中国科学院南京应用生态研究所的研究人员开发出一种新型环保肥料添加剂，可以显著提高作物产量，同时减少有害气体的排放。

该研究发表在《土壤与耕作研究》上，代表了可持续农业和土壤氮管理的重大进步。

这种名为2-环戊烯-1-酮(CCO)的添加剂是一种源自植物的化合物，具有双重氮抑制剂的作用。它能够减缓土壤中氮的转化和流失，从而提高氮的利用效率。NBPT(N-丁基硫代磷酰三酰胺)和DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸酯)等传统抑制剂面临着快速降解、高生产成本和生态问题等持续挑战，而CCO则提供了一种更环保、更有效的替代方案。

肥料抑制剂常被描述为稳定肥料的“微芯片”，因为它们在优化养分效率方面的作用类似于微芯片优化电子设备性能的方式。为了评估CCO的有效性，研究团队在沈阳国家农业生态系统综合观测站进行了田间试验和宏基因组测序，将CCO与结合NBPT和DMPP的传统氮抑制剂(ND)配方进行了比较。

结果表明，两种处理均能减少氮损失和温室气体排放，同时提高作物产量。具体而言，CCO和ND处理抑制了氨(NH₃)挥发，减少了氧化亚氮(N₂O)和二氧化碳(CO₂)的排放，并提高了土壤对甲烷(CH₄)的吸收能力。然而，这两种处理在其潜在的分子机制上存在显著差异。

ND处理主要调节氮循环基因(如amoB、nirS和nisK)的表达，而CCO处理对直接参与反硝化作用的基因(如norB和nirD)表现出更强的调控作用。

此外，宏基因组分析表明，CCO对土壤微生物群落和关键氮代谢途径具有独特的影响。显著的变化包括诺卡氏菌属和硝化螺菌属等微生物属丰度的变化，以及KEGG通路表达的改变，例如同化硝酸还原酶电子转移亚基(K00360)和NADH依赖性亚硝酸还原酶小亚基(K00363)。

这一突破不仅丰富了绿色抑制剂材料的组合，而且代表了对肥料功效的微生物学基础理解的重要进步。

研究人员表示，这项研究增强了中国在环保肥料技术领域的国际地位，并为未来可持续稳定肥料的发展奠定了坚实的基础。随着农业面临越来越大的减少碳足迹的压力，像CCO这样的创新技术为绿色转型提供了重要工具。

更多信息： Yaqun Li 等，《揭示 2-环戊烯-1-酮(CCO)的双重作用：通过微生物调控提高产量并减少气体排放》，《土壤与耕作研究》(2025)。