沈陽生態(tài)所揭示免耕條件下秸稈還田量及頻率對土壤微食物網(wǎng)分解通道的調(diào)節(jié)機制

外源有機碳輸入是影響農(nóng)田土壤有機碳動態(tài)變化的重要因素之一，在提升土壤有機質(zhì)水平的同時，能夠為土壤生物提供大量碳源。秸稈還田作為當今世界普遍重視的一項培肥地力的增產(chǎn)措施，其施用的數(shù)量和質(zhì)量也會直接和間接地影響土壤微食物網(wǎng)分解通道的變化，進而影響農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和可持續(xù)性。

為探討秸稈還田量及頻率對土壤微食物網(wǎng)分解通道的調(diào)節(jié)機制，中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所農(nóng)業(yè)中心保護性耕作特色研究團隊成員張曉珂、解宏圖等依托該所梨樹試驗基地平臺，重點研究在不同秸稈還田量及還田頻率下，土壤微食物網(wǎng)內(nèi)土壤微生物、食微線蟲和捕食/雜食線蟲的變化規(guī)律和相互關系。研究結(jié)果表明，秸稈的還田頻率對土壤微食物網(wǎng)群落結(jié)構產(chǎn)生顯著影響（P ＜0.05）。高頻秸稈還田方式顯著增強土壤微食物網(wǎng)中細菌與食細菌線蟲的相互聯(lián)系，同時加強了細菌分解通道在有機質(zhì)分解中的作用；而低頻的秸稈還田方式在增加了細菌PLFAs 的同時，還增強了土壤微食物網(wǎng)中真菌與食真菌線蟲的聯(lián)系，同時真菌分解通道被加強。綜上所述，秸稈還田頻率調(diào)節(jié)了土壤微生物與線蟲之間的雙向耦合關系并驅(qū)動了微食物網(wǎng)主要功能群之間碳的流動，而秸稈還田產(chǎn)生的上行效應對于土壤微食物網(wǎng)的結(jié)構具有決定性作用。該研究為免耕農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展提供了相應的土壤生物學依據(jù)。

研究成果以Frequency of stover mulching but not amount regulates the decomposition pathways of soil micro-foodwebs in a no-tillage system 為題，發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry 期刊上，土壤生態(tài)組聯(lián)合培養(yǎng)博士生寇新昌和助理研究員馬寧寧為共同第一作者，研究員張曉珂和教授吳正方為共同通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金面上項目、國家科技基礎資源調(diào)查專項、王寬誠教育基金（盧嘉錫國際團隊項目）及沈陽生態(tài)所農(nóng)業(yè)中心特色團隊項目的支持。