近日，资环学院周建斌教授团队在Soil Biology and Biochemistry上发表题为“Nitrification-induced acidity controls CO2 emission from soil carbonates”的研究论文。博士后陶静静、青年教授范利超为论文共同第一作者，周建斌教授和德国汉诺威大学Kazem Zamanian博士为论文共同通讯作者。

石灰性土壤碳库包括有机及无机碳（以碳酸钙为主）库，一般认为，无机碳周转慢，在土壤中相对稳定，因此，土壤碳在土壤肥力、固碳及应对气候变化的研究多聚焦在有机碳方面。近十年来的研究发现，土壤无机碳在调节农田土壤碳循环、土壤肥力及应对当前气候变化等方面的作用也不容小觑。近年来氮肥用量显著增加，铵态氮肥产生的H+加速了土壤无机碳的溶解及CO2的产生；溶解产生的CO2可在土壤液相（HCO3−和CO32−）、固相（CaCO3再沉淀）和气相（CO2）间分配，如何定量施用氮肥后溶解的土壤无机碳以CO2形态排放进入大气的数量是一个具有挑战性的问题。

该研究采用给土壤加入制备的14C标记Ca14CO3，利用室内密闭培养方法研究了施用不同氮肥种类（鸡粪、硝酸钾、尿素、硝酸铵及硫酸铵）及用量对土壤无机碳来源CO2释放的影响。发现与鸡粪和硝酸钾肥料相比，施用铵态氮肥（硝酸铵及硫酸铵）由于硝化作用显著降低了土壤pH，而增加了无机碳溶解，培养期间释放的来自无机碳14CO2排放量依次为硫酸铵 > 硝酸铵 > 尿素 > 硝酸钾 > 鸡粪，与不同氮肥硝化作用强度显著相关。在整个培养期间，未施氮对照的无机碳源CO2排放量对总CO2排放量的贡献率平均为15%（7% ~ 22%），施用铵态氮肥后其贡献率增加至31% ~ 88%，且无机碳源CO2排放量与氮肥施用量成正比。通过对比基于氮肥硝化作用释放H+溶解无机碳理论模型估算的无机碳源CO2排放量和实际测定值，发现理论模型高估了无机碳源CO2排放量，首次定量施用不同种类氮肥对室内密闭培养土壤无机碳释放CO2的数量。表明若忽略石灰性土壤中无机碳对大气CO2排放的贡献，不仅高估了土壤呼吸，而且会掩盖非生物碳排放在农田碳循环中的重要作用，为合理施氮、减少土壤碳排放等提供了理论支持。

论文共同作者还包括德国哥廷根大学Yakov Kuzyakov教授及德国图宾根大学Callum Colin Banfield博士。该研究得到国家自然科学基金、德国研究基金及国家留学基金委等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109398