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为探究细菌 - 真菌跨界互作（BFIs）在田间施肥条件下是否及如何驱动土壤有机碳（SOC）动态，研究人员开展 7 年田间试验。结果表明，适度施氮和添加粪肥可促进相关指标提升，物种间互作比微生物多样性更能预测碳过程。该研究增进了对旱地麦田碳动态的理解。
在神奇的土壤世界里，细菌和真菌就像隐藏在幕后的 “神秘玩家”，它们之间的互动对土壤生态系统的稳定和功能起着至关重要的作用。在农田生态系统中，土壤有机碳（SOC）如同一个 “能量宝库”，既是碳 “源” 又是碳 “汇”，对维持土壤肥力、支持作物生长意义非凡。然而，目前科学家们还不清楚在田间施肥的真实环境下，细菌 - 真菌跨界互作（BFIs）是否会影响 SOC 的动态变化，以及这种影响是如何发生的。这就好比在一场复杂的演出中，不知道这些幕后 “玩家” 是如何配合，来影响整个舞台效果的。为了解开这个谜团，西北农林科技大学的研究人员开展了一项为期 7 年的田间试验。
研究人员采用裂区设计，设置化学氮肥（N）不同施用量（0、75、150、225 和 300 kg ha?1 ）为主区，粪肥施用量（0 和 30,000 kg ha?1 ）为副区。研究结果意义重大，发现颗粒有机碳（POC）对施肥的响应比矿物结合有机碳（MAOC）更明显，是诊断农田碳库变化的重要指标。适度施氮（150 或 225 kg ha?1 ）和添加粪肥能够提升微生物代谢活动，包括累积碳矿化（CCM）、代谢商（qCO2 ）以及土壤酶活性，可一旦施氮量超过 225 kg ha?1 ，就会产生负面影响。同时，微生物物种总丰富度与 BFIs 的复杂性呈显著正相关，细菌和真菌之间正负关联的比例，会影响微生物丰富度对网络复杂性的作用，最终通过酶活性影响土壤碳矿化。这一研究成果发表在《Applied Soil Ecology》上，有助于人们深入理解旱地麦田在施肥诱导下，微生物互作介导的碳动态变化。
研究人员在研究过程中用到了几个关键技术方法。首先，进行长期的田间定位试验，获取不同施肥处理下的土壤样本。然后，采用专业的分析方法测定土壤中不同碳组分含量，如 SOC、POC、MAOC 等；运用特定技术检测微生物代谢活动指标，像 CCM 和 qCO2 ；还通过相关技术手段分析微生物群落特征，确定微生物物种丰富度等。
不同施肥处理对作物产量和土壤有机碳组分的影响
研究发现，粪肥（M）施用量、氮肥（N）施用量及其相互作用，对小麦籽粒产量和地上生物量都有显著影响。随着施氮量增加，籽粒产量呈二次曲线分布，M1 和 M0 处理下的最高产量分别出现在施氮量为 197 kg ha?1 和 222 kg ha?1 时，且 M1 处理的籽粒产量比 M0 高 10.5%。POC 受 M 和 N 施用量显著影响，而 SOC 仅受 M 施用量影响。
化学氮肥与粪肥配施对土壤有机碳组分和微生物代谢活动的影响
长期在旱地麦田施用氮肥和粪肥，主要通过影响活性碳组分（MBC、SOC、POC 和 DOC），而非稳定碳库（MAOC），来影响土壤有机碳储量。因为粪肥和适量氮肥的施用促进了作物生长，增加了植物源碳，而植物源碳是 POC 的主要来源。土壤微生物会进一步降解这些碳。
研究结论表明，适量化学氮肥与粪肥配施，能够增强土壤碳储存、提高酶活性、促进微生物代谢活动以及增加物种丰富度。将网络复杂性这一生物多样性维度纳入农田碳循环框架后发现，物种丰富度高有助于形成复杂的微生物共生网络，物种间的相互作用，尤其是细菌和真菌间的竞争与合作，比单纯的微生物多样性指标，更能有效预测微生物群落介导的碳过程。这一研究为深入理解施肥对旱地麦田土壤碳动态的影响提供了新视角，也为优化农田施肥管理、提升土壤碳固持能力提供了科学依据，对维持农田生态系统的可持续发展意义深远。
