近日，农学院韩惠芳教授研究团队在Agriculture, Ecosystems & Environment在线发表了题为“Potential carbon sequestration promoted by subsoiling: Tracing the fate of exogenous glucose and priming effect in soil aggregates”的研究论文。在读博士生刘新坤为论文第一作者，韩惠芳教授为通讯作者。
深松耕作（subsoiling）作为一种保护性耕作措施，通过打破犁底层、改善土壤结构，已被广泛应用于农田土壤改良和作物增产。然而，深松究竟如何影响外源有机碳在土壤团聚体中的转化与固存，其背后的微生物驱动机制尚不清楚。本研究通过13C同位素标记葡萄糖示踪技术，结合磷脂脂肪酸（PLFA）分析方法，揭示了深松耕作调控土壤团聚体激发效应（Priming Effect）及碳平衡的新机制。研究发现，添加的外源葡萄糖在不同粒径土壤团聚体中的命运存在显著差异：65%–100%的葡萄糖在土壤团聚体中被分解，其中47%–93%以CO2形式释放，仅7%–26%转化为土壤有机碳。值得注意的是，与常规翻耕相比，深松使大团聚体（2–5 mm）和微团聚体（0.053–0.25 mm）中葡萄糖来源的CO₂排放分别降低了19%和4%，同时使葡萄糖来源的土壤有机碳含量增加了67%–82%。与此同时，深松还显著降低了激发效应强度，减少了土壤净碳损失，并伴随着真菌和革兰氏阳性菌生物量的下降。
研究进一步揭示了其中的微生物机制：大团聚体中真菌和革兰氏阳性菌更为丰富，它们快速分解外源葡萄糖并释放大量CO2；而微团聚体中革兰氏阴性菌占优，更倾向于将葡萄糖碳转化为微生物生物量并固定于土壤中。深松通过减少土壤扰动，增加了微团聚体的比例，同时重塑了微生物群落结构——降低了真菌和革兰氏阳性菌的丰度，相对提高了革兰氏阴性菌的比例，从而抑制了土壤有机质的共代谢分解，最终实现了外源碳的更高比例固存。该研究为理解保护性耕作措施下土壤碳循环的微生物调控机制提供了重要的理论依据，也为通过优化耕作方式实现农田固碳减排提供了新的科学视角。
该研究得到了国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金以及山东省泰山学者青年专家计划的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2026.110637
编 辑：万 千
审 核：贾 波
