近日，四川省农业科学院遥感与数字农业研究所（成都农业遥感分中心）在《环境微生物组》发表成果，研究系统阐释了“水稻-满江红”共生模式在化肥减量增效、提升耕地质量方面的微生态机制，为我国低碳可持续农业提供了关键路径。

满江红是一种与固氮蓝藻共生的小型水生蕨类，在中国南方稻区有悠久的利用历史，但长期被忽视。四川省农业科学院遥感与数字农业研究所农业绿色发展中心李瑾萌博士团队通过为期两年的田间试验，设置了不同氮肥梯度下的水稻单作与水稻-满江红共作系统对比，联合四川师范大学马沁沁教授团队系统分析了土壤酶活性、细菌群落结构及共现网络的变化。

研究发现，满江红显著提升碳、氮循环酶活性，优化养分资源配置。与单作相比，水稻满江红共作使土壤淀粉酶活性提高7%-26%，在高氮条件下土壤外切-β-1，4-葡聚糖酶提升32%-44%，脲酶活性在低氮和高氮条件下分别提高3%-37%。相反，酸性磷酸酶活性在减氮条件下显著下降29%-42%。

同时，满江红定向富集功能微生物，增强土壤“自肥”能力。16S rRNA基因测序显示，满江红共作显著增加了放线菌门的相对丰度，降低了芽单胞菌门的丰度，与碳、氮、磷循环相关的关键菌属均被显著富集。这些微生物为土壤提供了额外的生物固氮和有机质分解能力。

满江红重塑细菌互作网络，稳定性与氮水平密切相关。共现网络分析表明，满江红能依据氮素水平动态调节微生物互作。在低氮环境下，网络稳定性显著增强；在高氮环境下则通过增加复杂性来缓冲环境压力，实现了微生态功能的转化。

该研究成果不仅揭示了满江红驱动稻田微生态高效养分循环的生物学机制，更实证了“水稻-满江红”共生栽培体系在替代传统肥料、提升耕地质量方面的巨大潜力。这一研究对于推动我国西南地区稻区农业绿色低碳转型、守护耕地质量安全具有重要现实意义。

相关论文信息：https://doi.org/10.1186/s40793-026-00903-w