氮的添加通过影响半干旱高原草原上植物介导的微生物途径，加速了土壤氮的转化过程

《Plant and Soil》：Nitrogen addition accelerates soil nitrogen transformation processes by influencing plant-mediated microbial pathways on semi-arid plateau grassland

氮添加显著影响黄土高原草地土壤氮循环，根际与 bulk 土壤氮转化速率差异显著，N3和N9处理下根际硝化率分别提高89.1%和82.6%，氮添加通过促进氨基酸（天冬酰胺、鸟氨酸）等根分泌物，上调有机氮代谢基因（gltB、gltD、gdhA、gdhB、glnA）表达，加速根际氮转化。

　　

摘要

目的

氮（N）的添加会显著改变草地生态系统中的土壤氮循环过程。然而，目前仍不清楚植物与微生物之间的相互作用机制，这些机制导致了在添加氮后，土壤整体部分与根际部分之间氮转化方式的差异。

方法

我们的研究通过在黄土高原的一个自然草地上进行野外实验，研究了添加氮后土壤中的氮转化过程。实验设置了三个水平的氮添加量（0、3和9克氮每平方米每年；分别标记为N0、N3和N9），并持续了8年。

结果

与N0处理相比，N9处理显著提高了土壤整体部分的净硝化速率（NNR）73.9%，而N3和N9处理分别使净矿化速率（NMinR）提高了33.5%和39.6%。在根际土壤中，N3和N9处理分别使NNR提高了89.1%和82.6%，而N9处理使NMinR提高了42.5%。根系分泌物，尤其是天冬酰胺和鸟氨酸等氨基酸，与氮循环相关基因（特别是有机氮代谢基因gltB、gltD、gdhA、gdhB和glnA）之间存在显著相关性。氮的添加主要促进了根系分泌物的产生，例如辛醛、鸟氨酸和天冬酰胺，从而增加了氮循环相关基因的丰度，进而加速了根际土壤中的氮转化速率。

结论

总体而言，本研究揭示了在添加氮的情况下，草地土壤整体部分与根际部分之间的氮转化存在差异，这强调了未来需要进一步研究根系分泌物的影响。

图形摘要