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资环所土壤肥力与植物营养团队在Soil Biology and Biochemistry中就土壤氧化亚氮产生机制发表研究进展

中低产田固碳减排是实现土壤肥力提升和"双减"目标以及粮食增产稳产的重要保证。明确农田土壤中温室气体氧化亚氮(N2O)的排放机制对土壤固碳减排具有重要意义。外源氮肥施用除导致大量N2O直接排放外,还会显著激发土壤本底N2O排放,但其激发机制尚不明确。为此,土壤肥力与植物营养团队以江苏省黄河故道区典型潮土为研究对象,综合运用15N稳定性同位素技术和qPCR等现代分子生物学手段,从底物产生和微生物驱动角度就外源氮肥激发土壤本底N2O排放的机制开展研究.相关结果近期发表在土壤学领域最顶级期刊Soil Biology and Biochemistry上(中科院1区,土壤学领域排名首位)中,团队成员徐聪副研究员为第一作者,团队首席汪吉东研究员为通讯作者。

研究表明,外源氮肥施用后,土壤氮素初级矿化速率提升,为本底N2O排放提供底物来源,而后在氨氧化细菌主导下,将氮素底物经硝化过程转化为N2O,导致土壤本底N2O排放的增加。


外源氮肥激发土壤本底N2O排放机制的概念模型


氮库置换效应对激发效应量化过程的影响


该研究实现了土壤氮素初级转化速率,N2O排放来源及排放途径的同步监测,明确了15N施用后氮库置换效应对激发效应量化过程的影响,相对系统地阐释了外源氮肥施用下土壤本底N2O的产生机制,为N2O排放精准溯源和制定多源减排策略提供了重要依据。

上述研究得到了国家自然科学基金(41907069, 42007088),江苏省自然科学基金(BK20190258),江苏省重点研发计划(BE2021378),江苏省农业科技自主创新资金(CX(21)1009)和院探索性颠覆性创新计划项目(ZX(21)1223)的资助。


文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071723000238