Preventing soil biological degradation under the cultivation of Bacillus thuringiensis (Bt) crops is crucial to soil health. Despite studies concerning environmental risks of Bt crops, we surprisingly know little about whether soil biological degradation occurs under Bt crop cultivations. To fill this gap, we calculated the index of resistance (IR) and resilience (IR′) of 13 soil properties (the activities of enzymes, the rates of ecosystem processes, soil microbial biomass, and soil carbon and nutrients) using soil samples collected from an 8‐year Bt rice cultivation experiment, including three treatments, that is, continual cultivation of Bt rice (GM) and non‐Bt rice (non‐GM), and rotation between Bt and non‐Bt rice every 2 years (GM/non‐GM rotation). In GM and GM/non‐GM rotation, the IR of the activities of dehydrogenase, acid phosphatase, methane production rates was significantly greater than that in non‐GM. Further, the IR of denitrification, methane oxidation, microbial carbon, and microbial nitrogen was significantly lowered in GM, and the IR of microbial carbon in GM/non‐GM rotation was significantly decreased compared with that in non‐GM. However, the results of IR′ showed no significant differences in these soil properties between treatments, except for methane oxidation and urease in GM and microbial nitrogen in GM/non‐GM rotation. Taking into consideration of soil resistance and resilience, the most soil properties remained relatively stable. These findings suggest that the Bt rice cultivations have not significantly resulted in soil biological degradation.

中文翻译：

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就碳、氮和磷循环而言，BT 水稻种植不会导致土壤生物降解

防止苏云金芽孢杆菌 (Bt) 作物栽培下的土壤生物降解对土壤健康至关重要。尽管研究了 Bt 作物的环境风险，但令人惊讶的是，我们对 Bt 作物种植下是否发生土壤生物降解知之甚少。为了填补这一空白，我们使用收集的土壤样品计算了 13 种土壤特性（酶活性、生态系统过程速率、土壤微生物生物量以及土壤碳和养分）的抗性 (IR) 和恢复力 (IR') 指数。 8 年 Bt 水稻栽培试验，包括 3 个处理，即 Bt 水稻（GM）和非 Bt 水稻（non-GM）的连续种植，以及每 2 年 Bt 和非 Bt 水稻轮作（GM）。 /非转基因轮换）。在转基因和转基因/非转基因轮换中，脱氢酶、酸性磷酸酶、甲烷产率显着高于非转基因。此外，反硝化、甲烷氧化、微生物碳和微生物氮的IR在转基因中显着降低，与非转基因相比，转基因/非转基因轮作中微生物碳的IR显着降低。然而，IR'的结果表明，除了转基因中的甲烷氧化和脲酶以及转基因/非转基因轮作中的微生物氮外，处理之间这些土壤性质没有显着差异。考虑到土壤抗性和弹性，大多数土壤性质保持相对稳定。这些发现表明 Bt 水稻种植并未显着导致土壤生物降解。甲烷氧化、微生物碳和微生物氮在转基因中显着降低，与非转基因相比，转基因/非转基因轮作中微生物碳的 IR 显着降低。然而，IR'的结果表明，除了转基因中的甲烷氧化和脲酶以及转基因/非转基因轮作中的微生物氮外，处理之间这些土壤性质没有显着差异。考虑到土壤抗性和弹性，大多数土壤性质保持相对稳定。这些发现表明 Bt 水稻种植并未显着导致土壤生物降解。甲烷氧化、微生物碳和微生物氮在转基因中显着降低，与非转基因相比，转基因/非转基因轮作中微生物碳的 IR 显着降低。然而，IR'的结果表明，除了转基因中的甲烷氧化和脲酶以及转基因/非转基因轮作中的微生物氮外，处理之间这些土壤性质没有显着差异。考虑到土壤抗性和弹性，大多数土壤性质保持相对稳定。这些发现表明 Bt 水稻种植并未显着导致土壤生物降解。IR' 的结果表明，除了转基因中的甲烷氧化和脲酶以及转基因/非转基因轮作中的微生物氮外，处理之间这些土壤特性没有显着差异。考虑到土壤抗性和弹性，大多数土壤性质保持相对稳定。这些发现表明 Bt 水稻种植并未显着导致土壤生物降解。IR' 的结果表明，除了转基因中的甲烷氧化和脲酶以及转基因/非转基因轮作中的微生物氮外，处理之间这些土壤特性没有显着差异。考虑到土壤抗性和弹性，大多数土壤性质保持相对稳定。这些发现表明 Bt 水稻种植并未显着导致土壤生物降解。