可降解地膜覆盖通过调控旱地微生物群落介导土壤碳氮磷硫循环的生态机制

针对可降解地膜（BM）产生的微塑料（MPs）对土壤生态功能的影响问题，研究人员通过4年田间试验对比常规地膜（M）、BM和无覆盖（NM）处理，发现BM显著增加<0.25 mm MPs富集，通过调节微生物群落降低C、N、P、S循环相关基因丰度（降幅54%-69%），同时提升根际土壤养分含量（C 9%、N 23%、P 9%），为平衡农业生产力与生态可持续性提供微生物学依据。

　　

在旱地农业系统中，可降解地膜覆盖(Biodegradable mulch, BM)引发的微塑料(Microplastics, MPs)积累正悄然改写土壤元素循环的规则。为期四年的田间实验揭示：BM处理产生最高量级MPs，尤其富集_0.25 mm超细颗粒。与常规塑料覆盖(Conventional mulch, M)相比，BM虽使大块土壤中碳(C)、氮(N)、磷(P)、硫(S)循环功能基因丰度小幅下降，却在根际土壤中引发54%-69%的基因表达塌陷——这相当于微生物"代谢引擎"的集体降速。

有趣的是，这种基因抑制反而带来根际养分库的扩容：C、N、P含量分别提升9%、23%、9%，犹如为土壤微生物按下"节能模式"。宏基因组分析显示，BM重塑了微生物社会网络，降低营养竞争压力，使放线菌门(Actinobacteria)等寡营养型菌群获得竞争优势。这种"舍代谢换储备"的生态策略，使BM在维持与M相当作物产量的同时，构建起独特的养分缓冲池。

该研究首次揭示MPs-微生物-元素循环的三体耦合机制，为评估可降解地膜的生态风险与价值提供双面镜。当¹³C标记实验证实微生物碳利用效率下降时，土壤有机质库正悄然积累着"慢循环碳"——这或许正是未来气候智能型农业需要的碳封存密码。