本網(wǎng)訊 近日，我校資源與環(huán)境學(xué)院農(nóng)田生態(tài)保育與污染防控安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶磷資源高效利用與水環(huán)境保護(hù)研究中心開(kāi)展的有關(guān)秸稈還田調(diào)控氮肥化學(xué)形態(tài)與有效性作用機(jī)制的研究論文“Structural composition of immobilized fertilizer N associated with decomposed wheat straw residues using advanced nuclear magnetic resonance spectroscopy combined with 13C and 15N labeling”在國(guó)際高水平學(xué)術(shù)期刊Geoderma(中科院一區(qū)Top，IF =4.85)在線(xiàn)發(fā)表。該論文利用系列高級(jí)固態(tài)核磁共振和13C-15N同位素雙標(biāo)記技術(shù)，揭示了小麥秸稈腐解過(guò)程中對(duì)化學(xué)氮肥的固定效應(yīng)及其化學(xué)機(jī)制，為秸稈還田條件下的氮肥的合理運(yùn)籌提供了科學(xué)依據(jù)(https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115110)。
作物秸稈還田是提高土壤肥力、促進(jìn)秸稈養(yǎng)分循環(huán)利用的有效措施。作物秸稈還田后若氮肥運(yùn)籌不科學(xué)常導(dǎo)致作物季節(jié)性缺氮，這可能與作物秸稈還田后改變了氮肥形態(tài)和有效性有關(guān)。本試驗(yàn)利用13C-15N同位素雙標(biāo)記技術(shù)和15N CP/MAS、13C{15N} REDOR、2D 15N-13C HSQC等一系列高級(jí)固態(tài)核磁共振光譜技術(shù)，研究好氣和淹水條件下小麥秸稈腐解過(guò)程中對(duì)化學(xué)肥料氮素的固定作用及其化學(xué)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，小麥秸稈腐解殘余物固定的化學(xué)肥料氮主要以有機(jī)態(tài)氮的形式存在，且在好氣培養(yǎng)條件下的小麥秸稈腐解殘余物的固氮量要顯著高于其在淹水條件下的固氮量(52% vs. 38%)。此外，淹水培養(yǎng)條件下的小麥秸稈殘余物固定的化學(xué)肥料氮主要以帶質(zhì)子的酰胺氮的形態(tài)存在；而在好氣條件下培養(yǎng)的小麥秸稈殘余物固定的化學(xué)肥料氮?jiǎng)t更加多樣化，主要包括肽酰胺氮(54%)、N-甲基酰胺氮(22%)、胺氮(7%)、苯胺氮(5%)和雜環(huán)類(lèi)氮(3%)。從化學(xué)穩(wěn)定性角度分析，小麥秸稈在好氣條件下腐解過(guò)程中所形成的固氮化合物中55%-80%為易礦化有機(jī)氮，可通過(guò)再礦化的方式釋放出來(lái)供農(nóng)作物吸收利用，進(jìn)而延長(zhǎng)化學(xué)肥料氮素在土壤中的有效停留時(shí)間，減少氮肥流失，提高作物氮素利用效率。該研究成果為秸稈還田后作物氮肥前移運(yùn)籌提供直接有力證據(jù)。
該論文被主審編輯，國(guó)際知名專(zhuān)家德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)(Technique University of Munich, Germany)Ingrid K?gel-Knabner教授向Geoderma主編荷蘭瓦赫寧根大學(xué)Jan Willem van Groenigen教授推薦評(píng)選為四月份編輯推薦論文。Ingrid K?gel-Knabner教授認(rèn)為 “這一獨(dú)特工作為解析土壤中還田秸稈與化肥之間的相互作用及氮素循環(huán)提供了十分重要的證據(jù)，是一個(gè)多學(xué)科交叉的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究范例?！?/p>
該文第一作者為我校生態(tài)學(xué)博士生陳曦，第一單位為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)。該成果得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0200107和2016YFD0300801)、國(guó)家自然科學(xué)基金(41877099 和 31328020)、安徽省重大科技專(zhuān)項(xiàng)(18030701188)等項(xiàng)目支持。部分高級(jí)核磁共振圖譜分析在我校生物技術(shù)中心高級(jí)固態(tài)核磁共振技術(shù)平臺(tái)完成。（資源與環(huán)境學(xué)院）
