近日，广州市农业农村科学院联合中国科学院等多家科研单位，在农业生态领域权威顶尖期刊《Agriculture, Ecosystems and Environment》（IF2025=7.7）发表重要研究成果，系统揭示甜玉米减氮和间作大豆促进农田土壤有机碳积累的微生物作用机理。该论文由广州市农业农村科学院生态农业研究部杨可攀博士担任第一作者，题目为《连续12年减氮及间作模式下微生物介导的土壤碳固存机制》（Microbial-mediated soil carbon accrual under 12- year reduced nitrogen fertilisation and intercropping）。
广东是我国甜玉米主产区，生产中传统高施氮模式易造成土壤酸化、土壤有机碳流失等生态问题，阻碍农业可持续发展。采用甜玉米间作大豆生态种植模式，既能减少氮肥投入，又能显著提升土壤碳汇能力。但长期以来，该种植模式调控土壤碳固存的微生物内在机制尚不明确，制约了该项生态栽培技术的规模化推广应用。针对这一关键科学问题，研究团队依托广州市建成长达12年的农田长期定位实验平台，利用13C同位素标记作物秸秆开展原位还田试验，精准追踪秸秆碳的转化路径以及微生物功能群落演变规律。研究结果显示：相较于常规施氮，减量施氮可显著提高秸秆源土壤活性有机碳和惰性有机碳含量；相较于甜玉米单作体系，甜玉米大豆间作同样能够显著提升秸秆源土壤有机碳储量。结构方程模型分析进一步证实，减氮结合间作模式可缓解土壤酸化程度、优化秸秆碳/氮比，进而驱动细菌群落高效促进秸秆碳向土壤稳定碳库转化。
该项研究成果，为甜玉米绿色生态栽培技术大面积推广、实现粮食稳产增产与农田固碳减排双重目标，提供了坚实的科学理论依据与可落地的技术路径。
下一步，广州市农业农村科学院将紧盯农业产业发展痛点开展定向科研，持续深耕耕地质量提升、秸秆资源综合利用等领域研究，为广州市农业生态产品价值转化落地提供坚实科技支撑。
图1 本研究的田间实验设计
注：N0：不施氮肥、NR（减量施氮: 600千克氮素/公顷/年）、NT（传统施氮: 720千克氮素/公顷/年）
图2 栽培模式和氮肥管理下土壤微生物群落对秸秆碳固存贡献的PLS-PM分析
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