氮盐互作对巨菌草生长及根际微环境的调控机制：基于土壤氮转化与离子转运的协同效应研究

针对盐渍化土壤治理与农业废弃物资源化利用的双重挑战，本研究通过实验室与田间试验相结合，揭示了氮(N)与盐分互作通过调控根际微生物群落(RMC)、促进NO3?-N吸收（路径系数0.963）及优化Na+/K+平衡等机制，使巨菌草(Pennisetum giganteum)株高和产量分别提升50.80%与67.23%，为盐碱地生态修复提供新策略。

　　

土壤盐渍化正以惊人的速度蚕食着全球42%的干旱半干旱区耕地，形成1.1亿公顷的"白色荒漠"。在这片生态脆弱的土地上，植物不仅要对抗盐分引发的渗透胁迫与离子毒害，还面临氮素利用效率低下的双重困境。与此同时，每年20亿吨的沼气浆(BS)等有机废弃物若处置不当，将加剧水体富营养化危机。如何通过"以废治废"实现盐碱地改良，成为生态农业领域亟待破解的难题。

中国陕西省畜牧废弃物资源化基地的研究团队以耐盐碱先锋植物巨菌草(Pennisetum giganteum)为研究对象，在《Applied Soil Ecology》发表的重要成果，首次系统揭示了氮盐互作通过"土壤-微生物-植物"三级调控网络协同提升盐碱地生产力的内在机制。研究采用田间控制试验与实验室分析相结合的方法，通过16S rRNA测序解析根际微生物群落结构，结合结构方程模型(SEM)量化氮吸收路径，并运用离子组学技术追踪Na⁺、K⁺转运规律。

植物表型与产量效应
高盐(S2)条件下，适量氮添加(N2)使巨菌草株高和产量分别激增50.80%与67.23%。结构方程模型显示，NO₃^?-N驱动的氮吸收路径(系数0.963)是增产核心，其效应远超NH₄⁺-N。

根际微生物调控
16S测序揭示：高氮盐互作显著抑制反硝化菌(如Dechloromonas)，而促进硝化菌(Nitrospira)增殖，使NO₃^?-N库增加47.6%。分蘖期土壤电导率是微生物群落演替的关键驱动力。

离子转运机制
巨菌草通过"根部区隔化"或"叶部富集"两种策略动态调节Na⁺/K⁺平衡：低盐时将Na⁺封锁在根部液泡，高盐时则加速向叶片转运，维持K⁺稳态。

这项研究不仅证实了氮素缓解盐胁迫的"双重效应"（浓度调控与同化作用），更创新性地构建了"微生物介导的氮转化-离子转运"协同模型。该成果为盐碱地改良提供了可量化的施肥参数，同时开辟了有机废弃物资源化利用的新途径，对实现"碳中和"背景下的生态农业具有重要实践价值。