综述：平衡施氮以增强土壤健康并降低甘薯种植中重金属污染风险

（编辑推荐）本综述系统探讨氮肥（N）施用与甘薯（Ipomoea batatas）重金属（HMs）吸收的互作机制，揭示N诱导的土壤pH、有机质（SOM）变化如何调控镉（Cd）、铅（Pb）、砷（As）等HMs的生物有效性，提出通过优化N管理、土壤改良及微生物修复实现可持续生产，为保障食品安全提供科学依据。

　　

氮肥与重金属污染的博弈：甘薯种植的生态平衡之道

土壤健康与重金属威胁的交织
甘薯（Ipomoea batatas）作为全球重要粮食作物，其高产栽培依赖氮（N）肥的施用，但过量N肥导致土壤中重金属（HMs）如镉（Cd）、铅（Pb）、砷（As）的积累。研究表明，N肥通过改变土壤pH值和有机质（SOM）含量，直接影响HMs的溶解度和植物吸收效率。例如，酸性土壤中N肥加剧Cd的活化，而SOM可通过螯合作用降低HMs的生物有效性。

微生物介导的修复潜力
土壤微生物在HMs转化中扮演关键角色。N肥类型（如铵态N与硝态N）差异性地调控微生物群落，进而影响HMs的氧化还原或固定化过程。例如，某些根际菌可分泌有机酸降低Cd活性，而硝化细菌的活动可能增加As的迁移性。当前研究亟需明确不同N管理下微生物功能基因的表达规律。

可持续生产策略的三重路径

1. 精准施氮：基于土壤测试的变量施肥技术可减少N过剩引发的HMs活化风险。
2. 钝化剂应用：生物炭、磷酸盐类材料能通过吸附或共沉淀作用固定HMs，尤其对Pb²⁺和Cd²⁺效果显著。
3. 微生物-植物联合：接种抗HMs根瘤菌或丛枝菌根真菌（AMF），可增强甘薯根系屏障功能，阻断HMs向块茎的转运。

未来研究需整合多组学技术，解析N-HMs-微生物互作网络，为制定区域适应性栽培方案提供理论支撑。