SBB ▏长期不同轮作改变施氮后氮循环细菌群和氧化亚氮排放

农业占全球土壤氧化亚氮(N₂O)排放的大部分。作物多样性的增加可以改变土壤的氮(N)、物理化学性质和地下微生物群落，进而导致在施用无机氮肥时改变潜在的N₂O排放量。由于对土壤N循环和N₂O产生的贡献，硝化和反硝化作用是正在研究的两个主要的N循环途径。该研究样地为一个为期35年施N的玉米地，目的在于了解作物多样化对玉米地施N后硝化反硝化菌群落多样性、大小、活性和N₂O排放的影响。在长期简单的（玉米—玉米—大豆—大豆）和多样的（玉米—玉米—大豆—小麦（播种后红花苜蓿覆盖））四年轮作且次年种植玉米的实验中，在2017年施肥后，采用自动室连续测量了N₂O的排放。在N₂O排放峰值期间，使用高频采样以捕获施用硝酸铵（UAN）的土壤中16S rRNA、amoA、nirS、nirK、nosZ1和nosZ2基因和基因转录的变化。

    在UAN施用后两种轮作中均出现N₂O排放，但在多样的轮作中N₂O排放更高，且总的和反硝化(nirK和nosZ2)细菌丰度也持续较高。在加入UAN后不久，两种轮作的细菌amoA均显著升高，而基因检测在简单轮作中显著降低，在多样轮作中保持升高。非典型nosZ2的转录始终被检测到，但在加入UAN后升高。在简单和多样的轮作之间，总细菌多样性没有差异，但在更加多样种植历史的土壤中，导致土壤N₂O排放、氨氧化和反硝化作用的微生物途径丰度有所增加。

   综上，涵盖作物多样化在内的最佳管理实践（BMP）需要考虑微生物群落和温室气体（GHG）的产生，以便充分量化土壤生态系统服务功能。

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https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107917

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