東北地理所在長期化肥施用調控土壤微生物功能重組方面取得研究進展
土壤微生物是農業生態系統功能維持的關鍵驅動者，直接參與有機質分解、養分循環和土壤健康維持。長期化肥施用雖然對保障作物產量具有重要作用，然而，現有研究多聚焦于微生物多樣性和群落特征的單一響應，忽視了作物類型通過根系分泌物介導的根際反饋機制，對微生物功能重塑的調控作用仍不明確。
近期，中國科學院東北地理與農業生態研究所黑土保護與利用學科組，依托長期定位試驗，結合玉米、大豆和小麥連續種植系統，采用擴增子測序和宏基因組測序技術，分析了長期化肥施用下土壤微生物群落生態位寬度、功能基因及群落聚合性狀的變化特征，揭示了長期化肥施用與作物類型共同驅動土壤微生物功能重組的機制。研究結果表明，長期化肥施用后，細菌群落生態位寬度在小麥和大豆體系中分別由0.464降至0.385、由0.479降至0.446，真菌群落生態位寬度在小麥和玉米體系中分別由0.275降至0.178、由0.305降至0.218，說明長期化肥施用降低了微生物群落生態位寬度（圖1）。
土壤微生物群落聚合性狀分析顯示，長期化肥施用使三種作物種植系統土壤微生物群落對復雜有機物質的降解能力減弱，其中玉米和大豆連作土壤中的微生物功能更偏向環境響應，而小麥連作土壤中的微生物功能更偏向養分循環，且小麥對長期施肥更為敏感（圖2）。進一步分析發現，化肥施用和作物類型可通過改變土壤氮、磷、鉀養分狀況調控微生物群落聚合性狀，進而影響微生物生態位寬度（圖3）。本研究揭示了長期化肥施用條件下不同作物種植系統土壤微生物生態功能重組的內在機制，為優化黑土區施肥管理、維持土壤微生物生態功能穩定性和促進農業可持續發展提供了新的科學依據。
該研究成果發表于《Applied Soil Ecology》。東北地理與農業生態研究所黑土保護與利用學科組特別研究助理鄭廣仁為第一作者，鄒文秀研究員和陳旭助理研究員為通訊作者。研究得到黑龍江省杰出青年基金（JQ2024D002）、農業農村部現代農業產業技術體系建設專項（CARS04）和龍江科技英才春雁支持計劃（CYCX24026）等項目的聯合支持。
論文信息：
Zheng,GR., Han,XZ., Lu,XC., Chen,X* ,& Zou,WX*, 2026. Crop type modulates the reorganization of soil microbial functions induced by long-term fertilization. Applied Soil Ecology,222,107004.
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2026.107004
圖1 化肥施用對土壤微生物群落組成和生態位寬度的影響
圖2 化肥施用對土壤微生物群落聚合性狀的影響
圖3 化肥施用和作物連作下微生物群落聚合性狀對生態位寬度的影響
附件下載：
吉公網安備22017302000214號
