhällen på lång sikt, tomter utan jord, tillsammans med intilliggande tomter under konventionell jordbearbetning på vetegårdar i Washington och Idaho. För att uppnå detta, de använde Next Generation Sequencing (NGS), som kan generera tusentals DNA-sekvenser från ett enda jordprov, och DNA:t kan användas för att identifiera bakterierna.

Över två år, Bulk- och jordprover från rhizosfären togs från två platser i var och en av marken utan jordbearbetning och konventionella mark. Proverna utvärderades sedan för skillnader i bakteriesamhället, särskilt de som kan förklara förekomsten av svampsjukdomar.

"Det här är första gången nästa generations sekvensering används för att få en så djupgående titt på bakteriesamhällen i det inre Stillahavsområdet nordvästveteodlingssystem, sade Paulitz, motsvarande författare till artikeln och forskningsväxtpatolog vid USDA-ARS i Pullman, Washington.

Genom studien, Paulitz och andra forskare fann att dessa bakteriesamhällen var dynamiska från år till år, samt plats till plats. Och medan mikrober i familjen Bacteroidetes återfanns mer frekvent i konventionella jordbearbetningssystem, bakteriefamiljer var i allmänhet mer påverkade av provets position.

"Vi hittade väldigt få förändringar av samhällen och bakteriegrupper som kunde förklaras av jordbearbetning, sa Paulitz. "Det som gjorde en större skillnad var var provet togs - i jorden som omger växten eller från ytan av roten. Dessa två samhällen var väldigt olika."

I allmänhet, familjer av bakterier som anses vara snabbväxande såsom Oxalobacteriaceae, Pseudomonadaceae, och Cytophagaceae, såväl som medlemmar av phylum Proteobacteria, var rikligare i jordproverna från rhizosfären.

De i familjerna av bakterier som växer långsammare, som Gaiellaceae, Acidobakterier och Gemmatimonadetes var generellt mer förekommande i bulkjordproverna.

Denna studie ledde till en ny hypotes, att svampsamhällen är mer påverkade av förändringar i jordbearbetningen, eftersom de är ansvariga för att bryta ner skörderester som lämnas kvar på ytan utan bearbetning.

Paulitz ser denna forskning som viktig, eftersom markhälsa kan vara en kritisk komponent i nästa generations metoder för hållbart jordbruk.

"Istället för att förlita sig på insatser som fungicider, kan vi hantera sjukdomar genom att använda rotation och andra kulturella tekniker? Med hjälp av de senaste teknikerna, vi kan nu titta på mikrobiomet för att börja definiera och bygga markhälsa."