不同氣體抑制劑對(duì)菜地土壤氮素動(dòng)態(tài)的影響

從工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)活動(dòng)從大氣排放的溫室氣體是世界氣候系統(tǒng)變化的主要原因之一。氧化亞氮（n3o）是重要的農(nóng)業(yè)區(qū)氣體。100a時(shí)，100a的加熱潛勢(shì)是相同質(zhì)量的298倍，每年保持著0.25%的速度增加。N2O是由土壤中的微生物通過(guò)硝化作用、反硝化作用、硝化細(xì)菌的反硝化作用及其它生物或化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生的。不同的土壤和環(huán)境條件下,各種過(guò)程的活動(dòng)強(qiáng)度不同:硝化作用需要較充足的氧氣;反硝化作用在有充足硝態(tài)氮和可代謝有機(jī)碳源且在無(wú)氧或少量氧氣存在的條件下較容易進(jìn)行;硝化細(xì)菌的反硝化作用不是單純的硝化過(guò)程和反硝化過(guò)程的簡(jiǎn)單耦合,因?yàn)閰⑴c這個(gè)過(guò)程的微生物僅有硝化微生物,它適宜的發(fā)生條件是低氧和低pH。由于土壤顆粒的不均一性,土壤環(huán)境中會(huì)同時(shí)存在不同的微環(huán)境,如好氧和厭氧環(huán)境有可能同時(shí)存在于不同的微域或土層深度、不同微域的水分分布也可能存在差異,所以土壤中氮素的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程在大部情況下均會(huì)以不同的速度同時(shí)存在或發(fā)生。要減少施肥土壤向大氣排放N2O,需要明確不同的N2O產(chǎn)生過(guò)程在農(nóng)田管理各主要時(shí)期的N2O排放貢獻(xiàn),明確其與水肥管理及環(huán)境因子間的關(guān)系,進(jìn)而有針對(duì)性地采取相應(yīng)的減排措施。中國(guó)蔬菜作物種植面積已從1995年的951萬(wàn)hm2增至2010年的1900萬(wàn)hm2,占農(nóng)作物種植總面積的11.8%,且繼續(xù)呈逐年增加趨勢(shì),是農(nóng)業(yè)源N2O排放中不可忽視的重要來(lái)源之一。菜地土壤施肥量大且肥水同期,研究施肥后菜地土壤N2O排放來(lái)源及其動(dòng)態(tài)對(duì)有效控制菜地土壤N2O排放具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。目前研究區(qū)分硝化反硝化各過(guò)程對(duì)N2O的產(chǎn)生和排放的方法主要有抑制劑抑制法、BaPS技術(shù)(氣壓過(guò)程分離法)、15N標(biāo)記示蹤法以及新近采用的15N和18O雙標(biāo)記法。BaPS技術(shù)能準(zhǔn)確、快速反映土壤中氮素的轉(zhuǎn)化,但該方法是基于土壤通氣性良好,呼吸系數(shù)等于1的前提,對(duì)通氣性不好的土壤測(cè)定有一定偏差。15N示蹤法在區(qū)分硝化作用和反硝化作用上有一定優(yōu)勢(shì),但要區(qū)分硝化作用和來(lái)自硝化細(xì)菌反硝化作用的N2O排放,還需要15N和18O雙標(biāo)記法,但該方法本身也不能保證被標(biāo)記的元素不與土壤中或水中未標(biāo)記的元素進(jìn)行交換,且該方法技術(shù)復(fù)雜、費(fèi)用昂貴。關(guān)于硝化細(xì)菌的反硝化作用對(duì)土壤N2O的排放貢獻(xiàn),美國(guó)和德國(guó)的研究人員近年做了一些探索性工作,國(guó)內(nèi)在這方面還尚無(wú)研究報(bào)道。綜合考慮幾種方法的特點(diǎn),本實(shí)驗(yàn)以菜地土壤為研究對(duì)象,采用氣體抑制劑抑制法研究各過(guò)程對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn),特別是探索性地研究硝化細(xì)菌的反硝化作用在菜地施肥后不同時(shí)期對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn),以探討菜地土壤N2O排放來(lái)源及其機(jī)理,以期為農(nóng)業(yè)土壤N2O減排提供科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1鮮土gd實(shí)驗(yàn)所用土壤樣品取自北京市北郊上莊鄉(xiāng)原西郊農(nóng)場(chǎng),該地塊為有4a種植歷史的露天菜地。