化学肥料是提高作物产量的重要途径,然而随着化肥的长期大量的施用,造成土壤酸化、板结、肥力下降等问题,同时也带来了湖泊水体富营养化等环境问题。有机肥由于其肥效持久,可改善土壤理化性质,提高土壤微生物活性和多样性等优势,逐渐替代化学肥料成为解决土壤问题,缓解环境压力的重要手段。土壤是各种生物的重要栖息地,其中含有数量巨大、种类繁多的病毒生命体。虽然学术界普遍意识到病毒在土壤各种生态过程中可能起到重要的作用,但目前国际上对土壤病毒研究的重视程度远落后于流动的海洋环境。本研究依托江西省红壤研究所的长期有机培肥的试验,从水稻产量差异、土壤养分、土壤病毒种群多样性、宏基因组等角度解析不同有机培肥措施条件下稻田土壤病毒多样性、群落结构组成以及寄主群体协同进化关系,探讨调控病毒微生态系统碳代谢相关基因的过程。主要研究结果如下:（1）长期有机培肥条件下,施用有机肥不仅可以显著提高水稻产量,同时可以显著提高土壤中有机质、全氮、碱解氮的含量。绿肥配施猪粪处理15年（2006年-2021年）平均增产约25.16%（M2）和23.50%（M3）;有机质含量显著增加48.35%（M2）、44.25%（M3）;碱解氮51.24%（M2）、45.84%（M3）;全氮含量增加55.12%（M2）、50.84%（M3）。但有机培肥对土壤中的全钾和速效钾含量没有显著作用。绿肥配施猪粪在一定范围内可以有效缓解土壤p H下降。水稻产量与土壤有机质、碱解氮、速效磷、全氮、全磷含量呈现极显著正相关关系,通过有机培肥可以有效提高农田的水稻产量。（2）长期有机培肥条件下,稻田土壤病毒分布于37个科,微小病毒科（Microviridae）是红壤区稻田土壤主要的病毒类群。M3处理中长尾病毒科（Siphoviridae）、肌病毒科（Myoviridae）、痘病毒科（Poxviridae）丰度显著高于其他处理的。而M2处理中微小病毒科（Microviridae）、矮化病毒科（Nanoviridae）丰度显著高于其他处理。施用绿肥配施猪粪（M2、M3）可以显著改变土壤病毒群落结构。（3）长期有机培肥条件下,稻田土壤病毒体注释到44个病毒功能分类单元。蛋白质家族（遗传信息处理）是绿肥配施猪粪处理土壤病毒中最为丰富的功能信息。稻田土壤病毒预测到83个细菌属宿主,获得不动杆菌属（Acinetobacter）、地芽孢杆菌属（Geobacillus）、军团菌属（Legionella）、芽胞杆菌属（Bacillus）、链霉菌属（Streptomyces）、梭菌属（Clostridioides）、肠杆菌属（Enterobacter）等7个是土壤中丰富的细菌种属,其中18%的病毒宿主是不动杆菌属。军团菌属（Legionella）是绿肥配施处理（M2、M3、M4）中特有的病毒宿主,在绿肥秸秆还田土壤（M4）中最为丰富的病毒宿主。（4）通过稻田土壤病毒宏基因组基因注释,鉴定出143个独特的碳水化合物的运输和代谢基因,基于开放阅读框识别为碳水化合物活性酶（CAZymes）,其中糖苷水解酶最为丰富,其次为糖基转移酶。综上所述:长期有机培肥可以显著提高水稻产量和增加土壤养分含量,也可以显著改变土壤病毒群落结构。微小病毒科（Microviridae）是红壤区稻田土壤主要的病毒类群。不动杆菌属（Acinetobacter）是病毒的重要宿主,而军团菌属（Legionella）是绿肥配施处理（M2、M3、M4）中特有的病毒宿主。糖苷水解酶和糖基转移酶是稻田土壤病毒宏基因组中最为丰富的基因。