近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所土壤有害生物防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多組學(xué)分析和同位素標(biāo)記法，揭示了生物炭調(diào)控熏蒸劑消毒后土壤微生物群落恢復(fù)及土壤氮代謝的機(jī)制。相關(guān)研究發(fā)表在《危險材料》上。

熏蒸劑消毒在土傳病害防控、耕地質(zhì)量提升方面發(fā)揮著重要作用，近年來，土壤有害生物防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開展了系列研究，明確了熏蒸劑消毒對土壤微生物群落及生態(tài)功能的影響。研究表明，土壤消毒對微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)的影響因熏蒸劑種類及土壤類型而異，細(xì)菌和真菌多樣性及豐度在2個月內(nèi)可恢復(fù)至對照水平。熏蒸劑消毒抑制或促進(jìn)土壤微生物途徑關(guān)鍵基因的表達(dá)，干擾土壤碳、氮、磷元素的循環(huán)，從土壤微生態(tài)角度揭示了熏蒸劑消毒通過改變土壤有效氮、磷存在形態(tài)及數(shù)量的“肥料效應(yīng)”及增產(chǎn)機(jī)制。

在上述工作的基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合應(yīng)用宏基因組分析技術(shù)及氮氧雙同位素標(biāo)記法，發(fā)現(xiàn)在使用熏蒸劑消毒后的農(nóng)田混入生物炭，能有效促進(jìn)氮循環(huán)過程氨氧化細(xì)菌（AOB）、氨氧化古菌（AOA）、亞硝酸還原型（nirS/K）等功能微生物的恢復(fù)，促進(jìn)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的消耗，從而加速土壤氮代謝進(jìn)程，氧化亞氮排放由反硝化過程轉(zhuǎn)變?yōu)橄趸?xì)菌的反硝化路徑。該研究結(jié)果為消毒后土壤微生態(tài)的恢復(fù)及土壤生態(tài)功能的定向調(diào)控提供有效途徑。