稻田生態系統氧化亞氮（N2O）排放微生物調控機制研究進展及展望

作者：秦紅靈,陳安磊,盛榮,張文釗,邢肖毅,魏文學

摘要：氧化亞氮（N2O）是第三大溫室氣體，對全球氣候變化具有顯著影響。稻田是重要的N2O排放源，追蹤稻田N，O產生及排放關鍵過程的微生物調控機制，可以為農田土壤氮素循環研究以及稻田N2O減排提供有價值的信息。微生物調控的硝化作用和反硝化作用是稻田N2O排放的主要來源。基于此，我們在過去十年的研究中，依托中國科學院桃源農業生態試驗站，以水稻田淹水．落干和施肥為關鍵過程，從水稻根際、土層深度、反應底物濃度等方面探明了土壤硝化反硝化過程和N2O排放特征及其微生物調控機制；提出了開發稻田土壤微生物資源，提高土壤N2O消納能力的可能策略；構建了可以有效降低稻田氮素損失和N2O放的基于化肥一次性深施的減氮控磷施肥技術，并在實際農業生產中進行了示范推廣。本文對上述研究取得的成果，以及國內外相關研究結果進行了全面綜述。結合分子生物技術在土壤科學研究中的應用，今后的研究工作將會從以下幾個方面開展：1）解析土壤微生物與土壤生產力和生態環境之間的關系；2）在基因組和轉錄組水平構建農田土壤碳氮循環功能微生物分析平臺；3）解析土壤微生物分布與生態功能之間的關聯機制；4）根系一土壤一微生物之間的協同機制以及植物一內生菌一土壤微生物之間相互影響的分子機制；5）加強對實用技術的研發，把基礎研究成果轉化為生產力，服務農業生產和生態文明建設。

發文機構：中國科學院亞熱帶農業生態研究所、亞熱帶農業生態過程重點實驗室 中國科學院桃源農業生態試驗站

關鍵詞：稻田N2O排放土壤微生物硝化作用反硝化作用paddy soilN：O emissionsoil microbesnitrificationdenitrification

分類號： S154.3[農業科學—土壤學][農業科學—農業基礎科學]