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编译：王上
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原名：Long-term nitrogen fertilization accelerates labile biomolecules decomposition and retains recalcitrant compounds in a temperate agroecosystem
译名：在温带农业生态系统中，长期施用氮肥可加速易分解生物分子的分解并保留难分解的化合物
期刊：Agriculture, Ecosystems & Environment
2023年影响因子：6
5年影响因子：6.4
在线发表时间：2024.11.12
通讯作者：杜章留教授dzl@cau.edu.cn
第一单位：中国农业大学资源与环境学院/生物多样性与有机农业北京市重点实验室
文章亮点
氮肥改变了SOM的组成和来源，尤其是在表层土中
氮肥增加了微生物衍生的游离脂质和角质化合物
氮肥富集抑制了微生物生物量和中性微生物糖
氮肥提高了碳获取酶的活性，同时降低了氧化酶的活性
氮肥可选择性地分解易分解的生物大分子，同时保留难分解的化合物
长期施氮（N）对土壤剖面中土壤有机质的数量、分子成分和来源的影响仍然是一个正在研究的领域。
本研究中，作者依托地处中国东北黑龙江的中国科学院海伦农业生态实验站的实验田开展研究。我们采用了一整套生物标志物（包括游离脂质、结合脂质、木质素酚、中性糖和氨基糖）、13C NMR技术和土壤胞外酶活性，评估了中国东北地区土壤60 cm深处的土壤有机质对18年氮肥梯度（即0、57.5、97.5、137.5 kg N ha-1yr-1）的响应特征。
结果表明，施氮明显改变了土壤剖面中SOM的分子特征（如生物大分子、降解和来源），尤其是在顶部20 cm土层。氮的添加导致微生物衍生的游离脂质（主要是短链脂质，<C20）增加了13.6-17.3%，并加速了表层土壤中脂肪族脂质的降解，脂肪族脂质平均链长的增加表明了这一点。不同土层的木质素酚及其降解对不同水平氮添加的反应各不相同。与对照组相比，氮的富集使木质素化合物增加了26.7%-93.7% ，而对由角质和木栓质衍生的脂类的影响则可以忽略不计。与环境相比，氮肥使植物衍生的中性糖减少了5.8-26.5%，微生物衍生的中性糖减少了10.2-15.9%。在特定土层中，不同处理的细菌和真菌残体碳、总微生物残体碳量及其对土壤有机碳的贡献各不相同。此外，氮的富集与微生物的碳限制（表现为矢量长度增加）和土壤微生物的碳利用效率下降有关，偏向于分解更易腐烂的生物大分子，如短链脂类、含氧烷基碳，而保留更难分解的化合物（如烷基碳、芳香族+酚类碳）。
总之，作者的研究从机理上揭示了氮富集在分子水平上对SOM组成和稳定性的影响，这对理解其在即将到来的全球变化模式下的持久性和更广泛的功能至关重要。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880924004912
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