圖1 植物代謝物類型對土壤N₂O排放的影響。平均效應(yīng)量顯示為平均±95%置信區(qū)間。如果95% CI不包括零點(diǎn)，則認(rèn)為植物代謝物對一個響應(yīng)變量的影響是顯著的（*）。每個變量的樣本數(shù)量在95% CI旁邊表示。右邊y軸上的值代表每個響應(yīng)變量的平均百分比變化。正方形、圓和三角形分別表示總、初級和次生代謝物對土壤中N₂O排放的影響。

2. 次生代謝物數(shù)量和植物類型對土壤中N₂O排放的影響

研究表明，BNIs/BDIs的含量顯著減少了土壤中N₂O的排放（p< 0.05，圖2A）。此外，BNIs/BDIs對土壤中N₂O釋放的緩解效果受寄主植物類型的影響（平均：−46%，95%Cl：−55%~−34%）。雖然作物（−43%）和草（−63%）的N₂O排放量比蔬菜（−14%）和樹木（−2%）的減少得（圖2b）更明顯，但兩者之間差異不顯著。

圖2 代謝物劑量(a)（低，代謝物劑量<100mg/kg，中，代謝物劑量≥100，<500mg/kg和高，代謝物劑量≥500mg/kg），植物類型(b)（即作物、草、蔬菜和樹）BNIs/BDIs對土壤N₂O排放的影響。平均效應(yīng)量顯示為平均±95% CI。每個變量的樣本數(shù)量在95% CI旁邊表示。p<0.05表示不同組間差異顯著。右邊y軸上的值代表每個響應(yīng)變量的平均百分比變化。

3、土壤pH值、質(zhì)地和粘土含量對土壤N₂O排放量的影響

BNIs/BDIs對土壤N₂O排放的影響也會受到土壤pH值的影響（圖3）。在中性土壤和酸性土壤中施用BNIs/BDIs時，N₂O的排放量顯著減少，而在堿性土壤中并沒有發(fā)現(xiàn)顯著影響（圖3a）。進(jìn)一步的多項(xiàng)式回歸分析表明，隨著酸性和中性土壤PH值的增加和堿性土壤PH值的降低，N₂O的釋放率有顯著的降低。

總的來說，土壤質(zhì)地對土壤N₂O排放量的下降中，黏土的下降幅度高于壤土和沙土，但兩者差異不顯著（圖3b）。此外，土壤的黏土含量與土壤N₂O的排放之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖4b）。

圖3 土壤pH(a)（酸性≤6.5，中性>6.5且<7.5，堿性≥7.5），土壤質(zhì)地(b)（粘土、壤土、沙-基于國際土壤質(zhì)地體系分類標(biāo)準(zhǔn)），土壤粘土含量(c)（≤25%，>25%）pH/土壤N₂O排放的影響。平均效應(yīng)量顯示為平均±95% CI。每個變量的樣本數(shù)量在95% CI旁邊表示。p<0.05表示不同組間差異顯著。右邊y軸上的值代表每個響應(yīng)變量的平均百分比變化。

圖4 N₂O排放的響應(yīng)比（logeR）與土壤pH值和土壤粘土含量的關(guān)系。直線表示回歸線。p<0.05表示有顯著相關(guān)關(guān)系。

4、肥料類型和施肥量、試驗(yàn)設(shè)計和施肥時間對土壤N₂O排放的影響

研究結(jié)果進(jìn)一步表明，當(dāng)尿素與銨肥一同施用時，受 BNIs/BDIs 影響的土壤中N₂O的排放量顯著減少。相比之下，施用硝酸鹽肥料對土壤中N₂O的排放并無顯著影響（圖5a）。

總的來說，氮肥的施用降低了土壤中N₂O的排放約47%，相比起低濃度的氮肥施用，中高濃度的氮肥（200-400kg/ha）施用會更顯著地降低N₂O的排放量（圖5b）。且無論在短時間（≤21天），中時間（21-70天）還是長時間（＞70 天）的監(jiān)測下，均發(fā)現(xiàn)N₂O的釋放量顯著降低（圖5c）。此外，無論是實(shí)驗(yàn)室和田間，BNIs/BDIs使得土壤N₂O排放量分別減少了34%和49%（圖5d）。

圖5 氮肥類型（a）（尿素、銨肥和硝酸鹽肥）、施氮量（b）（低施氮量，施氮量≤200kg/ha；中等，施氮量>200、<400kg/ha；高，施氮量≥400kg/ha）、試驗(yàn)持續(xù)時間（c）（短≤21天；中>21，<70天；長≥70天）、實(shí)驗(yàn)類型（d）BNIs/BDIs對土壤N₂O排放的影響。平均效應(yīng)大小以平均值±95% CIs表示。在95% CI旁邊標(biāo)明了每個變量的樣本數(shù)量。p<0.05 表示不同組間存在顯著差異。右側(cè)y軸上的值代表每個響應(yīng)變量的平均百分比變化。

5、Meta分析結(jié)論的實(shí)驗(yàn)論證
為了驗(yàn)證Meta分析的代謝物類型結(jié)果，研究者比較了在同一塊田間兩種主要的代謝物減少N₂O排放的效果。結(jié)果表明，三種主要的初級代謝產(chǎn)物，葡萄糖，谷氨酸和草酸分別促進(jìn)土壤中N₂O釋放56.4%，56.6%和62.9%。對比來說，三種次級代謝產(chǎn)物BNIs（生物硝化抑制劑），亞麻酸，MHPP和karanjin，均有顯著的抑制N₂O排放的效果，抑制程度分別達(dá)到了33.1%、32%、45.5%。

圖6 經(jīng)6種代表性代謝物（GA、谷氨酸、谷氨酸、葡萄糖、KA、卡蘭津、LN、亞麻酸、MHPP、甲基3-（4-羥基苯）、草酸）處理的土壤28天的累積N₂O排放量。值是每個林分內(nèi)重復(fù)的平均值（n= 3），條形圖是標(biāo)準(zhǔn)誤差。不同處理之間的顯著差異用不同的字母標(biāo)記。

結(jié)論：

通過結(jié)合Meta分析和土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究者強(qiáng)調(diào)了理解植物代謝物如何緩解土壤中N₂O的釋放的重要性。他們證明了特定的植物代謝物在減少土壤N₂O排放方面的巨大潛力，而至于植物代謝物能緩解N₂O排放的程度則取決于植物代謝物的種類，土壤的種類和實(shí)驗(yàn)的條件（圖7）。研究者也希望這些數(shù)據(jù)為N₂O排放模型提供新的參數(shù)，以幫助提高預(yù)測精度。

圖7 植物代謝物對土壤N₂O排放的緩解作用的概念框架。植物代謝物可能通過代謝物類型、土壤pH值和土壤黏土含量這三個潛在因素來影響土壤中N₂O的排放。