AGEE | 保护性耕作通过调节微生物碳、氮、磷代谢功能改变微生物养分限制和碳利用效率

背景：土壤微生物代谢的养分限制影响农业生态系统中微生物碳利用效率和土壤碳积累，但保护性耕作措施如何通过与微生物碳、氮、磷代谢功能相互作用来影响微生物养分限制，尤其在长期雨养农田中，尚不清楚。研究目的：通过长期和短期定位试验，比较常规耕作（翻耕）与保护性耕作（免耕、凿式犁耕）对土壤微生物养分限制和碳利用效率的影响，并利用胞外酶化学计量模型和宏基因组测序技术分析微生物代谢功能与养分限制的关系。结论：保护性耕作使微生物养分限制从磷限制逐渐转变为氮限制，而常规耕作始终表现为磷限制；长期保护性耕作提高了微生物群落丰富度和多样性，微生物碳、氮、磷代谢能力随耕作强度增加呈现不平衡变化；土壤有机碳和碳功能微生物多样性控制碳限制，而氮、磷限制受pH、有机碳、微生物生物量及酶基因丰度调控，这些因素共同影响碳利用效率，为理解土壤微生物功能与碳积累对耕作措施的响应机制提供了新见解。