不同的氮肥施用策略和秸秆还田方式通过调节土壤微生物群落组成，影响碳矿化速率及土壤有机碳（SOC）的动态变化

《Applied Soil Ecology》：Distinct nitrogen application strategies and straw incorporation modulate carbon mineralization rate and SOC dynamics by regulating soil microbiome composition

土壤有机碳动态与微生物群落响应机制研究。通过实验室培养90天，比较均匀混合施氮（MA）、局部条带施氮（BA）、靶向超颗粒施氮（TA）在有无秸秆条件下的土壤有机碳（SOC）矿化动力学、微生物群落结构及功能多样性。研究发现秸秆显著提升CO?排放（+85%）、SOC矿化量（+111%）和微生物代谢活性（+77%），而MA施氮策略加速SOC矿化速率（+32%），TA在秸秆存在时更有效促进稳定碳组分积累（+18%）。微生物分析显示MA促进红球菌属（Rhodanobacter）增殖并抑制朱氏菌属（Chujaibacter），TA则提升曲霉属（Aspergillus）等真菌多样性（+23%）。研究揭示了氮肥精准施用与秸秆还田协同作用对土壤碳库动态的调控机制，为可持续土壤管理提供理论依据。

　　这项研究探讨了传统氮肥施用方式对秸秆分解的影响，以及精准氮肥放置策略如何调节土壤有机碳（SOC）的转化过程。通过在实验室条件下进行为期90天的培养实验，研究团队比较了三种氮肥施用方式——均匀混合施用（MA）、局部带状施用（BA）和靶向超大颗粒施用（TA），并分析了在有秸秆和无秸秆两种条件下，这些施用方式对土壤微生物群落变化、SOC矿化速率及土壤碳动态的影响。

研究发现，秸秆的加入显著提高了CO?释放量，增加了SOC矿化总量，并提升了微生物代谢商。这表明，秸秆的输入对土壤碳循环有明显促进作用。然而，单独的氮肥施用方式对SOC总量的影响较小，这可能是因为氮肥主要影响的是土壤中可快速分解的碳组分，而非整体的SOC储量。有趣的是，当秸秆与氮肥结合施用时，SOC的积累明显增强，这说明两者共同作用下能够更有效地促进土壤碳的稳定化。

在氮肥施用方式方面，MA方法由于其均匀的氮分布，显著提升了SOC矿化速率。而TA方法则在秸秆存在的情况下，不仅提高了可分解的碳组分，还增强了稳定碳组分的积累。这表明，TA方法可能在促进SOC长期储存方面具有优势。同时，研究显示，MA方法能够显著增加易氧化碳和微生物生物量碳，而TA方法则对微生物群落的结构变化影响较小，显示出其在维持微生物多样性方面的潜力。

微生物群落的变化是影响SOC动态的重要因素。研究发现，氮肥施用显著增加了某些细菌类群，如Patescibacteria、Bacteroidota和Pseudomonadota的相对丰度，而秸秆的加入则进一步丰富了Chloroflexota类群。此外，MA方法对某些特定细菌，如Rhodanobacter，具有明显的促进作用，同时抑制了Chujaibacter的生长。相比之下，TA方法对微生物群落的结构变化影响较小，说明其可能更有利于维持微生物群落的稳定性。

真菌群落的变化同样值得关注。在秸秆存在的情况下，Ascomycota成为主导的真菌类群，占到了超过95%的比例。MA方法促进了Fusarium和Leptogium等真菌的生长，而TA方法则进一步增加了Fusarium、Angulomyces和Aspergillus的相对丰度，显示出TA方法在提升真菌多样性方面具有显著优势。这可能意味着TA方法能够更全面地激活土壤中的微生物功能，从而对SOC的转化产生更深远的影响。

综上所述，本研究揭示了氮肥施用方式与秸秆加入对SOC动态的协同作用。不同施用策略对碳矿化速率和微生物群落结构的影响存在显著差异，而这些差异可能对土壤碳储存和农业可持续性产生重要影响。特别是，TA方法在促进土壤中可分解和稳定碳组分的积累方面表现出色，这可能为未来农业实践中的精准施肥策略提供新的思路。通过调节土壤微生物群落，精准氮肥放置不仅能够提高作物产量和氮肥利用效率，还能在一定程度上减少氮肥的输入量和相关损失，从而对土壤碳动态和环境可持续性产生积极影响。未来的研究可以进一步探讨这些施用策略在不同土壤类型和气候条件下的适用性，以及如何通过优化施肥方案来实现农业生产的生态效益最大化。