為了研究免耕秸稈覆蓋措施對黑土農(nóng)田肥料氮轉(zhuǎn)化過程和高效利用的調(diào)控機制，中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所農(nóng)業(yè)生態(tài)工程組和物質(zhì)循環(huán)組研究團隊依托于吉林省四平市梨樹縣的保護性耕作試驗基地的長期定位試驗，利用氮15（15N）穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)，系統(tǒng)研究了免耕不同量秸稈覆蓋還田條件下，肥料氮在土壤不同形態(tài)氮庫的轉(zhuǎn)化特征及其利用效率。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1. 在農(nóng)民常規(guī)量施肥條件下，肥料氮施入土壤后，玉米苗期0-20cm土層，主要是通過微生物的同化作用使其轉(zhuǎn)化成有機氮，20-40cm土層主要是通過粘土礦物的固定作用轉(zhuǎn)化成固定態(tài)銨，與傳統(tǒng)壟作(RT)和免耕無秸稈覆蓋(NT0)處理相比，免耕不同量秸稈覆蓋(NT33、NT67和NT100)在維持較高玉米產(chǎn)量的同時，通過提高肥料氮向土壤有機氮庫和固定態(tài)銨庫的轉(zhuǎn)化比例，有效降低了作物需氮低峰期(玉米苗期)肥料氮的損失風(fēng)險，提高了肥料氮的利用效率。相關(guān)研究以“Effects of no-tillage and stover mulching on the transformation and utilization of chemical fertilizer N in Northeast China” 為題發(fā)表在Soil & Tillage Research上，中山大學(xué)陳懷海副教授和沈陽生態(tài)所物質(zhì)循環(huán)組博士研究生劉巖為共同第一作者，魯彩艷研究員和遲光宇副研究員為共同通訊作者。該研究得到了王寬誠教育基金、國家自然科學(xué)基金、遼寧省重點研發(fā)計劃等項目的資助。
2. 與免耕100%秸稈覆蓋常規(guī)量施肥措施相比，免耕100%秸稈覆蓋減肥20%及其配施抑制劑處理可進一步降低肥料氮通過硝化-反硝化和淋溶途徑發(fā)生的損失量，提高肥料氮的作物利用效率和土壤中保持能力，肥料減施20%及其配施抑制劑處理玉米產(chǎn)量略有降低，但差異不顯著，這一結(jié)果說明在免耕100%秸稈還田條件下減少肥料的施用量具有可行性。上述結(jié)果以“Stover mulching and inhibitor application maintain crop yield and decrease fertilizer N input and losses in no-till cropping systems in Northeast China”為題發(fā)表在Agriculture, Ecosystems and Environment上。沈陽生態(tài)所農(nóng)業(yè)生態(tài)工程組博士研究生袁磊和陳欣研究員為共同第一作者，魯彩艷研究員通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、王寬誠教育基金、遼寧省重點研發(fā)計劃等項目的資助。
