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植物营养团队揭示氮肥诱导的富营养型非分解菌在秸秆分解中的关键作用
发布者：管理员发布时间：2025-07-04作者：张美玲来源：植物营养团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所植物营养团队研究发现氮肥诱导的富营养型非分解菌具有强大的吸收和转运下游糖产物的能力，通过糖类养分竞争机制重塑了以强分解能力芽孢杆菌占据主导的微生物群落，并维持其高效降解能力。相关研究成果发表在《自然通讯 (Nature Communications) 》上。
秸秆还田是保障国家粮食安全、实现化肥减施增效以及促进农业可持续发展的重要措施。然而，较高的秸秆碳氮比会刺激土壤微生物“氮挖掘”，导致作物与微生物争氮。秸秆配施氮肥是平衡碳氮比的有效策略，既促进秸秆分解转化为土壤有机碳，又能缓解微生物对氮素的竞争，从而优化土壤-作物系统碳氮循环过程。当前，施氮下原位秸秆分解过程及其微生物调控机制仍不清楚。
本研究利用三个施氮梯度下的秸秆包田间填埋试验和微生物多组学技术，发现施氮在秸秆分解前期塑造了以芽孢杆菌（Bacillus）和葡萄球菌（Staphylococcus）为核心的微生物群落。在此基础上，构建了分解菌和非分解菌组成的合成微生物群落（SynComs）。转录组学和代谢组学证实，不具备分解能力的葡萄球菌通过糖类养分竞争机制，诱导秸秆分解者群落中具有强分解能力的芽孢杆菌比例不断增加，并维持其高效降解能力，施氮条件下秸秆分解速率提高17%。本研究揭示了传统研究中被忽视的富营养型非分解菌在土壤碳循环中的重要作用，为构建农业生态系统秸秆分解和固碳新策略提供了重要理论依据和技术支撑。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张美玲助理研究员为论文第一作者，艾超研究员为论文通讯作者，论文得到周卫院士指导。本研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、现代农业产业技术体系、国家重点研发计划、农田智慧施肥、国家自然科学基金、中国农业科学院耕地科学中心、中国农业科学院创新工程等项目资助。
【引文方式及原文链接】
Zhang, M., Zhang, L., Li, J. et al. Nitrogen-shaped microbiotas with nutrient competition accelerate early-stage residue decomposition in agricultural soils. Nat Commun 16, 5793 (2025).
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-60948-2
