近日，農學院張吉旺教授團隊在《Field Crops Research》在線發表了題為“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，減少氮肥損失對環境的污染，已引起人們的高度關注。該團隊通過設置不同施氮方式、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）對氣態氮排放、氮肥利用效率以及微生物宏基因組等相關反應的綜合影響（圖1）。

該研究表明，施氮方式、氮肥類型和施氮量均對N2O排放通量和NH3揮發造成顯著影響（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揮發量。與傳統施肥方法相比，微噴水肥一體化施用尿素處理的總NH3揮發量和累積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進一步降低了N2O累積排放量和NH3揮發量。同樣，NH3揮發和累積N2O排放通量也受施氮量的顯著影響。此外，施氮影響細菌群落的多樣性和豐富度。在傳統施肥方法下，施氮量對細菌多樣性和豐富度沒有顯著影響。然而，在微噴水肥一體化條件下，細菌α多樣性指數對施氮量的響應隨氮肥類型的不同而不同。施氮量對細菌群落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菌群落多樣性和豐富度。與此同時，施氮增加了變形菌門的相對豐度，降低了酸桿菌門的相對豐富度。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豐度。與傳統施肥處理相比，在微噴水肥一體化施用尿素增加了變形菌門的相對豐度，降低了酸桿菌門的相對豐度（圖2）。相關性分析進一步表明，細菌群落多樣性以及門水平差異微生物等與夏玉米產量和氣態氮損失均具有相關性（圖3）。總之，微噴水肥一體化施用UAN可以提高夏玉米產量，節省氮肥，是一種有效的農業可持續的氮肥管理措施。

該研究有助于全面了解優化施氮對夏玉米生產的影響，為農業綠色發展提供了一種有效的氮肥管理措施，對黃淮海地區夏玉米豐產、節肥增效具有重要意義。

圖1 試驗的研究內容、步驟及目的意義

圖2 施氮對農田氨揮發和氧化亞氮排放及土壤細菌豐度的影響

圖3 夏玉米產量與氮損失、細菌多樣性及門水平差異微生物豐度的相關性分析

該研究得到山東省高等學校青創計劃和國家現代農業產業技術體系建設專項的資助。

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

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波