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科学研究
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《Environmental Science & Technology》发表我校叶新新教授/汤胜副教授团队关于长期氮肥施用驱动土壤磷循环机制的研究成果
发布时间: 2026-09-06 浏览次数:

本网讯 近日,我校资源与环境学院叶新新教授/汤胜副教授与浙江大学马庆旭研究员在国际知名期刊《Environmental Science & Technology》合作发表题为“Microbial Paradox under Nitrogen Fertilization: Enhanced Soil Phosphorus Mineralization Coupled with Accelerated Stabilization”的研究论文。该研究依托英国洛桑研究所始于1843年的Broadbalk长期定位施肥试验,综合运用33P同位素示踪、宏基因组测序和微生物网络分析等技术,揭示了长期氮肥施用条件下土壤微生物“增强磷矿化与加速磷稳定化并存”的调控机制,为深入理解长期养分输入对土壤磷循环的影响提供了新的科学认识。

磷是作物生长不可缺少的重要养分,但土壤磷有效性并不简单取决于磷的输入量,还受到微生物矿化、固定和储存等过程的共同调控。研究团队利用Broadbalk长期试验中的不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施处理,追踪新输入33P在不同磷库中的转化过程。结果发现,长期氮肥施用显著增强了活性磷向稳定磷库的转移。与此同时,长期氮肥施用又提高了磷酸酶活性,并促进有机磷矿化、磷转运和多聚磷代谢等相关微生物功能,表明微生物在加强磷获取的同时,也迅速吸收和固定释放出的磷。由此形成了一个独特的“微生物磷循环悖论”:氮肥施用促进了土壤磷矿化,却没有带来活性磷的同步增加,反而加速了磷向稳定库的转移。

本研究揭示了长期氮肥施用下微生物调控土壤磷循环的新机制,强调了“磷矿化”与“磷稳定化”并非相互独立,而是可以同步发生。研究结果进一步表明,合理协调氮磷投入对于维持土壤磷有效性、提高养分利用效率和降低潜在环境风险具有重要意义。

该研究第一作者为安徽农业大学汤胜副教授,通讯作者为浙江大学马庆旭研究员。安徽农业大学为论文第一完成单位,浙江大学、奥地利维也纳大学、中国农业科学院茶叶研究所、英国班戈大学及英国洛桑研究所等单位参与了本研究。

本研究得到国家自然科学基金等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.6c05407