Las relaciones isotopólogas de N2O emitidas por microcosmos con suelos cultivables fertilizados con NH4 + en condiciones favorables a la nitrificación

Los suelos representan la principal fuente de óxido nitroso de gases de efecto invernadero atmosférico (N2O) y es necesario limitar mejor el flujo global total y la contribución relativa de los procesos de origen microbiano. El objetivo de nuestro estudio fue determinar la variabilidad y el control de la huella dactilar isotópica de los flujos de N2O tras la fertilización con NH4+y dominada por la nitrificación. Se realizó un estudio de microcosmos con tres suelos cultivables fertilizados con 0-140 mg NH4 + – N kg-1. Las fracciones de N2O derivadas de la nitrificación y desnitrificación se determinaron en experimentos paralelos utilizando el trazador 15N y las técnicas de inhibición de acetileno o en comparación con tratamientos no fertilizados. Los suelos se incubaron durante 3-10 días a baja humedad (30-55% de espacio de poros lleno de agua) para establecer condiciones que favorecieran la nitrificación. Las relaciones de isótopos e isotopómeros duales de N2O emitido se determinaron mediante análisis espectrométrico de masas de δ18O, δ15N promedio (δ15Nbulk) y preferencia de sitio 15N (SP = diferencia en δ15N entre las posiciones central y periférica de N de la molécula asimétrica de N2O). El N2O se originó principalmente a partir de la nitrificación (>80%) en todos los tratamientos y la proporción de NH4+ nitrificado que se perdió como N2O osciló entre 0,07 y 0,45%. δ18O y SP de los flujos de N2O variaron de 15 a 28,4‰ y de 13,9 a 29,8‰, respectivamente. Estos rangos se solaparon con firmas isotópicas de N2O de desnitrificación reportadas anteriormente. Hubo una correlación negativa entre SP y δ18O que es opuesta a las tendencias reportadas en N2O de desnitrificación. La variación de las firmas promedio de 15N de N2O (δ15Nbulk) no suministró información del proceso, aparentemente porque un fuerte cambio en las firmas precursoras enmascaró los efectos específicos del proceso en δ15Nbulk. El SP máximo de los flujos totales de N2O y de los flujos de nitrificación fue cercano al SP reportado de N2O de conversión NH4+ o NH2OH por nitrificadores autotróficos, lo que sugiere que el SP cercano al 30‰ es típico para la nitrificación autotrófica en suelos después de la fertilización NH4+. Los resultados sugieren que la huella dactilar δ18O/SP de N2O podría usarse como un nuevo indicador del proceso fuente dominante de flujos de N2O en suelos.

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