新闻公告作为最重要的温室气体之一，氧化亚氮（N2O）在百年尺度上的增温潜势分别是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）的15和265倍，当前大气中N2O的浓度正以每年0.26%的速率增长，70-80%的N2O排放与农业产生过程中的氮肥（包括化肥和有机肥）管理有关。本研究小组前期研究发现有机肥投入与化肥相比显著增加干旱区滴灌棉田土壤N2O产生和排放，然而其潜在的微生物机制仍然不清楚。
中国科学院新疆生态与地理研究所高霄鹏研究员团队针对干旱区滴灌棉田设置不同氮肥处理，应用高通量测序和实时荧光PCR定量研究滴灌棉田生长季土壤N2O产排与硝化和反硝化过程相关功能基因丰度和活性以及环境因子的关系。主要结果如下：
1）与不施肥对照和尿素处理相比，施加有机肥显著增加narG，nirK，nirS和nosZ-型反硝化菌的丰度，并显著影响土壤细菌微生物的群落结构；
2）有机肥处理较尿素处理明显增加了反硝化酶活性，而对硝化活性无显著影响；
3）棉田生长季N2O排放与反硝化酶活性、以及narG，nirK和nosZ基因丰度存在显著正相关关系。这些结果表明有机肥增加滴灌棉田土壤N2O排放，主要是通过增加土壤有机碳，进一步增加了土壤反硝化相关功能基因的丰度，从而反硝化活性增强，促进N2O产排。该研究大大丰富了干旱区滴灌农田温室气体的产排机理，为合理施用有机肥提供了重要理论基础。
相关研究以“Manure application increased denitrifying gene abundance in a drip-irrigated cotton field”为题发表于PeerJ。
文章链接：https://DOI: 10.7717/peerj.7894