典型旱作农田土壤氧化亚氮排放的氨氧化微生物相对贡献

氨氧化过程对氧化亚氮（N2O）排放具有重要贡献。在不同土壤类型和农田管理下，氨氧化微生物类群对N2O排放的相对贡献组成规律还缺乏系统的研究。本研究选取典型农田耕层土壤（潮土、黑土、砖红壤），以及有机肥改良的砖红壤剖面土壤，采用选择性抑制法（乙炔和辛炔）研究氨氧化细菌（AOB）、氨氧化古菌和全程硝化菌（AOA+comammox）以及异养硝化菌对土壤硝化潜势、净硝化速率及N2O排放的相对贡献。结果表明，在耕层土壤中，潮土、黑土和砖红壤的pH分别是8.0、6.7和5.7，硝化潜势分别是N 32.5、6.6和4.8 mg?kg-1?d-1，净硝化速率分别是N 7.1、3.0和0.5 mg?kg-1?d-1，7天N2O累积排放量分别是N 38.0、35.4和8.7 μg?kg-1。AOB主导耕层土壤的硝化潜势，对硝化潜势的贡献分别是82%、58%和100%。对于净硝化速率，在潮土和砖红壤中，AOB和AOA+comammox贡献相当（均在30%~40%），而黑土中由AOB主导（72%）。AOB主导耕层土壤的N2O排放，对N2O排放的贡献分别是72%、92%和58%。在改良的砖红壤剖面土壤中，在0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm，pH分别是7.0、5.5和4.9，硝化潜势分别是N 6.6、2.0和1.1 mg?kg-1?d-1，净硝化速率分别是N 4.1、0.9和0.2 mg?kg-1?d-1，N2O排放分别是N 16.3、6.5和2.8 mg?kg-1?d-1。随土壤由深层至表层，硝化潜势、净硝化速率及N2O排放显著提高。AOA+comammox主导表层硝化潜势及净硝化速率的提高（分别贡献63%和54%），AOB主导N2O排放的增加（贡献54%）。本研究为制定与土壤氨氧化特性及土壤性质相匹配的N2O减排措施提供了新的科学依据。

Relative Contribution of Ammonia-oxidizing Microorganisms to Nitrous Oxide Emissions in Upland Agricultural Soils