何种因素驱动了土壤中外源有机物料的矿化和腐殖化动态过程？

农田土壤中的有机碳（SOC）是衡量土壤肥力的关键指标，直接关系到粮食安全与全球气候变化。当前广泛认可的一种提升土壤碳储量的有效方法是引入外源有机物质，这种做法不仅增强了农田生态系统的碳汇功能，还改善了土壤质量并提高作物产量。不同类型的有机物质因其独特的化学成分和性质，在增加土壤碳储量方面的效果各异，而不当的有机物料添加甚至可能抑制土壤碳储量的提升和作物产量的增长。有机物料在土壤中的有机碳固存潜力主要通过矿化和腐殖化两个过程实现，这些过程受多种微生物代谢活动的驱动。然而，目前较少有研究关注到土壤中有机物料施入后自身的分解特性以及其受到的驱动因素，难以对其固碳潜力进行系统评估。因此，深入研究不同有机物料的矿化和腐殖化动态，同时分析这些过程的影响因素与潜在机制，对于因地制宜地施用有机物料、提升农田土壤的碳固存能力，以及缓解因化肥过量使用带来的生态环境问题，具有重要现实意义。同时，这也为准确评估有机物料在土壤中的碳固存潜力和优化碳固存策略提供了关键参考。

在本研究中，作者通过开展尼龙网袋原位培养试验，结合室内分析和微生物高通量测序技术，探究了鸡粪（CM）和堆肥餐厨废弃物（KW）在农田土壤中的矿化、腐殖化特征和微生物群落动态变化特征。结果表明，随着时间的推移，有机物料分解速率降低，主要质量损失发生在分解的初始阶段（第1–56天）。培养期间，尽管两种有机物料的腐殖质前体和腐殖质形成水平存在差异，但它们都对腐殖化进程做出了贡献，从而有利于培养期间有机物料碳和氮的保存。此外，研究进一步揭示了有机物料的化学计量特征以及微生物群落结构的动态变化，在其矿化和腐殖化过程中扮演着至关重要的角色。特别是，特定种类的细菌和真菌门的分布与活动，对这一过程产生了显著的影响。

这些研究成果将有助于加深对土壤中外源有机物料分解过程的理解，为有机输入下的土壤碳固存提供宝贵的参考。该研究已发表于《农业科学与工程前沿》（英文）2024年第11卷第4期，DOI: 10.15302/J-FASE-2024546。