不同施肥制度下玉米秸秆分解真菌种群演替的稳定同位素标记研究

为解决农业土壤碳循环中秸秆分解效率的关键问题，研究人员通过8年施肥试验（CK、NPK、NPKS）结合13C标记技术，揭示了秸秆分解真菌群落的演替规律。研究发现Ascomycota、Basidiomycota等菌门随时间丰度增加，并鉴定出Talaromyces_pinophilus等关键互作菌种。NPKS处理显著促进秸秆碳利用，Setophoma_terrestris被确定为群落核心。该研究为微生物菌剂开发提供了重要靶点。

　　

农作物秸秆分解是农业土壤碳(C)循环的核心环节，真菌作为主要分解者，其响应机制直接影响秸秆资源化效率。科研团队采用8年长期施肥土壤（无氮对照CK、化肥NPK、秸秆配施化肥NPKS）与¹³C标记玉米秸秆共培养360天，结合DNA稳定同位素探针技术(SIP)和高通量测序，首次动态解析了不同处理下秸秆碳同化真菌群落的演替轨迹。

研究发现：随时间推移，子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)相对丰度持续上升，而毛霉门(Mucoromycota)逐渐衰退。群落结构呈现明显阶段性演替——早期以低丰度的外瓶霉属(Exophiala)和头囊霉属(Cephalotheca)为主，后期则演替为被孢霉属(Mortierella)、新赤壳属(Neocosmospora)等高丰度类群。特别有趣的是，¹³C标记真菌在分解初期展现出更紧密的共现网络，其中嗜松青霉(Talaromyces_pinophilus)和褐球壳菌(Phaeosphaeria)扮演着关键"连接器"角色。

施肥制度显著调控分解效率：秸秆配施化肥(NPKS)处理相比单施化肥(NPK)更有效协调了真菌群落的碳同化能力，土壤球腔菌(Setophoma_terrestris)被鉴定为驱动秸秆分解的核心物种。该研究不仅揭示了施肥制度通过改变真菌群落互作网络来调控碳氮周转的机制，更为开发生物强化菌剂提供了关键菌种资源——例如具有生态连接功能的嗜松青霉，以及具备核心分解能力的土壤球腔菌等。这些发现为农业废弃物资源化利用提供了精准的微生物调控靶点。