La materia orgánica del suelo es esencial para el mantenimiento de la fertilidad del suelo, absorción de contaminantes y mitigación del cambio climático global. En las últimas décadas, Se ha estudiado ampliamente el mecanismo de protección a largo plazo de la materia orgánica en el suelo y los sedimentos.

Revelando la relación intrínseca y la naturaleza entre microorganismos, La materia orgánica y los minerales en el microambiente del suelo pueden ser la clave para comprender el ciclo biogeoquímico de la materia orgánica del suelo.

Los agregados del suelo son el esqueleto básico del suelo, y se considera que su superficie es el punto caliente de interacción microbiana-materia orgánica-mineral.

El profesor Wu Jinshui del Instituto de Agricultura Subtropical (ISA) de la Academia de Ciencias de China y el profesor Liu Bifeng de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong aplicaron tecnología de chips de suelo que supera la micro-heterogeneidad del suelo a cierta escala. Logró el monitoreo dinámico continuo de los procesos de microinterfaz suelo-agua por primera vez.

Sobre esta base, Además, estudiaron sistemáticamente la transformación de la materia orgánica en la microinterfaz suelo-agua típico de mollisol y el proceso de acoplamiento dinámico del microambiente en solución.

Combinando espectroscopia de fotoelectrones de rayos X y pulverización catódica de iones en microarrays de suelo incubados con una solución predefinida (SoilChips), proporcionaron la primera evidencia directa de que una película orgánica a nanoescala con una composición y un grosor distintos se formó gradualmente en la interfaz suelo-agua (SWI) dentro de los 21 días posteriores al cultivo.

Aunque los recubrimientos orgánicos en las microinterfaces suelo-agua alcanzaron rápidamente el equilibrio en cuatro días, la formación de una asociación mineral-orgánica más espesa (MOA, 20-130 nm) y biomasa microbiana (> 130 nm) continuó, parcialmente a costa del delgado MOA ( <20 nm).

De acuerdo con la película orgánica espesante, la biodisponibilidad de los nutrientes (carbono orgánico disuelto y amonio) disminuyó gradualmente durante 21 días, que restringió las actividades microbianas.

Los SWI de espesamiento actuaron como una puerta biogeoquímica para regular la biodisponibilidad de compuestos orgánicos específicos y determinar su conservación o mineralización microbiana.

Más lejos, el espesamiento de los SWI en la dirección del eje z proporcionó información estructural directa para aumentar el secuestro de carbono en el suelo y los sedimentos.

La investigación fue publicada en Ciencias ambientales:Nano .