土壤学报

作者：洪俊，夏贤格，陈云峰，刘波，段小丽，张敏敏，聂新星，杨利

单位：洪俊，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,夏贤格，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,陈云峰，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,刘波，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,段小丽，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,张敏敏，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,聂新星，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；,杨利，湖北省农业科学院植保土肥研究所/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室/农业环境治理湖北省工程研究中心, 武汉 430064；516416134@qq.com,

关键词：土壤矿物;γ-MnO₂;非生物氮矿化;活性中间体;活性氧物种

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD1901205）、中国博士后科学基金面上项目（2022M721078）和湖北省技术创新计划项目（2024BCB083）资助

现有研究多关注微生物活动对土壤有机氮矿化的影响，忽视了非生物作用对其贡献，尤其是典型锰氧化物介导下有机氮的非生物矿化过程。以六方锰矿（γ-MnO2）为供试矿物，大豆源蛋白胨为土壤有机氮代表，设计了3个实验体系，即蛋白胨（0.25 g·L-1）单一体系、γ-MnO2（1.0 g·L-1）单一体系以及蛋白胨（0.25 g·L-1）与γ-MnO2（0.25～2.0 g·L-1）混合体系，研究了近中性环境条件下γ-MnO2介导蛋白胨非生物氮矿化过程和反应机制。结果表明，在pH 7.0、空气氛围下，γ-MnO2可促使蛋白胨氮矿化，生成无机态氮。蛋白胨（0.25 g·L-1）矿化速率随着初始γ-MnO2浓度（0.0～2.0 g·L-1）的提高先增大后趋于平衡；Mn（IV）、Mn（III）以及矿物表面产生的活性氧物种（ROS）是蛋白胨矿化生成无机态氮的主要氧化剂。本研究有望深化农田土壤有机氮矿化机理，丰富对农田生态系统中氮循环的认知。

来源：2025年第5期

《土壤学报》期刊编辑部

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