土壤学报

作者：沈晓忆，夏围围，次仁拉姆，李乙坤

单位：沈晓忆，南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044；,夏围围，南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044；wwxia@nuist.edu.cn,次仁拉姆，南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044；,李乙坤，南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044；,

关键词：烯丙基硫脲(ATU);双氰胺(DCD);硝化作用;N₂O;土壤微生物

基金：国家自然科学基金项目（41501267）和土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放课题（Y20160025）资助

硝化抑制剂烯丙基硫脲（ATU）对土壤硝化作用及温室效应的影响及机理尚不清楚。采集典型旱地土壤，进行21 d室内微宇宙培养，探究氮肥与不同剂量ATU（分别为氮素用量的1%、5%、10%、15%和20%）配施对土壤硝化作用及N2O和CO2排放通量的影响，并通过实时荧光定量PCR和高通量测序16S rRNA基因技术监测硝化微生物群落变化，同时与传统硝化抑制剂双氰胺（DCD）进行保氮减排效果的对比。结果表明，与未施加氮肥的对照（CK）相比，单施氮肥（N）显著提高土壤硝化强度并促进N2O排放。DCD能显著抑制硝态氮和N2O的积累，抑制效率分别为68.6%和93.3%。而低浓度ATU对土壤硝化作用无影响，仅在高浓度具有抑制效应，且抑制效率最高仅为14.7%。所有ATU处理N2O排放量均显著降低，降幅为60.3%～68.2%，仍远高于DCD处理。处理间N2O和CO2的综合温室效应强弱顺序为N>ATU+N>DCD+N≈CK，不同ATU施用量处理之间差异不显著。相关分析发现氨氧化细菌（AOB），而不是氨氧化古菌（AOA）和全程氨氧化细菌（Comammox），与土壤硝态氮积累和N2O排放显著正相关，与土壤pH显著负相关。高通量测序结果表明Nitrosovibrio tenuis类型AOB对氮肥诱导的硝化过程起主导作用。此外，ATU和DCD还能显著提高Cupriavidus，并降低Patulibacter、Aeromicrobium、Actinomycetospora、Defluviicoccus和Acidipila等微生物属在群落中的相对丰度。该研究为深化土壤碳氮循环理论，合理使用硝化抑制剂以及减缓温室气体排放提供科学依据。

来源：2021年第6期

《土壤学报》期刊编辑部

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