近日，農(nóng)學(xué)院張吉旺教授團(tuán)隊(duì)在《Field Crops Research》在線發(fā)表了題為“Applying urea ammonium nitrate solution saves nitrogen resources by changing soil microbial composition under micro sprinkling fertigation: an effective nitrogen management practice”的研究論文。任佰朝副教授、馬振濤博士和郭艷青博士為該論文的第一作者，張吉旺教授和任佰朝副教授為該論文的通訊作者。

如何提高作物氮肥利用效率，減少氮肥損失對(duì)環(huán)境的污染，已引起人們的高度關(guān)注。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)置不同施氮方式、氮肥類型和施氮量處理，研究水肥一體化施用尿素硝酸銨溶液（UAN）對(duì)氣態(tài)氮排放、氮肥利用效率以及微生物宏基因組等相關(guān)反應(yīng)的綜合影響（圖1）。

該研究表明，施氮方式、氮肥類型和施氮量均對(duì)N2O排放通量和NH3揮發(fā)造成顯著影響（圖2）。微噴水肥一體化顯著降低了夏玉米季N2O排放通量和NH3揮發(fā)量。與傳統(tǒng)施肥方法相比，微噴水肥一體化施用尿素處理的總NH3揮發(fā)量和累積N2O排放量分別顯著降低了19.0%和34.2%。與施用尿素處理相比，施用UAN進(jìn)一步降低了N2O累積排放量和NH3揮發(fā)量。同樣，NH3揮發(fā)和累積N2O排放通量也受施氮量的顯著影響。此外，施氮影響細(xì)菌群落的多樣性和豐富度。在傳統(tǒng)施肥方法下，施氮量對(duì)細(xì)菌多樣性和豐富度沒(méi)有顯著影響。然而，在微噴水肥一體化條件下，細(xì)菌α多樣性指數(shù)對(duì)施氮量的響應(yīng)隨氮肥類型的不同而不同。施氮量對(duì)細(xì)菌群落α多樣性的影響也因施氮方式的不同而不同，微噴水肥一體化減氮處理更利于保持細(xì)菌群落多樣性和豐富度。與此同時(shí)，施氮增加了變形菌門的相對(duì)豐度，降低了酸桿菌門的相對(duì)豐富度。與尿素相比，UAN處理顯著增加了土壤中疣微菌門和浮霉菌門的相對(duì)豐度。與傳統(tǒng)施肥處理相比，在微噴水肥一體化施用尿素增加了變形菌門的相對(duì)豐度，降低了酸桿菌門的相對(duì)豐度（圖2）。相關(guān)性分析進(jìn)一步表明，細(xì)菌群落多樣性以及門水平差異微生物等與夏玉米產(chǎn)量和氣態(tài)氮損失均具有相關(guān)性（圖3）。總之，微噴水肥一體化施用UAN可以提高夏玉米產(chǎn)量，節(jié)省氮肥，是一種有效的農(nóng)業(yè)可持續(xù)的氮肥管理措施。

該研究有助于全面了解優(yōu)化施氮對(duì)夏玉米生產(chǎn)的影響，為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供了一種有效的氮肥管理措施，對(duì)黃淮海地區(qū)夏玉米豐產(chǎn)、節(jié)肥增效具有重要意義。

圖1 試驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容、步驟及目的意義

圖2 施氮對(duì)農(nóng)田氨揮發(fā)和氧化亞氮排放及土壤細(xì)菌豐度的影響

圖3 夏玉米產(chǎn)量與氮損失、細(xì)菌多樣性及門水平差異微生物豐度的相關(guān)性分析

該研究得到山東省高等學(xué)校青創(chuàng)計(jì)劃和國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.109087

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波