土樣于2012年7月2日取回,在18m2田間小區(qū)內(nèi)取均勻分布的樣點(diǎn),用土鉆獲得0-20cm土層5000g鮮土供室內(nèi)培養(yǎng),環(huán)刀法分層測(cè)定(間隔5cm)得到0-20cm土層田間持水量為25.6%(w/w),鮮土于4℃冰箱中暫存,7d后開(kāi)始室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。土壤基礎(chǔ)理化性狀為:黏粒27.0%,粉粒49.4%,砂粒27.0%,有機(jī)質(zhì)含量24.7g·kg-1,全氮含量1.04g·kg-1,速效磷164.2mg·kg-1,速效鉀118.0mg·kg-1,pH8.2,電導(dǎo)率298μS·cm-1,碳酸鈣含量87.3g·kg-1,銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量分別為11.5mg·kg-1和17.4mg·kg-1。1.2氣體抑制劑處理取出貯存于4℃冰箱的鮮土5000g,立即過(guò)2mm篩,稱(chēng)取相當(dāng)于100g干土的新鮮土115.8g共45份(5個(gè)處理×9次重復(fù)),每份加入準(zhǔn)確稱(chēng)取好的硫酸銨0.04718g(相當(dāng)于純氮加入量為100mg·kg-1)混勻,于550mL培養(yǎng)瓶中,調(diào)節(jié)土壤水分至田間持水量的70%。實(shí)驗(yàn)共設(shè)置5種氣體抑制處理,于25℃暗處培養(yǎng)3周。即(1)不加任何氣體抑制劑處理(對(duì)照,CK)(2)添加0.06%乙炔氣處理(簡(jiǎn)稱(chēng)低乙炔,A)。添加乙炔氣的目的是抑制土壤中的自養(yǎng)硝化作用。該濃度為多次預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的對(duì)自養(yǎng)硝化有抑制作用的低濃度數(shù)值,且其抑制作用能維持3d不變。(3)用純氧置換培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)氣體處理(簡(jiǎn)稱(chēng)純氧,O)。目的是抑制土壤中的生物反硝化作用及硝化細(xì)菌的反硝化作用。具體作法為:先將裝有土樣的培養(yǎng)瓶抽成真空,然后充入相應(yīng)體積的100%氧氣,再抽真空、再充入氧氣,如此反復(fù)3次。(4)純氧+0.06%乙炔(簡(jiǎn)稱(chēng)氧加低乙炔,AO)。目的是抑制土壤中的自養(yǎng)硝化作用、硝化細(xì)菌的反硝化作用和生物反硝化作用。具體作法為:先將培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)氣體如(3)置換為純氧后,抽出0.06%的氣體體積并充入純化了的乙炔氣體,乙炔純化方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)。(5)用純氦氣置換培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)氣體(簡(jiǎn)稱(chēng)純氦,H)。目的是抑制土壤中的硝化作用。具體做法同純氧處理,將瓶?jī)?nèi)氣體抽真空并用高純氦氣置換3次。每個(gè)氣體抑制劑處理設(shè)6次重復(fù),其中3次重復(fù)用于氣體取樣,另外6次重復(fù)用于土壤取樣,每次土壤取樣后根據(jù)減少的土樣量重新計(jì)算培養(yǎng)瓶上方的體積及氣體抑制劑的體積。培養(yǎng)期間每次取樣時(shí)(隔2~3d)用稱(chēng)重法檢查并補(bǔ)充培養(yǎng)瓶中水分,以保證培養(yǎng)期間土壤水分保持一致。1.3血清氣樣和土樣的采集將培養(yǎng)當(dāng)天計(jì)作第0天,培養(yǎng)次日記作第1天,于第2、4、7、10、12、15、18、21天分別取氣樣和土樣。每次取樣后重新對(duì)培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)氣體進(jìn)行添加或置換,不加抑制劑的處理打開(kāi)培養(yǎng)瓶蓋換氣5min后重新加蓋培養(yǎng)。