东北地区是我国的粮食主产区,但目前氮肥利用效率Immunochemicals并不高。虽拥有丰富的农作物秸秆资源,但对秸秆的利用并不充分,焚烧秸秆等资源浪费的现象依然存在,是我国秸秆综合利用的重点和难点区域。且目前秸秆利用方式较为单一,缺少对于秸秆不同处理SB203580浓度方式对土壤氮素形态影响机制的比较。因此,为实现秸秆综合利用、提高作物质量和产量,同时避免过量施用氮肥造成的农作物生产成本的增加及氮素流失加剧等问题,本研究以东北地区棕壤为研究对象,在田间总施氮量固定的条件下,明确不同秸秆处理方式下土壤氮素形态的分布规律及影响机制。试验共设4个处理:秸秆粉碎后直接还田(ST)、秸秆炭化后还田(BT)、秸秆过腹后还田(RT)及无物料还田对照。通过Illumina高通量测序和q PCR技术,借助多种分析方式揭示了秸秆不同处理方式对土壤氮素形态的影响机制。主要研究结果如下:(1)秸秆不同处理方式均能显著提高土壤氮素各形态含量及土壤脲酶、硝酸还原酶活性,且减少了土壤氨挥发损失,从而促进了氮素向土壤中的固定。与对照处理相比,秸秆直接还田使土壤全氮提升了174.26%、铵态氮55.45%、硝态氮26.19%、微生物量氮233.61%和硝酸还原酶活性23.30%,促进了氮素转化进程,同时显著减少了21.29%土壤氨挥发损失。秸秆炭化还田和过腹还田主要则显著提升了233.61%和65.49%土壤微生物量氮含量,提升了土壤微生物量氮含量在全氮含量中的占比,从而促进土壤微生物活动。(2)秸秆不同处理方式通过影响土壤温度、含水量及土壤p H、容重和有机质含量等影响土壤整体环境,进而对土壤氮素转化及氨挥发损失造成影响。秸秆直接还田在提高土壤p H方面效果最佳,为土壤微生物提供适宜的生长代谢环境;秸秆炭化还田处理土壤容重显著降低了8.45%、土壤有机质显著提升了31.9%,提高土壤宜耕性、透气性和肥力水平,从而促进植物根系生长及土壤中氮素转化,提升土壤可利用氮素含量。(3)秸秆不同处理方式还田有效增加土壤中硝化微生物的绝对丰度和物种群落丰富度,同时影响土壤硝化潜势,驱动加速土壤硝化进程。秸秆不同处理方式下土壤硝化潜势均有一定程度提升,其中秸秆炭化还田处理效果最佳,提升了25.22%,驱动促进了土壤硝化进程。各处理均能提升amo A-AOA和amo A-AOB基因拷贝数,其中秸秆炭化还田处理土壤amo A-AOA绝对丰度增长11.51%,秸秆过腹还田处理土壤amo A-AOB绝对丰度增长超20%。经高通量测序发现增长的特定菌属为g＿Candidatus Nitrosocosmicus菌属、亚硝化侏儒菌属(g＿Nitrosopumilus)、亚硝化selleckchem Dibutyryl-cAMP螺菌属(g＿Nitrosospira)和其他未知菌属。秸秆直接还田、炭化还田和过腹还田增加土壤中硝化微生物的绝对丰度和物种群落丰富度,驱动加速土壤中铵态氮的固定与转化。综上,秸秆不同处理方式还田均能在不同方面提高土壤氮素形态含量,减少氮素损失,驱动微生物活动进程,对改良土壤、因地制宜的实现氮肥高效利用及提高我国东北地区农产品质量及产量具有深远意义。