科技日報記者 馬愛平 通訊員 歐陽燦彬 方文生
近日，中國農業科學院植物保護研究所土壤有害生物防控創新團隊聯合多組學分析和同位素標記法，揭示了生物炭調控熏蒸劑消毒后土壤微生物群落恢復及土壤氮代謝的機制。相關研究發表在《危險材料（Journal of Hazardous Materials）》上。
土壤熏蒸的流程及生物炭調控熏蒸劑消毒后土壤微生物群落及氮循環過程
熏蒸劑消毒在土傳病害防控、耕地質量提升方面發揮重要作用，近年來，土壤有害生物防控創新團隊開展了系列研究，明確了熏蒸劑消毒對土壤微生物群落及生態功能的影響。研究表明，土壤消毒對微生物多樣性及群落結構的影響因熏蒸劑種類及土壤類型而異，細菌和真菌多樣性及豐度在兩個月內可恢復至對照水平。熏蒸劑消毒抑制或促進土壤微生物途徑關鍵基因的表達，干擾土壤碳、氮、磷元素的循環，從土壤微生態角度揭示了熏蒸劑消毒通過改變土壤有效氮、磷存在形態及數量的“肥料效應”及增產機制。
在上述工作的基礎上，科研團隊聯合宏基因組分析技術及氮氧雙同位素標記法，發現在熏蒸劑消毒后的農田混入生物炭有效促進氮循環過程氨氧化細菌（AOB）、氨氧化古菌（AOA）、亞硝酸還原型（nirS/K）等功能微生物的恢復，促進銨態氮、硝態氮的消耗，從而加速土壤氮代謝進程，氧化亞氮排放由反硝化過程轉變為硝化細菌的反硝化路徑。該研究結果為消毒后土壤微生態的恢復及土壤生態功能的定向調控提供有效途徑。
該研究得到國家重點研發計劃項目及中國農業科學院科技創新工程等項目資助。
（中國農業科學院植物保護研究所供圖）
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