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编译：王上
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原名：The divergent role of straw return in soil O2 dynamics elucidates its confounding effect on soil N2O emission
译名：秸秆还田在土壤氧气动力学中的不同作用阐明了其对土壤N2O排放的混杂效应
期刊：Soil Biology and Biochemistry
2023年影响因子：9.8
5年影响因子：10.4
在线发表时间：2024.10.09
通讯作者：巨晓棠 教授juxt@cau.edu.cn
吴迪 研究员 wudi@iae.ac.cn
第一单位：中国科学院沈阳应用生态研究所/中国科学院森林生态与保育重点实验室
文章亮点
长期秸秆还田增加了土壤孔隙度和基质氧气浓度
秸秆还田增加了短期氧气消耗和氧气扩散
秸秆还田对氧气的不同作用解释了其对N2O生成和排放的影响
秸秆还田对土壤中N2O排放的不同影响需要阐明解释原位条件不一致的内在机制和因素。
作者于2018年3月-2019年12月在地处中国农业大学上庄试验站的起始于2006年10月的不同氮肥施用和秸秆管理制度下的长期试验基础上进行了一项田间试验，并辅以可视化氧气动态成像的实验室培养试验。在田间试验中，作者对土壤基质（matrix）O2、N2O浓度以及N2O“热点”事件期间的通量进行了每小时一次的高时间分辨率测量。
作者发现，在常规高氮输入（Ncon）条件下，秸秆还田增加了32.7%的N2O累积排放量，但在优化氮输入（Nopt）条件下，秸秆还田对N2O排放没有影响。原位O2含量和可视化O2时空分布的进一步小尺度实验表明，长期秸秆还田增加了土壤孔隙度和土壤中的O2含量，通过改善土壤孔隙结构和 “热时刻（hot moment） ”的通气性，减少了低氮基质条件下的N2O排放。与此相反，秸秆还田则会在氮基质过剩时，通过建立短期氧气耗竭区和引发缺氧微位点的反硝化作用来增加N2O的排放。虽然秸秆还田在不同的氮施用率下对N2O排放的影响不一致，但在 “热时刻 ”事件中，秸秆还田持续降低了土壤基质中的N2O浓度，这表明秸秆还田增加了土壤基质中产生的N2O向土壤表面的迁移。
作者的研究强调了秸秆还田在土壤氧气动力学中的多方面作用，即在短期土壤微观尺度上刺激氧气消耗，但在长期土壤中观尺度上增加土壤孔隙度。这就解释了秸秆管理对土壤N2O在原位产生和运输的混杂效应，并强调了优化氮肥施用对减少秸秆还田时“热时刻”的N2O排放的重要性。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071724003092
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