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编者按：河南农业大学学术氛围浓郁，其中作为“全国中文核心期刊”、“中国科技核心期刊”、“全国优秀科技期刊”、“中国期刊方阵双效期刊”、“全国农林类核心期刊”以及连续5次入编北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》的学术刊物，《河南农业大学学报》致力于传播最新农业学术成果和信息，促进学术交流，推动农业科技进步和科技成果转化。为方便校内外研究学者沟通交流，提升大家参与学术研究的兴趣，从本期起，官微与河南农业大学学报合作开设新栏目——学术时间。本期推送河南农业大学潘彦硕、王幽静、李烜桢、吴坤和张世敏，中国科学院南京土壤研究所朱清禾、吴宇澄，郑州市气象局李聪的论文——《纤维素、秸秆和木屑对农田土壤硝化作用及微生物的影响》

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秸秆还田可以有效改善土壤肥力，增加有机质含量、提高土壤养分、改善土壤透气性，提高作物产量。但是，单纯将未腐熟秸秆加入土壤中会提高土壤的碳氮比，影响土壤正常的硝化作用，因此，在秸秆还田的同时施入一定量的氮素有利于土壤生态系统的稳定。而硝化作用是土壤微生物驱动的重要氮素转化途径，因此，在秸秆还田过程中施入一定量的氮素有利于土壤生态系统的稳定。但目前的研究多关注于秸秆类有机质，缺少对其他种类外源有机质的研究，以及氮素转化过程中微生物的响应。

本试验以南京地区农田土壤为研究对象，以纤维素、秸秆和木屑作为3种外源有机质，分析这些外源有机质单独和与尿素配施加入土壤后引起的铵态氮和硝态氮含量的变化；并结合高通量测序分析不同处理中微生物群落结果，以期探明土壤硝化作用变化的微生物机制。

供试土壤采自江苏省南京市江宁区农田土壤，作物种植方式为典型的冬小麦—夏玉米轮作，取样时间为2017年6月，土壤取样后带回实验室去除杂物并自然风干，过筛（2 mm），土样储存于-20 ℃冰箱。玉米秸秆和木屑取经自然风干、粉碎和筛分后粒径在40～100 目间， 置于105 ℃烘箱至恒质保存。

共分为8个处理：对照（CK）为不加任何外源物；对照+尿素（CK-N）处理中尿素含量100 mg·kg^-1；纤维素（CL）、秸秆（ST，玉米秸秆）和木屑（SD，）处理中对应的纤维素、秸秆和木屑含量均5 mg·g^-1，尿素含量为0；纤维素+尿素（CL-N）、秸秆+尿素（ST-N）和木屑+尿素（SD-N）处理中纤维素、秸秆和木屑含量5 mg·g^-1，尿素含量100 mg·kg^-1，调节土壤含水量为田间最大持水量的60%，充分混匀，28 ℃下培养，每周称重补充水分，每个处理12个平行，分别于0、14、28和56 d取3个重复测定铵态氮和硝态氮含量，培养到56 d时提取土壤总DNA进行高通量测序分析。

测量土壤铵态氮、亚硝态氮、硝态氮，提取土壤DNA，进行16S rRNA 基因-Miseq测序，进行OTU 聚类分析，进行多样性指数分析和群落结构的统计。

结果表明，这些处理中铵态氮含量、硝态氮积累量和细菌群落结构均发生了变化。0~14 d时纤维素、秸秆和木屑处理可溶性铵态氮含量显著降低；14 d后纤维素、秸秆和木屑处理硝态氮积累量显著低于对照（CK），纤维素+尿素（CL-N）、秸秆+尿素(ST-N)和木屑+尿素(SD-N)处理硝态氮积累量显著低于单加尿素处理（CK-N）。56 d时CL-N处理中土壤细菌群落Chao 1和Obs 指数较高，且CL和CL-N处理细菌群落结构变化最大; 与CK相比，Nitrosospira（亚硝化螺菌属）、Nitrosococcus（亚硝化球菌属）、Nitrososphaera和Nitrospira（硝化螺菌属）在不同处理中都是负响应；群落多重比较分析表明，CK处理会显著富集一些硝化微生物，CL、ST和SD处理显著富集纤维素降解菌，而CL-N、ST-N和SD-N均富集有慢生根瘤菌。综上可知，纤维素、秸秆和木屑能有效滞留氮素，减少土壤氮素损失，改变土壤微生物群落结构。

通信作者：

张世敏，河南农业大学生命科学学院教授、博士、硕士生导师，现为应用科技学院副院长，农业部农业微生物酶工程国家重点实验室副主任，河南省骨干教师，主要从事环境微生物学研究。先后主持和参加有国家自然基金、国家重大公益性行业科研专项，省重大及重点科技攻关等项目10余项，在环境生态、环境污染物降解、转化及生态修复领域开展了大量的研究工作，建立了有效的环境污染物降解转化修复体系和水污染生物指示技术体系。获河南省科技进步二等奖1项、黄河水利委员会科技进步二等奖1项。在国内外重要学术期刊上发表学术论文60余篇，出版教材专著8部。

通信作者：

吴宇澄，中国科学院南京土壤研究所副研究员，博士，硕士生导师。主要从事有机污染土壤微生物生态过程与生物修复方面的研究。中国科学院青年创新促进会会员，曾赴德国马普陆地微生物研究所访问研究。发表文章30余篇，其中SCI收录文章18篇，授权发明专利1项。目前主持国家、省部级项目3项。

本文刊载于《河南农业大学学报》2018年第52卷第5期，该研究由国家自然科学基金项目（41671266），河南省高等学校重点科研项目(30601150)资助。责任编辑周奕臻。

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河南农业大学

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