近日，自治区农科院微生物研究所农业有机物处理与资源化利用创新团队在《Bioresource Technology》（IF=9.0/Q1）发表了题为“Regulating humus formation via improved conversion of microbial necromass and plant lignin during vegetable straw composting with inoculation”的研究论文，揭示了好氧堆肥中促进植物和微生物残体向腐殖质碳转化的生物强化机制。
堆肥技术作为环境友好型方法，其腐殖化过程与土壤相似，即通过微生物代谢和酶促反应将有机物转化为稳定腐殖质（HSs）。HSs作为有机质的稳定存在形式，在提高土壤肥力和作物抗逆增效等方面发挥着关键作用。因此，如何稳定且高效地将有机物转化为HSs对于提高堆肥效率和产品质量具有重要意义。
本研究利用微生物强化技术有效降低了好氧堆肥过程中植物木质素酚组分香草基和丁香基酚对有机碳（TOC）的贡献，但增加了肉桂基酚的贡献。同时，该技术显著增加了细菌残体碳与真菌残体碳的比例（8.7%），并通过促进堆肥过程中HSs前体物质(多糖、氨基酸等)产生，提高了堆肥终产品中HSC积累（23.6%）。进一步机制解析表明，堆肥过程中植物木质素酚和微生物残体碳的转化与堆肥因子介导的微生物代谢密切相关，其中微生物残体碳、C/N和碳获取酶活性是关键驱动因素；此外，接种增加了微生物残体碳对腐殖质碳（HSC）积累的贡献，同时富集了功能微生物（Paenibacillus,Sphingomonas、Pseudomonas以及Penicillium等）。该研究强调了微生物周转途径在促进HSC形成和积累中的关键作用，明确了微生物残体碳在稳定有机碳积累中的关键作用，对提高堆肥质量、实现高效资源化利用和环境保护具有重要价值。
自治区农科院微生物研究所助理研究员周留艳和副研究员谢玉清为论文第一作者，杨新平研究员为论文通讯作者。该研究得到了新疆维吾尔自治区重大科技专项、国家自然科学基金和天山英才“青年托举人才”项目的支持。
