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磷是作物生長必需的營養元素。通過施肥措施提高土壤磷有效性，對保障糧食安全至關重要。但長期單一施用化肥，易造成土壤生態功能退化。有機肥配施化肥雖能改善土壤質量，可長期有機無機配施如何影響黑土磷組分轉化，及其微生物學機制仍不明確。中國科學院東北地理與農業生態研究所選取長期定位試驗不施肥、單施化以及化肥配施不同量牛糞有機肥處理，分析了0cm至40cm土層土壤磷組分與磷循環功能基因的變化特征。結果表明，相比單施化肥，增施牛糞提高了0cm至20cm土層中不同磷組分含量。表明施用有機肥既能提升當季磷素有效性，還能增加土壤磷庫的長期儲備能力。研究發現，不同施肥處理在土壤剖面中，塑造了獨特的磷相關微生物群落結構和網絡特征。施用有機肥增加了無機磷溶解基因的相對豐度，尤以0cm至10cm和30cm至40cm土層明顯，并降低了各土層中磷饑餓基因豐度。單施化肥和配施有機肥處理，均提高了10cm至20cm、30cm至40cm土層有機磷礦化基因豐度。研究進一步表明，深層土壤更有潛力蘊藏參與磷循環的未知微生物譜系及功能基因，擴展了針對磷循環微生物多樣性的認知，表明深層土壤是新型微生物譜系和功能基因的儲庫，為篩選研究磷循環基因的潛在模式微生物提供了重要依據。相關研究成果發表在Agriculture，Ecosystems & Environment上。研究工作得到國家重點研發計劃、中國科學院等的支持。論文鏈接