近日,山東省農業(yè)科學(xué)院花生所在Frontiers in Plant Science(IF=6.627;JCR1區,中科院2區)發(fā)表了題為 “Nitrogen fertilization rates mediate rhizosphere soil carbon emissions of continuous peanut monoculture by altering cellulose-specific microbes” 的研究論文。
氮是花生生長(cháng)發(fā)育必需的營(yíng)養元素,近年來(lái)花生生產(chǎn)中過(guò)量或盲目施氮現象嚴重,造成土壤微生物群落失衡、耕地質(zhì)量降低、植株徒長(cháng)倒伏等危害。作物通過(guò)根際過(guò)程影響土壤微生物群落及其參與的土壤有機碳(SOC)循環(huán)過(guò)程。明確施氮影響農田根際土壤有機碳礦化相關(guān)機制是實(shí)現農業(yè)可持續發(fā)展的重要課題。連作是我國重要的花生種植方式,目前對施氮影響連作花生田根際土壤有機碳礦化及其微生物機制的認識有限。
本研究采用室內變溫培養和高通量測序技術(shù),解析了不同施氮水平調控連作花生田根際土壤有機碳礦化速率及其溫度敏感性的微生物機制。文章指出,與不施氮(N0)相比,常規施氮(N120)通過(guò)刺激根際生物量產(chǎn)生“激發(fā)效應”,促進(jìn)有機碳礦化、導致土壤本底碳損失,同時(shí)促進(jìn)碳排放,降低SOC水平。N120處理的土壤微生物群落與N0處理間差異顯著(zhù),施氮通過(guò)促進(jìn)與纖維素相關(guān)的微生物和酶活性加速根際土壤有機碳礦化和CO2排放。而減量施氮(N60)在不降低產(chǎn)量的同時(shí)對根際土壤有機碳礦化的影響較為微弱,碳排放少。本研究的結果為農田土壤固碳減排增產(chǎn)增效和花生科學(xué)合理施用氮肥提供科學(xué)依據。
花生所吳正鋒研究員和農作物種質(zhì)資源研究所唐朝暉為共同第一作者,花生所孫棋棋博士為通訊作者。該研究得到山東省自然科學(xué)基金項目(ZR202103030197)、國家重點(diǎn)研發(fā)課題(2018YFD1000906)和新疆維吾爾自治區重大科技專(zhuān)項(2022A02008-4)資助。 (撰寫(xiě):孫棋棋 核稿:張建成)
文章鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1109860/full&utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Plant_Science&id=1109860