巨晓棠教授课题组研究成果在Scientific Reports发表

本网讯 2月5日，我校资环学院巨晓棠教授课题组研究成果在Nature出版集团旗下的子刊Scientific Reports《科学报告》上发表。

论文以题为“Ammonia-oxidation as an engine to generate nitrous oxide in an intensively managed calcareous Fluvo-aquic soil” （氨氧化是集约化石灰性土壤氧化亚氮产生的发动机）。氧化亚氮是重要的温室气体和平流层臭氧破坏者，自工业革命以来在大气中的浓度成“高尔夫球杆”式上升，氧化亚氮的减排成为举世关注的全球变化问题之一。全球大约2/3的人为氧化亚氮排放来自于施肥的农业土壤，因此，理解农业土壤中氧化亚氮的产生过程和控制因素就成为减排的先决条件。

自2000年以来，我校资环学院巨晓棠教授结合自己在氮素循环和环境影响方面的长期积累，深入开展了集约化石灰性低碳旱作土壤氧化亚氮产生机制的研究。课题组根据石灰性土壤上氧化亚氮的产生过程和铵态氮肥（或尿素态氮肥）硝化过程相耦合的现象，率先提出了石灰性旱作土壤N2O主要来自铵态氮肥（或尿素态氮肥）硝化作用的观点，并发表在2011年的Environmental Pollution上。

本次发表的论文是对该过程更深入细致的探讨。文章应用自动培养系统、化学计量学、同位素指纹技术、微生物分子技术，结合田间试验的方法，历时十多年，证明在铵态氮肥（或尿素态氮肥）大量施入土壤后，氨的氧化作用消耗大量氧气，并积累硝化作用的中间产物亚硝态氮，在缺氧条件下诱发硝化细菌的反硝化作用，氨氧化的第一步和诱发的硝化细菌的反硝化作用是这种土壤上氧化亚氮产生的主要机制，这些过程能被硝化抑制剂有效的阻止。

欧洲科学家的主流观点认为，氧化亚氮的主要产生过程是反硝化菌的反硝化作用，这些结果大多是在欧洲高碳高湿土壤上获得的。巨晓棠教授课题组的这篇文章揭示了在低碳缺水集约化管理的石灰性土壤上，氧化亚氮的主要产生机制。文章进一步提出了这些农业土壤中单位肥料氮氧化亚氮的主要减排措施是：减缓硝化作用的速率，避免一次性向土壤介质中施入高量铵态氮（或尿素态氮）。该研究成果对全球广泛分布的这种农业土壤的氧化亚氮减排具有重要的理论指导意义。

责任欧阳永志