高溫堆肥過程中的氮素?fù)p失是導(dǎo)致溫室氣體排放和降低堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的主要問題。生物炭是堆肥中最為常見的添加劑之一，被證明可以減少氮的損失并改善堆肥腐殖化過程。目前，堆肥中所添加的生物炭幾乎都是由植物源的廢棄物所制備，而對于氮含量明顯更高的動物源生物炭能否減少堆肥氮損失尚不清楚。此外，植物源和動物源生物炭對堆肥氮轉(zhuǎn)化過程影響機制是否不同也未明確。

　　針對上述問題，廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所（以下簡稱省科學(xué)院土壤環(huán)境所）余震研究員團隊構(gòu)建了動物源生物炭添加（ABC）、植物源生物炭添加（PBC）和無添加（CK）三種不同堆肥處理，重點對不同形態(tài)氮素的動態(tài)變化、相關(guān)酶活性、微生物群落結(jié)構(gòu)及功能代謝進(jìn)行分析。

　　研究結(jié)果表明，與CK相比ABC處理顯著增加了酸不溶氮（AIN）的含量，并總的減少了24.4%的氮損失；PBC處理則是增加了生物可利用有機氮（BON）的含量并減少了35.5%的氮損失。ABC中與腐殖質(zhì)含氮前體產(chǎn)生相關(guān)的蛋白酶活性和細(xì)菌豐度增加，而PBC具有低的脲酶活性和復(fù)雜的細(xì)菌氮轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)一步證實，利用動物源和植物源生物炭減少堆肥氮損失的策略存在差異，分別表現(xiàn)為促進(jìn)AIN形成和增加BON保留。這一研究也為堆肥富氮產(chǎn)品的制備提供了多種選擇。

動物源和植物源生物炭添加對堆肥氮轉(zhuǎn)化過程的影響

結(jié)構(gòu)方程模型驗證堆肥氮組分轉(zhuǎn)化的關(guān)系（a），及氮轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶和功能菌群對氮素保留的影響（b）

　　研究成果發(fā)表于工程技術(shù)類國際期刊Bioresource Technology（IF2021=11.9）,省科學(xué)院土壤環(huán)境所劉曉明博士為該論文第一作者，余震研究員為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金面上項目（42077093）、聯(lián)合基金重點項目（U21A20295），廣東省自然科學(xué)基金杰出青年項目（2022B1515020021）等支持。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127583

（省科學(xué)院土壤環(huán)境所/供稿）