氣樣用注射器針頭扎入氣密性膠蓋中抽取,取氣前先用注射器來(lái)回抽動(dòng)使瓶?jī)?nèi)氣體混勻,抽取氣樣30mL后注入12mL預(yù)抽為真空的血清瓶中。用氣相色譜儀(Agilent7890AGC)測(cè)定氣體樣品的N2O濃度。土樣每次取新鮮土8g,取出后立即用0.01MCaCl2提取(土水比1∶10),濾液貯存于-20℃冰箱,之后用FIAstar500(瑞典產(chǎn))連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量。取新鮮土樣5g用無(wú)CO2的水浸提(土水比1∶5)測(cè)定pH。1.4計(jì)算方法1.4.1未被抑制過(guò)程的排放貢獻(xiàn)5種不同處理下土壤中N2O的發(fā)生和被抑制情況列于表1。為計(jì)算不同的N2O排放過(guò)程產(chǎn)生的N2O通量,將表中所列過(guò)程合并為4個(gè),即自養(yǎng)硝化(NN)、硝化細(xì)菌的反硝化(NiD)、生物反硝化(DD)和其它過(guò)程[包括異養(yǎng)硝化(HN)和化學(xué)硝化(CN)等],利用不同處理觀(guān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行組合計(jì)算,即可得到未被抑制過(guò)程的排放貢獻(xiàn)。自養(yǎng)硝化排放的N2O絕對(duì)量為生物反硝化排放的N2O絕對(duì)量為硝化細(xì)菌的反硝化排放的N2O絕對(duì)量為其它過(guò)程排放的N2O絕對(duì)量為式中,O、AO、H、CK為處理名稱(chēng),分別代表各處理的N2O排放通量;OT、NN、DD、NiD為過(guò)程的名稱(chēng),分別代表各過(guò)程的N2O排放通量。用一定時(shí)間內(nèi)各過(guò)程排放通量所占N2O排放通量的百分比表示其貢獻(xiàn)率。1.4.2分區(qū)的培養(yǎng)條件式中,F為N2O氣體排放通量,即單位時(shí)間內(nèi)單位重量土壤(干土)N2O的排放量(ng·g-1·d-1);C為氣相色譜測(cè)定的樣品的N2O濃度(nL·L-1);C0為每次取樣前實(shí)驗(yàn)室空氣中N2O的背景濃度,即培養(yǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)起,培養(yǎng)瓶上方氣體的N2O濃度(nL·L-1);V為培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)土上方的氣體體積(mL);M為每摩爾N2O的質(zhì)量(44);T為培養(yǎng)箱的溫度(25℃);d為培養(yǎng)的天數(shù)(d);m為培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的干土重(100g);22.4為溫度為273K(絕對(duì)零度)時(shí)N2O的摩爾體積(L·mol-1)。1.5處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS軟件(SPSS17.0),顯著性檢驗(yàn)用SSR法。2結(jié)果與分析2.1土壤no的通量由圖1可見(jiàn),在整個(gè)培養(yǎng)期不加任何氣體抑制劑的處理(CK)和純氧處理(O)的N2O排放通量始終高于其它各處理,低乙炔(A)和純氦(H)處理在培養(yǎng)期間的N2O排放通量一直在5~10ng·g-1·d-1左右或更低,而氧+低乙炔處理(AO)在培養(yǎng)期間的排放通量則一直在1ng·g-1·d-1以下,說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)中所加氣體抑制劑短期內(nèi)對(duì)抑制N2O排放的效果較好。測(cè)定結(jié)果顯示,施肥后2d內(nèi)的土壤N2O排放通量最高,達(dá)314.4ng·g-1·d-1,第4天時(shí)已急劇下降至前兩天排放通量的1/6左右,且隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)繼續(xù)呈下降趨勢(shì),至第15天時(shí)N2O排放通量已下降至10ng·g-1·d-1以下。