科研進(jìn)展
土壤質(zhì)地和灌溉方式交互影響土壤微生物生態(tài)適應和養分固存機制研究獲新進(jìn)展
在干旱區綠洲農業(yè)生態(tài)系統中,灌溉方式不僅影響土壤水分狀況,還會(huì )改變水鹽運移過(guò)程、調控微生物群落結構及其功能特征,進(jìn)而影響碳、氮等關(guān)鍵生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程。而不同土壤質(zhì)地因其孔隙結構、持水能力和離子吸附能力的不同,導致土壤水鹽動(dòng)態(tài)、微生物及養分轉化途徑對灌溉方式的響應具有差異性。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院楊榮研究員團隊基于在甘肅臨澤農田生態(tài)系統國家野外科學(xué)觀(guān)測研究站設置的農田定位監測試驗(2023年—2024年),系統研究了質(zhì)地-灌溉交互下的土壤微生物生態(tài)適應和養分固存機制。
研究表明,與傳統漫灌相比,膜下滴灌使微生物多樣性、富營(yíng)養類(lèi)群比例、網(wǎng)絡(luò )復雜性、養分循環(huán)基因豐度分別增加了25.5%、20.4%、106.8%和93.5%。此外,相較于砂土,在壤土中采用膜下滴灌模式能更有效地提升土壤微生物α多樣性(提高9.54%)和碳氮循環(huán)基因豐度(提高11.62%),但在提升富營(yíng)養類(lèi)群比例和代謝通路豐度方面的效果則相對較弱,增幅較在砂土條件下分別降低了4.70%和6.27%。
研究指出,土壤質(zhì)地是調控微生物群落結構和功能對灌溉響應的關(guān)鍵因子,并進(jìn)一步調節土壤碳、氮、磷的固存。因此,優(yōu)化灌溉管理策略應結合土壤質(zhì)地,以充分發(fā)揮微生物潛力、促進(jìn)干旱區農業(yè)生態(tài)系統的長(cháng)期可持續性。
相關(guān)研究成果以Soil texture modulates microbial responses to irrigation: Implications for nutrient cycling in arid agroecosystem為題在線(xiàn)發(fā)表在Soil & Tillage Research。西北研究院孫開(kāi)博士為論文第一作者,楊榮研究員為通訊作者。該研究得到甘肅省重大科技專(zhuān)項、甘肅省重點(diǎn)研發(fā)計劃、甘肅省農業(yè)科技支撐項目的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.still.2025.106838.
土壤質(zhì)地調控微生物群落結構對灌溉的響應