我国半湿润地区旱地土壤剖面硝酸盐累积严重。甚至连硝化作用弱，淋溶作用强，理论上不易发生土体硝态氮累积的旱地红壤近期也发现了严重的深层硝态氮积累。土壤硝态氮同化过程是指土壤微生物能够通过一系列的生化反应，将硝态氮转化为微生物生物量氮，从而降低硝酸盐的累积，可能在解决我国旱地土壤硝酸盐积累问题上发挥重要的作用。在前期的研究中，程谊等提出了通过提高硝态氮同化潜力来降低土壤硝酸盐累积的碳氮耦合机制，并明确了有机物料碳氮比是决定其能否激发硝态氮同化的关键因子。然而，外源碳数量和质量究竟如何影响土壤硝态氮同化至今不清楚，碳源输入下土壤硝态氮同化与反硝化氮损失的消长规律亦未明确。

为回答上述问题，程谊等近期利用¹⁵N同位素示踪技术，明确了外源碳输入下农田旱地土壤硝态氮同化速率计算方法的选择依据，提出了有机氮¹⁵N回收法是量化土壤硝态氮同化速率的最适方法（Chen et al., 2021; European Journal of Soil Science）；并以此为基础，结合实时荧光定量PCR技术，率先阐明了外源碳输入下旱地土壤硝态氮同化速率随高C/N比碳源输入量和综纤维素含量增加而增加，且综纤维素含量通过影响细菌丰度进而影响硝态氮同化速率（Chen et al., 2022; Soil Biology and Biochemistry）；进一步结合乙炔抑制法，发现有机物料在提高硝态氮同化的同时，反硝化氮损失可以忽略不计（Wang et al., 2021; Environmental Pollution）；在此基础上，揭示了有机物料碳氮比越高，反硝化对N₂O排放的贡献越低，因而N₂O排放越低，进而确立了最大化提高硝态氮同化尽可能避免反硝化氮损失和N₂O排放的有机物料类型（Chen et al., 2021; Environmental Pollution）。以上研究结果为降低农田土壤硝酸盐累积提供了理论基础和技术支撑。

论文通讯作者均为省土壤学会土壤资源与环境转维护主任、南师大地科院程谊教授。该工作还得到了团队蔡祖聪教授和学会常务理事张金波教授的悉心指导以及国家自然科学基金优秀青年科学基金项目和面上项目等项目的资助，特此致谢！

论文链接：

1、 https://doi.org/10.1111/ejss.12963

2、https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117176

3、https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117721

4、https://authors.elsevier.com/sd/article/S0038-0717(22)00241-3

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/MoIfEsEC5wyhIyviwPRvhg