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青果期刊 | 福建师大:揭示肥料替代对土壤氮循环影响的新进展

青果期刊 | 福建师大:揭示肥料替代对土壤氮循环影响的新进展 青研之家
2025-10-31
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导读:福建师范大学成于恒博士生、林永新研究员等近期发表标题为《部分肥料替代对土壤氧化亚氮排放的不同影响取决于磷的有效性》的文章。




研究概要:

    氧化亚氮(N₂O)是一种强效温室气体,农业土壤是其最重要的排放源之一。近年来,有机肥部分替代化肥被视为一种可持续的施肥措施,但其对N₂O排放的影响存在争议,尤其在亚热带普遍缺磷的酸性土壤中,其作用机制尚不清楚。该研究依托中国科学院鹰潭红壤生态实验站21年的长期定位试验,利用¹⁵N同位素示踪和DNA稳定同位素探针技术,系统研究了粪肥替代在不同养分条件下对N₂O排放的影响及微生物机制。
    研究发现:在单施氮肥的条件下,粪肥替代使N₂O排放增加30%;而在氮磷配施条件下,粪肥替代使N₂O排放显著降低22%。这种截然相反的结果源于氮转化过程的差异,单施氮肥时,粪肥替代刺激了自养硝化和反硝化作用;而在氮磷配施下,粪肥替代通过降低异养硝化对N₂O的贡献,并伴随nosZ II型基因丰度增加,从而减少了N₂O排放。该研究揭示了磷有效性在调控粪肥替代对N₂O排放效应中的关键作用,强调了评估有机肥环境效应时必须考虑养分限制条件。这一成果为在实际农业生态系统中合理利用粪肥、实现温室气体减排与农业可持续发展提供了重要科学依据,为未来实现农业生产与环境保护的协同发展提供参考。


粪肥替代对氮转化过程和N2O排放影响概念图


氮循环功能基因丰度




核心PI




林永新

福建师范大学
地理科学学院/碳中和未来技术学院

简介:
林永新,福建师范大学地理科学学院研究员,博士生导师。2017年毕业于中国科学院南京土壤研究所获博士学位,随后留所作博士后研究,2019年来到福建师范大学地理科学学院任职,并聘为副研究员,2022年聘为研究员入选斯坦福大学和爱思唯尔数据库发布的全球前2%顶尖科学家榜单(2024, 2025)。

研究及招生方向:

1、土壤生物与碳氮循环

2、微生物生态研究

3、自然地理与生态学研究


主要科研项目:

1、福建省优秀青年科学基金项目,烟稻轮作土壤中病毒对N2O排放的影响及其微生物机制,主持;

2、国家自然科学基金面上项目,旱地红壤中病毒对硝化作用的影响及其微生物机制,主持;

3、国家自然科学基金面上项目,不同施肥模式下旱地红壤自养和异养硝化的特征及其微生物机制,主持;

4、国家自然科学基金青年项目,旱地红壤N2O排放的真菌反硝化作用和微生物介导机制,主持;

5、中国博士后科学基金特别资助项目,旱地红壤氧化亚氮还原菌多样性及其功能研究,主持;

6、中国博士后科学基金面上项目,长期施肥对红壤氮素初级转化速率的影响及其微生物机制,主持;

7、福建省自然科学基金面上项目,亚热带森林土壤氧化亚氮还原菌特征及其对氮输入的响应,主持;


2、


文章信息:


上述研究成果发表于国际权威期刊《Soil Biology and Biochemistry》。福建师范大学地理科学学院博士生成于恒为文章第一作者,林永新研究员为文章通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目和福建省优秀青年基金项目资助。


论文发表:

Yuheng Cheng, Jinbo Zhang, Hang-Wei Hu, Xiangyin Ni, Jianbo Fan, Song Wan, Mengmeng Feng, Christoph Müller, Ji-Zheng He, Yongxin LinDivergent impacts of partial manure substitution on soil nitrous oxide emissions dependent on phosphorus availabilitySoil Biology and Biochemistry.


点击文末“阅读原文”可查看相关原文。











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【声明】内容源于网络
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