土壤学报

作者：杨丕珍,纪程,董彩霞,李诗锦,丁子豪,徐聪,宁运旺,梁栋,张永春,汪吉东

单位：杨丕珍，南京农业大学资源与环境科学学院；18066035935@163.com,纪程，南京农业大学资源与环境科学学院；chengji11@126.com,董彩霞，南京农业大学资源与环境科学学院；cxdong@njau.edu.cn,李诗锦，江苏省农业科学院农业资源与环境研究所；2695516353@qq.com,丁子豪，江苏省农业科学院农业资源与环境研究所；1150092860@qq.com,徐聪，南京农业大学资源与环境科学学院；cxu@jaas.ac.cn,宁运旺，江苏省农业科学院农业资源与环境研究所；ningyunwang460@sina.com,梁栋，江苏省农业科学院农业资源与环境研究所；dliang@jaas.ac.cn,张永春，南京农业大学资源与环境科学学院；yczhang66@sina.com,汪吉东，南京农业大学资源与环境科学学院；jdwang66@163.com,

关键词：生物质炭;有机肥;遗留效应;硝化作用;反硝化作用;氧化亚氮

基金：国家自然科学基金项目（42577335，42377338）和江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目（BE2022304）共同资助

氧化亚氮（N2O）作为一种温室气体，其增温潜势是二氧化碳（CO2）的296倍，微生物驱动的硝化和反硝化作用是产生N2O的重要过程。目前已有大量有关生物质炭和有机肥混施的研究，但相关效应的监测和研究年限较短，尤其是生物质炭对土壤N2O排放的遗留效应尚不明晰，其与有机肥的混施效应仍需进一步研究。本研究以长期（7年）施用生物质炭和有机肥的土壤样品为对象，包含四个处理：（1）对照（施用尿素，F）；（2）一次性基施生物质炭（FB）；（3）常年施用有机肥（OF）；（4）常年施用有机肥+一次性基施生物质炭（OFB）。施用有机肥的处理为有机肥氮替代尿素的25%。开展培养试验分析不同处理土壤N2O排放规律和氮循环功能基因丰度以及不同微生物过程对N2O排放的相对贡献。结果表明，与F相比，FB、OF及OFB分别显著降低了土壤N2O累积排放量的49.4%、38.4%和59.3%。生物质炭显著降低了真菌对N2O排放相对贡献率（Fungal denitrification contribution, FDC）的11.4%，提高了细菌贡献率（Bacterial denitrification contribution, BDC）的5.8%。有机肥降低了氨氧化细菌相对贡献率的15.3%而增加了BDC的12.1%，二者配施能够显著降低FDC的9.7%而增加BDC的15.7%。结构方程模型结果表明：生物质炭通过降低FDC，提高BDC，以及降低亚硝酸盐还原基因与N2O还原基因丰度的比值（nirS+nirK）/nosZ来减少土壤N2O排放；有机肥通过显著提高BDC以及降低（nirS+nirK）/nosZ比值减少N2O排放。上述结果表明，施用生物质炭和有机肥在减少农业土壤N2O排放方面具有持续潜力。本文揭示了二者调控N2O排放相关的微生物过程，为深入分析生物质炭和有机肥施用对土壤微生物过程的遗留效应提供了科学依据，为优化以减少农田土壤N2O排放为目标的施肥措施提供了科学指导。

来源：2026年第4期

《土壤学报》期刊编辑部

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