近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队发现，通过长期有机肥施加和秸秆覆盖可恢复侵蚀环境和微生物功能，从而显著提升侵蚀坡耕地土壤多功能性。相关研究成果发表在《农业生态系统与环境（Agriculture Ecosystems & Environment）》上。
土壤侵蚀显著降低了土壤的水分保持能力、营养物质含量和生物多样性，致使土壤生态功能被削弱甚至丧失。尽管施用有机肥和秸秆可以缓解人为加速侵蚀对土壤环境的胁迫，但其如何通过调控微生物群落和功能基因来恢复侵蚀退化土壤多功能性的机制尚未清晰。
本研究依托长期坡耕地定位试验，首次揭示有机材料在侵蚀坡耕地中提升土壤多功能性的长期效应及其动态机制。结果表明，有机肥、秸秆覆盖和配施处理显著减少径流和泥沙流失量，并增加土壤养分固存和水稳性团聚体含量。土壤环境的改善增强了微生物群落的稳定性，提高了微生物功能香农指数，增加了碳（如bcrB/C/D）和氮（如amoB/C、napA和nirB）循环基因的富集，进一步提高了土壤的多功能性。土壤侵蚀环境和微生物功能，尤其是碳氮循环，是影响土壤多功能性的关键因素。在土壤修复过程中，变形菌门（Proteobacteria）等关键微生物类群在稳定群落结构和维持群落功能方面发挥了关键作用。本研究结合土壤理化性质、微生物群落结构、功能基因和土壤功能损失等多维度机制，阐明有机材料通过“减少侵蚀-改善环境-优化微生物功能”协同提升土壤多功能性的系统路径，这对于保护坡耕地的生态完整性和促进农业可持续发展至关重要。
该研究得到国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程和国家自然科学基金的资助。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880925000477
来源：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所