亞熱帶所揭示硝化抑制劑對蔬菜土硝化和反硝化細菌的影響

　　氮肥是農業生產中施用最廣的肥料之一，我國氮肥用量大但利用率低，平均利用率不到35%，遠低于發達國家。由于氮肥使用不合理引發的環境富營養化、地下水硝酸鹽超標等問題頻發。另外，氮肥的大量施用還導致溫室氣體N2O 大量排放而加重全球氣候變化。因此，對土壤氮素循環過程及調控機理研究一直受到國內外廣泛重視。

　　土壤中氮素轉化主要是由微生物驅動的生物反應過程，其中，硝化作用是旱地土壤中氮素循環的主要過程。對硝化作用過程的研究，前期主要借助分析化學的手段，通過檢測土壤NH+4 -N、NO-3 -N 含量、硝化速率及氣體排放量的變化來反映硝化過程和環境因素變化對硝化反應的影響，但此類研究手段對于機理性的研究不能很好的給出有力、直接的判斷。中科院亞熱帶農業生態研究所土壤分子生態研究組采集典型蔬菜土壤，通過分子生物學手段探討了氮肥在土壤中的轉化過程，從而研究硝化抑制劑DCD對氮素循環關鍵功能微生物的抑制效果及其與氮素轉化動態的聯系機制。

　　結果表明，在蔬菜土壤上DCD主要抑制了氨氧化細菌的繁殖，更重要的是培養前期DCD對長期種植蔬菜土壤的amoA 數量的抑制效果高達61%—71%，而對新菜地土壤只有48%—54%。而對氨氧化微生物的抑制效果與NO-3 濃度呈很好的相關性。由此可以推斷，建立在大量施用化學肥料基礎上的蔬菜種植明顯改變了硝化微生物的組成結構，可能趨向組成單一化和氮素轉化高效化。相關研究也顯示，施加化學肥料減少了土壤中細菌群落均勻度。研究指出，長期種植蔬菜土壤氮素循環加快，氮素損失嚴重，其主要驅動因子是土壤中氮素轉化微生物組成和豐度發生了改變，結果會加快氮肥的轉化和損失。

　　該研究成果已發表于2012年11月出版的《生態學報》32卷第21期上。