說(shuō)明土壤中施入銨態(tài)氮肥后,N2O排放通量在施肥后短期內(nèi)較高,隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。2.2生物反硝化作用的貢獻(xiàn)依據(jù)各處理N2O排放通量計(jì)算結(jié)果,按照式(1)-式(4)進(jìn)一步計(jì)算得到不同過(guò)程(自養(yǎng)硝化作用、硝化細(xì)菌的反硝化作用、生物反硝化作用及其它過(guò)程)在施用銨態(tài)氮肥后不同培養(yǎng)時(shí)期N2O排放的貢獻(xiàn)率(%),結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖中可見(jiàn),自養(yǎng)硝化作用在前12d的貢獻(xiàn)率一直較高,最高達(dá)62.9%,是土壤施入銨態(tài)氮肥后短期內(nèi)主要的N2O排放來(lái)源;12d之后自養(yǎng)硝化作用的貢獻(xiàn)略有降低,但仍保持在40%左右。硝化細(xì)菌的反硝化作用在培養(yǎng)開(kāi)始后的2d內(nèi)對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)率高達(dá)44%,它和自養(yǎng)硝化作用共同貢獻(xiàn)了97%以上的土壤N2O排放,可見(jiàn),除了傳統(tǒng)理解的硝化作用和反硝化作用外,在土壤中銨態(tài)氮含量較高的情況下(本實(shí)驗(yàn)施用銨態(tài)氮),硝化細(xì)菌的反硝化作用對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)不可忽視。之后隨著土壤中銨態(tài)氮含量的降低,硝化細(xì)菌的反硝化作用的貢獻(xiàn)也迅速降低,基本在14%~28%,其絕對(duì)排放量也由于總排放量的降低而降低。生物反硝化作用對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)率從施肥后2d內(nèi)的0.5%逐漸增加,到第4天時(shí)貢獻(xiàn)率達(dá)到18%,第15-21天達(dá)到30%左右。但由于施肥48h之后土壤中N2O的絕對(duì)排放值顯著降低(降至排放高峰時(shí)的1/6),因此與硝化作用相比,反硝化作用在施肥后一段時(shí)期內(nèi)對(duì)土壤N2O排放的絕對(duì)貢獻(xiàn)量仍有限?？傮w來(lái)看,自養(yǎng)硝化作用、硝化細(xì)菌的反硝化作用和生物反硝化作用是菜地土壤施用銨態(tài)氮肥后3周內(nèi)的3大主要過(guò)程,其它過(guò)程(包括異養(yǎng)硝化作用、化學(xué)硝化作用等)在此期間對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)很小,其貢獻(xiàn)率一直在N2O總排放量的3.5%以下。2.3土壤銨態(tài)氮的變化由圖3可見(jiàn),培養(yǎng)開(kāi)始時(shí)各處理土壤中銨態(tài)氮含量為80.0mg·kg-1,隨后各處理銨氮含量均表現(xiàn)出隨時(shí)間逐漸降低,但處理間下降幅度不同,各處理差異較明顯。CK和O處理的土壤銨態(tài)氮含量降低最多,在培養(yǎng)48h后已迅速降至17.0mg·kg-1,減少了78.7%;而AO處理中土壤銨態(tài)氮含量仍保持較高水平,為77.5mg·kg-1,僅下降了3.1%,其它處理下降幅度在30%左右。此后的培養(yǎng)時(shí)間里,CK和O處理中銨氮含量一直在較低水平(20mg·kg-1),至第3周培養(yǎng)結(jié)束時(shí)已降至<4mg·kg-1。A和H處理的土壤銨態(tài)氮略低于AO處理。這是因?yàn)闊o(wú)抑制劑處理和純氧培養(yǎng)的處理自養(yǎng)硝化過(guò)程和硝化細(xì)菌的反硝化過(guò)程均在正常進(jìn)行,所以銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化的速率較快,而AO處理這兩個(gè)過(guò)程均被抑制,所以銨態(tài)氮在整個(gè)培養(yǎng)期間的含量均較高。不過(guò)利用低濃度乙炔作為抑制劑來(lái)抑制氨氧化過(guò)程的方法本身也有可能會(huì)因?qū)嶒?yàn)條件及土壤因素等出現(xiàn)抑制不完全的情況,如土壤黏粒含量較高或土壤水分過(guò)高而影響了乙炔氣體的擴(kuò)散等。