氮是植物和微生物生長和繁殖的必需營養(yǎng)元素之一。土壤中85%以上的氮素以有機(jī)氮的形式存在。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,土壤中的有機(jī)氮必須完全礦化為無機(jī)氮后才可以被微生物所利用,即礦化-固持途徑(Mineralization-immobilization turnover),但近年來的一些研究證明小分子有機(jī)氮可以被植物和微生物直接吸收利用,稱之為直接途徑(Direct route)。土壤微生物對小分子有機(jī)氮的直接利用比例影響氮素利用率的定量化表征,是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)和調(diào)控研究中新的熱點(diǎn)之一。
基于此,中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所植物營養(yǎng)與肥料組副研究員張麗莉自2011年開展相關(guān)研究工作。近期應(yīng)用氮同位素單標(biāo)記技術(shù)探討速效碳源對土壤微生物吸收氨基酸途徑的影響和機(jī)制。結(jié)果表明:外源速效氮源硫酸銨和碳源葡萄糖的添加,顯著影響了土壤微生物對氨基酸的吸收和利用。當(dāng)只添加氮源時(shí),土壤微生物吸收氨基酸以直接途徑為主;當(dāng)添加不同比例葡萄糖時(shí),土壤微生物通過直接途徑吸收氨基酸,隨著速效碳源的消耗,土壤微生物吸收的氨基酸由直接途徑向礦化固持途徑轉(zhuǎn)變。研究結(jié)果以Available C and N affect the utilization of glycine by soil microorganisms 為題發(fā)表在土壤學(xué)類雜志Geoderma上(2016, 283:28-32, DOI:org/10.1016/j.geoderma.2016.07.022)。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016YFD0300904)和國家自然科學(xué)基金(41571290; 41301253; 41401291)資助。
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