《土壤中 N₂O 减排的微生物驱动因素：保护性耕作与秸秆覆盖下 nosZ II 亚型的作用》期刊： Applied Soil Ecology, 2026 Microbial drivers of N₂O mitigation in soils: Role of nosZ II subclades under conservation tillage and stover mulching - ScienceDirect

该研究基于我国东北黑土区的长期保护性耕作试验，探讨了不同耕作方式对土壤中一氧化二氮（N₂O）减排的微生物机制。研究比较了三种耕作方式：常规耕作（CT）、免耕无秸秆覆盖（NT0）和免耕全量秸秆覆盖（NT100），重点关注了两种 N₂O 还原酶基因（nosZ I 和 nosZ II）及其亚型的响应。

研究发现：

• NT100 能显著降低 N₂O 排放，而 NT0 的排放量最高。

• 秸秆覆盖结合免耕能够提高土壤湿度和有机碳含量，创造有利于 nosZ II 亚型（尤其是 IIB、IIE、IIG）富集的微环境。

• nosZ II 类微生物主要属于 Bacteroidetes 和 Proteobacteria，其在稳定、有机质丰富的土壤中表现出更强的 N₂O 还原潜力。

• 与传统 nosZ I 相比，nosZ II 亚型在减少 N₂O 排放方面具有更明显的功能优势，尤其在高湿度和碳氮添加条件下。

该研究首次在黑土区系统揭示了秸秆覆盖与免耕协同调控微生物群落、增强土壤 N₂O 吸收能力的机制，为可持续农业和温室气体减排提供了科学依据。

1. 土壤健康与药材质量密切相关药用植物的有效成分积累受土壤环境直接影响。保护性耕作（如 NT100）能提升土壤有机质、改善结构、增强微生物活性，从而为药用植物提供更稳定、健康的生长环境，有助于提高药材的产量和品质。

2. 减少氮损失，提升氮利用效率N₂O 排放是土壤氮素损失的重要途径。通过增强 nosZ II 型微生物的 N₂O 还原功能，可减少氮素的气态损失，提高土壤氮的有效性，为药用植物提供更持续的营养供应。

3. 可持续栽培模式的借鉴该研究提出的“免耕 + 秸秆覆盖”模式，不仅适用于粮食作物，也为药用植物生态种植提供了可行路径。尤其在人参、黄芪等根茎类药材栽培中，保持土壤湿润和有机质稳定对根系发育和次生代谢物积累尤为重要。

4. 微生物调控成为种植管理新方向研究显示，通过耕作与覆盖管理可定向调控土壤微生物组成与功能。未来可探索在药用植物种植中引入功能微生物（如含 nosZ II 的菌群），结合有机栽培，实现“以菌促生、以菌减排”的绿色种植模式。

5. 响应“双碳”目标，推动药材绿色认证减少农业温室气体排放是当前政策重点。采用保护性耕作和秸秆还田，不仅能降低药材生产中的碳足迹，还可作为“生态药材”或“低碳药材”认证的重要技术支撑，提升产品市场竞争力。

这项研究不仅深化了我们对土壤微生物与氮循环关系的理解，也为药用植物可持续栽培提供了新的思路——通过优化土壤管理，构建功能微生物驱动的健康土壤系统，实现药材生产与生态保护的双赢。

关键词：保护性耕作、秸秆覆盖、N₂O减排、nosZ II、土壤微生物、药用植物栽培、可持续农业