圖4反應(yīng)了各處理土壤中硝態(tài)氮含量在整個(gè)培養(yǎng)期間的動(dòng)態(tài)變化情況,與銨態(tài)氮的情況相反,硝態(tài)氮含量總體呈上升趨勢(shì)。CK和O處理的土壤硝態(tài)氮含量在培養(yǎng)后48h已上升至50mg·kg-1左右,正好與這兩個(gè)處理土壤銨態(tài)氮的快速下降相吻合,說(shuō)明在土壤水分合適(本實(shí)驗(yàn)為田間持水量的70%)的情況下,施肥后2d內(nèi)是土壤中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的活躍期。A、H和AO這3個(gè)處理前期的硝態(tài)氮變化也進(jìn)一步證明了該現(xiàn)象。由于這3個(gè)處理的硝化過(guò)程均受到抑制,所以從銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的量很低,但反硝化細(xì)菌在這段時(shí)期也在參與氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程,所以硝態(tài)氮的含量在這3個(gè)處理的前期呈略下降趨勢(shì)。H和AO處理在15d之后硝態(tài)氮含量有所上升,可能是氣體抑制劑的效果在后期有略微減弱以及銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮這兩個(gè)原因共同造成的。2.4土壤ph的變化培養(yǎng)期間各處理的土壤pH動(dòng)態(tài)變化見(jiàn)圖5。由于在硝化作用的氨氧化過(guò)程中會(huì)釋放出質(zhì)子,因此在土壤中銨離子濃度較高時(shí)(本實(shí)驗(yàn)中施入了銨態(tài)氮肥),強(qiáng)烈的硝化作用會(huì)導(dǎo)致土壤微域暫時(shí)酸化,因此土壤pH也可以從另一個(gè)角度反映土壤硝化作用的進(jìn)程。測(cè)定結(jié)果顯示,土壤pH在培養(yǎng)期間總體呈下降趨勢(shì),說(shuō)明施用銨態(tài)氮肥會(huì)短期導(dǎo)致土壤pH降低,這可能也是高施肥量的土壤有酸化趨勢(shì)的原因之一。CK處理的土壤pH在培養(yǎng)期間一直低于其它處理(A處理第21天除外),其pH從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的8.2到培養(yǎng)2d后已降至7.5,到培養(yǎng)第21天實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)已降至7.3。土壤pH在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的前4d下降較快;隨后較平穩(wěn)保持在7.4左右;到第21天培養(yǎng)結(jié)束時(shí)pH降為7.3。這同時(shí)也說(shuō)明,盲目大量施肥造成的多重影響,不但向大氣中排放具有較高增溫潛勢(shì)的N2O,還可能引起土壤酸化。在培養(yǎng)期內(nèi)各處理的土壤pH值總體表現(xiàn)為CK<O<A<H<AO,這也從另一方面印證了各抑制劑的抑制效果。CK處理和O處理由于自養(yǎng)硝化過(guò)程和硝化細(xì)菌的反硝化過(guò)程沒(méi)有被抑制,所以氨氧化過(guò)程中釋放出質(zhì)子導(dǎo)致土壤pH較其它處理低,而O處理的硝化細(xì)菌的反硝化過(guò)程受到抑制,所以其pH較無(wú)抑制劑處理略高。3結(jié)論和討論3.1肥后2d內(nèi)硝化細(xì)菌對(duì)路徑生長(zhǎng)的影響菜地施用銨態(tài)氮肥后12d內(nèi),自養(yǎng)硝化作用是主要的N2O排放過(guò)程,貢獻(xiàn)了53%以上的N2O;其中在施肥后2d內(nèi)硝化細(xì)菌的反硝化作用是主要的N2O排放過(guò)程,貢獻(xiàn)了44%的N2O;生物反硝化作用在施肥2周之后對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)增至30%左右,但由于后期N2O排放總量很低,反硝化作用對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)很有限。