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编译：王上
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原名：Phosphorus limitation regulates the responses of microbial carbon metabolism to long-term combined additions of nitrogen and phosphorus in a cropland
译名：磷限制调节耕地中微生物碳代谢对长期氮磷联合添加的反应
期刊：Soil Biology and Biochemistry
2023年影响因子：9.8
5年影响因子：10.4
在线发表时间：2024.10.11
第一作者：李帅霖 副研究员 lishuailin@iae.ac.cn
通讯作者：马强 研究员 qma@iae.ac.cn
第一单位：中国科学院沈阳应用生态研究所
文章亮点
微生物新陈代谢对长期添加氮和磷的反应是灵活的
在常规氮输入条件下添加磷促进了微生物的生长和CUE
磷与氮的限制与相对碳限制相互作用，调节CUE
养分限制可能解释了为什么CUE和SOC没有线性关系
生物在土壤有机碳的分解和保留过程中发挥着核心作用，但集约化管理的耕地中养分的添加如何影响微生物的碳代谢仍不确定。
作者依托地处辽宁沈阳的农田生态系统国家野外科学观测研究站的起始于2002年4月的田间实验开展研究，结合18年田间施肥试验和18O-H2O标记方法，研究了磷氮耦合添加对连续管理的玉米耕地中微生物呼吸、生长速率、碳利用效率和生物量周转时间的影响。
结果表明，以50和100 kg P ha-1的磷和150 kg N ha-1的氮，把呼吸分别提高了109%和50.7%，生长速度分别提高了207%和135%，并将CUE分别从未加磷时的约0.26提高到约0.33和0.35。相反，添加不同比例的氮（0、100、150 和 250 kg N ha-1）和 50 kg P ha-1会产生不同的反应。这些发现强调了磷作为该系统微生物代谢主要限制元素的重要性。
生态酶化学计量分析进一步表明，添加磷会降低微生物对磷和氮的限制，并降低对碳的相对限制。总的来说，添加磷和氮后磷与氮限制的变化占微生物呼吸变化的39.6%，与相对碳限制共同解释了51.4%的生长率变化和44.0%的CUE变化。此外，作者的调查还发现，CUE与氮和磷获取酶的活性呈正相关，但与SOC无关。
这些结果表明了微生物碳代谢对长期人为添加氮和磷的灵活反应，突出了它们对土壤养分限制的依赖性。因此，优化氮磷施肥比以缓解相对的氮磷限制，可以最大限度地提高农业生态系统中微生物的碳同化和土壤有机碳保持率。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071724003031
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