秸秆还田通过缓解根际土壤微生物代谢限制促进玉米磷吸收与产量提升的生态酶化学计量学机制

针对秸秆还田对土壤微生物代谢限制及植物养分吸收耦合机制不清的问题，来自中国的研究团队通过田间试验（NTS/PTS/RTS/CT处理），结合生态酶化学计量学(Ecoenzymatic stoichiometry)和随机森林分析，发现秸秆还田显著缓解微生物磷(P)限制，使玉米磷吸收提升10.1%-18.1%、产量增加6.66%-7.67%，为农业废弃物资源化利用提供理论依据。

　　

在东北农田开展的这项研究中，秸秆还田如同给土壤微生物开了一顿"营养大餐"。通过对比免耕(NTS)、犁耕(PTS)、旋耕(RTS)与常规耕作(CT)四种处理，研究人员运用生态酶化学计量学(Ecoenzymatic stoichiometry)这把"分子尺子"，发现所有处理中土壤微生物都遭遇磷(P)饥饿，但秸秆还田就像精准的"营养调节器"，使微生物P限制程度显著降低。

有趣的是，通过随机森林算法这个"智能显微镜"发现，磷酸酶(P-acquiring enzymes)等生态酶活性是调控微生物养分限制的关键开关。当秸秆还田缓解根际微生物的P饥饿时，玉米植株也搭上了"顺风车"——磷吸收效率提升10.1%-18.1%，籽粒产量增加6.66%-7.67%，相当于每公顷多收获数百公斤"黄金颗粒"。

这项研究首次揭示了秸秆还田→微生物代谢解锁→作物养分吸收的"多米诺骨牌效应"，为发展"秸秆养田-田养作物"的绿色农业模式提供了科学路线图。