施肥后土壤中N2O排放通量及其各過(guò)程對(duì)N2O排放總量的貢獻(xiàn)與土壤不同形態(tài)無(wú)機(jī)氮含量和pH變化密切相關(guān)。3.2土壤中硝化細(xì)菌的反硝化過(guò)程本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)不同氣體抑制劑的室內(nèi)控制培養(yǎng)方法來(lái)模擬田間施肥后的狀況,測(cè)定土壤中溫室氣體N2O的排放通量和來(lái)源、土壤無(wú)機(jī)氮及pH等多方面的綜合動(dòng)態(tài)變化。培養(yǎng)初期由于土壤中銨態(tài)氮濃度較高,自養(yǎng)硝化作用和硝化細(xì)菌的反硝化作用貢獻(xiàn)了大部分的N2O排放,顯然是由于土壤中較高的銨態(tài)氮含量(即較高的硝化作用基質(zhì))促進(jìn)了硝化作用過(guò)程。隨著培養(yǎng)的繼續(xù),自養(yǎng)硝化作用貢獻(xiàn)的N2O逐漸降低,反硝化作用的貢獻(xiàn)逐漸增加,這里反硝化強(qiáng)度的增加在很大程度上也可以認(rèn)為是耦合的硝化-反硝化作用,即硝化作用產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為反硝化的基質(zhì)進(jìn)而促進(jìn)了反硝化作用。在田間持水量70%的含水量條件下,菜地土壤在施入銨態(tài)氮肥后的3周培養(yǎng)期內(nèi)自養(yǎng)硝化過(guò)程對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)一直在40%以上;而反硝化的貢獻(xiàn)比例在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)盡管呈上升趨勢(shì),但由于培養(yǎng)后期的N2O排放總量很低,因而反硝化作用對(duì)菜地土壤N2O排放的貢獻(xiàn)很有限。Ju等在對(duì)半濕潤(rùn)溫帶季風(fēng)氣候條件下的石灰質(zhì)土壤上進(jìn)行的大田試驗(yàn)中表明,即使有很高的土壤硝態(tài)氮存在,硝化過(guò)程仍是N2O排放的主要貢獻(xiàn)過(guò)程,反硝化過(guò)程僅貢獻(xiàn)很少一部分,這是因?yàn)楹档赝寥浪譅顩r和土壤有機(jī)基質(zhì)限制了反硝化作用的進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)的土壤為菜地土壤,土壤水分充足、土壤有機(jī)質(zhì)含量也較一般糧田高,因此在施用銨態(tài)氮肥兩周之后土壤中反硝化作用貢獻(xiàn)的N2O也占到了30%左右(盡管絕對(duì)量比較低)。硝化細(xì)菌的反硝化作用是完全由硝化細(xì)菌在低氧條件下完成的一個(gè)過(guò)程,是近年來(lái)才被報(bào)道的一個(gè)產(chǎn)生N2O的過(guò)程,國(guó)外研究人員通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)已報(bào)道了該過(guò)程對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)在30%~66%。本研究發(fā)現(xiàn),在施用銨態(tài)氮肥后前2d內(nèi)硝化細(xì)菌的反硝化作用貢獻(xiàn)了高達(dá)44%的N2O排放,這顯然是由于前期土壤中銨態(tài)氮較高,硝化作用過(guò)程中有亞硝酸根積累(數(shù)據(jù)未顯示)而造成的;之后隨著培養(yǎng)的繼續(xù),土壤中銨態(tài)氮迅速下降,因而硝化細(xì)菌的反硝化作用對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)降至20%以下;后期可能由于土壤中硝態(tài)氮的積累,反硝化作用也產(chǎn)生了一定的亞硝態(tài)氮,因而硝化細(xì)菌的反硝化作用對(duì)N2O排放的貢獻(xiàn)略有升高(達(dá)到30%左右),但由于后期土壤N2O排放的絕對(duì)量較低,因而其貢獻(xiàn)也很有限。微生物主導(dǎo)的各個(gè)氮素轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)受到包括土壤質(zhì)地、pH、含水量、無(wú)機(jī)氮含量、可利用有機(jī)碳