磷是作物生长必需的营养元素。通过施肥措施提高土壤磷有效性，对保障粮食安全至关重要。但长期单一施用化肥，易造成土壤生态功能退化。有机肥配施化肥虽能改善土壤质量，可长期有机无机配施如何影响黑土磷组分转化，及其微生物学机制仍不明确。中国科学院东北地理与农业生态研究所选取长期定位试验不施肥、单施化以及化肥配施不同量牛粪有机肥处理，分析了0cm至40cm土层土壤磷组分与磷循环功能基因的变化特征。结果表明，相比单施化肥，增施牛粪提高了0cm至20cm土层中不同磷组分含量。表明施用有机肥既能提升当季磷素有效性，还能增加土壤磷库的长期储备能力。研究发现，不同施肥处理在土壤剖面中，塑造了独特的磷相关微生物群落结构和网络特征。施用有机肥增加了无机磷溶解基因的相对丰度，尤以0cm至10cm和30cm至40cm土层明显，并降低了各土层中磷饥饿基因丰度。单施化肥和配施有机肥处理，均提高了10cm至20cm、30cm至40cm土层有机磷矿化基因丰度。研究进一步表明，深层土壤更有潜力蕴藏参与磷循环的未知微生物谱系及功能基因，扩展了针对磷循环微生物多样性的认知，表明深层土壤是新型微生物谱系和功能基因的储库，为筛选研究磷循环基因的潜在模式微生物提供了重要依据。相关研究成果发表在Agriculture，Ecosystems & Environment上。研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院等的支持。论文链接