反硝化过程在土壤氮循环,特别是在农田土壤氮循环中具有重要作用,不仅是氮肥损失的重要途径,而且是温室气体N2O的主要来源。由于氮气是反硝化过程的主要产物之一,受到大气中高氮气背景浓度的制约,准确测定原位无扰动土壤反硝化速率是国际土壤学界公认的方法学难题,已经成为制约土壤反硝化机理研究的瓶颈。
福建农林大学环境生物电化学中心秦树平博士等基于自然丰度15N同位素分馏理论与He/N2置换—双密闭气体缓冲技术,研发了原位无扰动土壤反硝化测定方法体系,该成果为土壤反硝化机理研究提供了新的理论依据与技术支持。
运用新研发的反硝化研究方法,证明可溶性有机碳源匮乏是限制深层土壤反硝化的主要因素,引入可溶性有机碳不仅可以促进深层土壤反硝化脱氮总量,还能显著降低深层土壤N2O/(N2O+N2O) 排放比率。该成果为降低土壤硝酸盐淋失、阻控土壤温室气体排放与降低地下水硝酸盐污染风险提供了新的理论依据与潜在的技术途径。
以上成果已经发表在土壤学与环境科学top期刊Soil Biology & Biochemistry(在6个ESI学科领域前50名高引用期刊农业科学领域排名第5)与Water Research(在6个ESI学科领域前50名高引用期刊环境学与生态学领域排名第3)上。
1.Qin, S., Hu, C., Clough, T.J., Luo, J., Oenema, O., Zhou, S., 2017. Irrigation of DOC-rich liquid promotes potential denitrification rate and decreases N2O/(N2O+N2) product ratio in a 0–2 m soil profile. Soil Biology and Biochemistry 106, 1-8.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003807171630685X.
2.Qin, S., Clough, T., Luo, J., Wrage-Mönnig, N., Oenema, O., Zhang, Y., Hu, C., 2017. Perturbation-free measurement of in situ di-nitrogen emissions from denitrification in nitrate-rich aquatic ecosystems. Water Research 109, 94-101.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135416308806