微生物是土壤物質轉化的驅動者，微生物多樣性越高通常被認為生態系統服務功能越強，然而微生物多樣性與土壤碳氮元素轉化及利用效率的關系并不明確，嚴重影響優質土壤資源保護和中低產田改良。
中國科學院南京土壤研究所謝祖彬團隊利用土壤學、穩定性同位素生態學和分子生物學技術，研究了土壤微生物特性與碳氮資源利用的關系。結果表明，氮肥施用在高產土壤上比在低產土壤上具有更高的利用率、留存率和低損失率。外源有機質輸入土壤后，能夠促進土壤微生物的生長和對有機質的分解，高產土壤微生物對外源有機質的代謝效率是低產土壤的2倍，有利于土壤有機質的周轉與更新。同時，外源有機質的添加抑制了土壤原有有機質降解菌的生長，而在低產土壤上促進了土壤原有有機質降解菌的生長，導致低產土壤不利于土壤有機質積累。低產土壤微生物多樣性比高產土壤高，而高產土壤中有更多的秸稈降解菌數量和更高的群落均勻度，這是高產土壤具有更高的穩定性和回復力的原因。綜上所述，在高產土壤上秸稈還田更有利于地力維持和更新，在低產土壤上秸稈還田配施養分能更快增加土壤有機質。
研究結果發表在Applied Soil Ecology，Global Change Biology和Plant and Soil上。該研究得到科學技術部、農業農村部、國家自然科學基金和中科院創新項目支持。
秸稈添加后秸稈降解菌與土壤有機質降解菌的動態變化
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