短时水热发酵改良剂对深层土壤活性有机碳的协同增强效应：碳-酶-微生物互作机制

针对传统化肥导致土壤退化及有机废弃物处理难题，研究人员通过三年田间试验，探究短时水热发酵产物（SHF）对深层土壤活性有机碳（LOC）、酶活性和微生物群落的影响。结果表明，SHF显著提升30-40 cm土层LOC含量244.4%，并促进α-半乳糖苷酶、β-葡萄糖苷酶等关键酶活性，富集纤维素降解菌（Ktedonobacter）和固氮菌（Sphaerobacter），为深根作物土壤改良和废弃物资源化提供新策略。

　　

随着农业集约化发展，化学肥料（CF）的长期使用导致土壤有机碳库流失、深层养分匮乏等问题日益突出。与此同时，餐厨垃圾等有机废弃物的处理压力催生了将其转化为土壤改良剂的需求。传统研究多聚焦表层土壤，对深层（>20 cm）碳循环与微生物互作机制的认识严重不足。针对这一空白，中国的研究团队通过三年田间试验，系统解析了短时水热发酵产物（SHF）对土壤活性有机碳（Labile Organic Carbon, LOC）和微生物功能的纵向影响，成果发表于《Environmental Technology》。

研究采用高通量测序、酶活性荧光检测及碳组分分析等技术，对比了SHF与CF处理下柑橘园0-40 cm土层的理化性质变化。关键发现包括：在30-40 cm深层土壤中，SHF使LOC含量飙升244.4%，微生物量碳（MBC）达对照组的7倍，显著高于CF处理。酶活性分析揭示，SHF特异性激活α-半乳糖苷酶（降解半纤维素）和脲酶（氮循环），其活性在耕作层提升3.99-4.99倍。微生物群落分析发现，SHF富集的Ktedonobacter（纤维素降解菌）和Sphaerobacter（固氮菌）与LOC、MBC呈强正相关，而CF处理则促进Planctomycetes（反硝化菌）增殖，加速氮素流失。

研究结论
SHF通过“碳-酶-菌”协同机制实现深层土壤改良：小分子碳组分（如DOC）垂直迁移至深层，激发微生物代谢（MBC增加），进而通过α-半乳糖苷酶等酶促作用促进LOC积累。该研究为有机废弃物资源化与土壤碳汇提升提供了双赢方案，尤其适用于深根作物系统的可持续管理。