氨挥发是稻田生态系统中氮素损失的主要途径，这会导致巨大的经济损失和不良的环境危害。然而，深施肥料与脲酶抑制剂联合施用条件下氨挥发的具体特征、区域减排潜力以及相关微生物响应仍不清楚。
中国科学院亚热带农业生态研究所土壤生态与农业环境课题组在亚热带双季稻种植系统中进行了一项为期两年的连续高频原位观测实验，系统揭示了氮肥深施与脲酶抑制剂联合施用对稻田氨挥发的影响及机制。研究成果于近日发表于Agriculture Ecosystems & Environment，该所助理研究员方贤滔和已毕业博士生朱潇为论文共同第一作者，研究员沈健林为通讯作者。
图为实验稻田。沈健林 摄研究设置了不施氮肥、常规施氮、氮肥用量减少30%等6种情况。结果发现，氮肥深施与脲酶抑制剂的结合相较于常规氮肥施用处理，累计氨挥发总量减少了68.0%至73.8%。氮肥深施与脲酶抑制剂的结合的氨挥发减排潜力高于深施和脲酶抑制剂的单独处理。氮肥深施与脲酶抑制剂结合的减排效果归因于对尿素水解速率和土壤脲酶活性的抑制，从而显著限制了土壤中铵态氮的积累。
此外，氮肥深施与脲酶抑制剂结合降低了土壤微生物多样性指数，氮肥深施与脲酶抑制剂结合使土壤酸杆菌和卡登巴菌属的相对丰度增加。功能层面，氮肥深施与脲酶抑制剂结合处理下调了关键的微生物代谢途径，包括半乳糖代谢和戊糖磷酸途径。这些转变形成一个不利于快速生成和释放铵离子的微生物环境，从而进一步降低了氨气挥发。
与常规施肥处理相比，减氮30%处理使水稻产量显著降低了15.5%，而氮肥深施、使用脲酶抑制剂以及深埋与脲酶抑制剂联合施用在减氮30%的情况下，四个水稻生长季中均实现了水稻产量不减少。
全国估算结果显示，单独的氮肥深施和脲酶抑制剂分别能使中国稻田的氨排放量每年减少42.3万吨和49.0万吨，而氮肥深施与脲酶抑制剂的结合能使中国稻田的氨排放量每年减少52.8万吨，减少的氨排放量占稻田施肥总量约7%至9%。从区域来看，氮肥深施与脲酶抑制剂的结合对中国中南部地区氨减排量最大，占中国总减排量的38%。
据介绍，该研究强调了在高排放地区优先实施减排措施以实现最大环境效益的重要性，并且为稻田种植系统的氮素可持续管理提供了重要的科学依据。研究得到国家重点研发计划以及国家自然科学基金等项目资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.agee.2026.110297
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