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⚡ 绿色能源与节能环保科研进展

中国农业科学院研究团队发现绿肥协同沸石缓解土壤N2O排放的微生物机制

💡这项突破是什么?

近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队发现绿肥协同沸石缓解土壤N2O排放的微生物机制,相关研究成果已发表于《Environmental Research》期刊。

农田是重要的氧化亚氮排放源,增温潜势是二氧化碳的273倍,我国农田氧化亚氮排放量占全球近1/5,玉米产区贡献突出。减量化肥配施绿肥、添加沸石是两种有效的绿色培肥减排技术,但二者联用协同减排机理,尤其硝化、反硝化功能菌群的调控规律尚不明确。

本研究在我国西北地区甘肃武威开展两年定位试验,从土壤理化、功能基因、群落结构、群落构建多维度,解析绿肥替代部分氮肥与沸石协同缓解氧化亚氮排放的内在机制。结果发现,玉米间作箭筈豌豆替代30%氮肥与沸石配施,在保障玉米稳产前提下能够实现N2O减排36.9%,是西北旱作玉米绿色低碳优选施肥模式。该模式一方面降低土壤活性碳氮底物供给,下调AOA/AOB、narG/nirS等产N2O相关功能基因丰度与关键产排放菌属丰度,抑制N2O生成潜力;另一方面提升nosZ型N2O还原微生物丰度与多样性,强化N2O向N2转化。通过改变硝化、反硝化微生物群落组装规律,降低产N2O微生物群落的生态位、提升N2O还原微生物群落的生存优势,多路径协同实现农田N2O减量。这一研究为北方农田氮肥减量、温室气体减排、绿色丰产提供理论依据与落地技术方案。

图.N2O排放与土壤性状、微生物群落丰度和结构间PLS-PM分析