近日，中国农业科学院植物保护研究所土壤有害生物防控创新团队联合多组学分析和同位素标记法，揭示了生物炭调控熏蒸剂消毒后土壤微生物群落恢复及土壤氮代谢的机制。相关研究发表在《危险材料(Journal of Hazardous Materials)》上。

熏蒸剂消毒在土传病害防控、耕地质量提升方面发挥重要作用，近年来，土壤有害生物防控创新团队开展了系列研究，明确了熏蒸剂消毒对土壤微生物群落及生态功能的影响。研究表明，土壤消毒对微生物多样性及群落结构的影响因熏蒸剂种类及土壤类型而异，细菌和真菌多样性及丰度在两个月内可恢复至对照水平。熏蒸剂消毒抑制或促进土壤微生物途径关键基因的表达，干扰土壤碳、氮、磷元素的循环，从土壤微生态角度揭示了熏蒸剂消毒通过改变土壤有效氮、磷存在形态及数量的“肥料效应”及增产机制。

在上述工作的基础上，科研团队联合宏基因组分析技术及氮氧双同位素标记法，发现在熏蒸剂消毒后的农田混入生物炭有效促进氮循环过程氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)、亚硝酸还原型(nirS/K)等功能微生物的恢复，促进铵态氮、硝态氮的消耗，从而加速土壤氮代谢进程，氧化亚氮排放由反硝化过程转变为硝化细菌的反硝化路径。该研究结果为消毒后土壤微生态的恢复及土壤生态功能的定向调控提供有效途径。

该研究得到国家重点研发计划项目及中国农业科学院科技创新工程等项目资助。(科技日报记者 马爱平 通讯员 欧阳灿彬 方文生)