農田土壤碳周轉決定著土壤各碳庫的收支平衡，受到氧化還原地球化學過程和微生物過程多重因素調控。長期施加生物炭被認為有利於增強農田碳匯，但其背後的化學機製和微生物角色仍不明晰。近日沐鸣2平台環境系水土界面過程團隊在該領域取得進展🌖，論文以《微生物驅動的鐵循環促進生物炭改良土壤固碳》為題於2024年7月發表於Environmental Science & Technology。

       團隊以生物炭改良的旱地農田表層土壤為對象𓀒，分析了多種活性物種（鐵和羥基自由基）、有機碳庫與微生物群落及功能的關系♝，發現微生物的碳利用效率和胞外電子傳遞能力的顯著提高𓀗，驅動了土壤好氧-厭氧過渡區域內異化鐵還原及類芬頓反應。

       微生物滅活和人為激發類芬頓反應的驗證實驗表明，改良土壤中微生物能更高效地獲取和同化類芬頓反應氧化的有機碳，進而抑製土壤有機碳的礦化過程，促進鐵氧化物-有機質復合體的形成，更利於微生物源有機碳積累。在鐵-碳耦合循環過程中🚣🏽‍♀️，微生物群落和生態功能的演化，尤其是胞外電子傳遞能力及特定微生物異化鐵還原作用的增強，是提高微生物碳利用效率的關鍵👨🏿‍🎓。工作強調了地球化學過程和微生物生態的協同，為土壤固碳提供了新視角。

       論文第一作者為碩士生賀豪華（已獲全額獎學金將赴瑞士洛桑理工學院攻讀博士學位），王梓萌教授和潘澤真副教授為共同通訊作者⚅。北京師範大學、中國農業大學、西華師範大學、美國麻省大學等單位參與了該研究。論文原文https://mp.weixin.qq.com/s/YrA1Gy533mXasNziwKTPBw

https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info91075.htm

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供稿：水土界面過程團隊

編輯：李博海

審核：張立武