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肥料及施肥技术创新团队揭示绿肥内源驱动土壤健康的生物学机制
发布者：管理员发布时间：2023-12-07作者：周国朋来源：肥料及施肥技术团队点击量：
系统阐明绿肥特有培育健康土壤的功能与机制，是明确绿肥的不可替代性以及发挥绿肥在新时期农业生产中绿色引领作用的关键。近日，肥料及施肥技术团队绿肥小组在西北旱地绿肥培育健康土壤方面取得了系列发现，相关成果先后在《SCIENCE CHINA Life Sciences》和《iMeta》期刊上发表。
研究发现，长期种植利用绿肥能够招募固氮菌和丛枝菌根真菌（分别以提升 Azospirillum 和 Glomus 为主），同时加强了固氮菌与丛枝菌根真菌所构成共生网络中关键生态集群（该菌群以 Skermanella 、 Azospirillum 和 Glomus 为主）中二者的协同关系，大幅提升土壤自生固氮潜力（Zhou et al., 2023, iMeta）。进一步研究表明，长期种植利用绿肥能够获得与单独施用化肥相当的小麦产量，其主要通过提高土壤氮循环功能（尤以土壤氮矿化和生物固氮作用）来保障小麦生产养分需求，而且前者土壤具有更高的多功能性。长期化肥、绿肥、牛粪处理土壤分别富集 amoB 、 nifH 和 GH48 基因，同时亚硝化单胞菌、固氮螺菌和鞘脂单胞菌依次在有关处理的关键微生物组中聚集，这导致了上述3处理分别具有较高的氧化亚氮排放、土壤自生固氮和有机碳矿化潜力。有机施肥方式（尤其绿肥）驱动土壤微生物沿土壤剖面迁移，提高深层土壤微生物网络大小和关键微生物组群的丰度和生物多样性，进而增强深层土壤多功能性，但牛粪与秸秆还田降低了土壤微生物网络的稳定性（Zhou et al., 2023, SCIENCE CHINA Life Sciences）。相关研究为通过绿肥构建养分高效循环、定向调控土壤微生物群落培育健康土壤提供了理论依据。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士后周国朋为论文第一作者，曹卫东研究员和甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所车宗贤研究员为通讯作者。研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1700200）、国家绿肥产业技术体系（CARS-22）项目的共同资助。
论文链接：
http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-023-2432-9
https://doi.org/10.1002/imt2.81
