土壤的“健康餐”：有机肥料如何成为碳吸收的超级助推器

近期，来自南京师范大学地理科学学院的科研团队在《Science of The Total Environment》上发表了一项研究，指出在旱地红壤中施用有机肥料相较于化学肥料能显著提高土壤暗_CO2固定率。这项研究通过¹³_C-CO2标记技术揭示了不同施肥制度下土壤中暗_CO2固定的情况。

土壤微生物的暗_CO2固定对于土壤碳的固定至关重要，但目前对于涉及暗_CO2固定的遗传信息及其受不同施肥制度影响的具体情况尚不清楚。研究团队假设有机肥料和化学肥料会导致不同的微生物暗_CO2固定相关功能特征，进而影响暗CO2固定能力。

研究者们在中国江西省红壤研究所的一个长期施肥实验站进行取样，该实验站自1986年起就对玉米作物进行双季轮作。研究涉及四种不同的施肥处理：未施肥对照（CK）、施氮肥（N）、施氮磷钾肥（NPK）和施有机肥（OM）。通过测定土壤的δ¹³C值和¹³_CO2固定率，研究者们评估了不同施肥处理对土壤暗_CO2固定率的影响。

研究结果显示，有机肥土壤的暗_CO2固定率比未施肥土壤高出75.49%，而施氮肥土壤的暗_CO2固定率则下降了44.2%。此外，通过高通量测序技术，研究者们发现有机肥土壤中与暗_CO2固定基因相关的微生物功能特征（如基因的丰度和Chao1指数）显著高于施氮肥土壤。

这项研究不仅揭示了施肥制度如何通过影响土壤微生物功能特征进而调控土壤暗_CO2固定率，还强调了有机肥在提升土壤碳固定潜力方面的重要性。研究结果对于理解土壤碳循环过程以及制定农业土壤管理策略具有重要意义。

尽管该研究提供了有机肥料在提高土壤碳固定能力方面的积极证据，但关于不同施肥制度下微生物群落结构和功能的长期影响仍需进一步研究。此外，研究者们建议未来的研究应考虑如何将这些发现应用于实际的土壤管理实践中，以优化土壤碳储存并提高农业生态系统的可持续性。

图1展示了施肥方式从化肥转向有机肥对暗CO2固定率、微生物功能特征以及土壤特性的影响

参考来源：

Wang Q ,Liu M ,Huang J , et al.Organic manure rather than chemical fertilization improved dark CO2 fixation by regulating associated microbial functional traits in upland red soils[J].Science of the Total Environment,2024,954176337-176337.