氨基酸增值尿素對(duì)土壤微生物群落功能多樣性與數(shù)量的影響

摘 要 旨在研究氨基酸增值尿素對(duì)土壤微生物群落碳源代謝特征的影響，以期對(duì)增值氮肥的創(chuàng)制與合理施用提供依據(jù)。以黃褐土和氨基酸增值尿素為試材，開(kāi)展土培試驗(yàn)。設(shè)置不施氮肥（CK）、普通尿素（U）和氨基酸增值尿素（AU）3個(gè)處理，除對(duì)照外，其余處理氮磷鉀施用量相同。測(cè)定不同培養(yǎng)時(shí)間（1 d、2 d、3 d、5 d、 9 d和14 d）下的96 h土壤微生物碳源利用變化特征及第5天時(shí)土壤真菌、細(xì)菌和放線菌數(shù)量。結(jié)果表明：氨基酸增值尿素影響土壤微生物群落對(duì)醇類(lèi)、酸類(lèi)、氨基酸類(lèi)、脂類(lèi)和胺類(lèi)碳源的代謝偏好。與普通尿素相比，顯著提高了對(duì)六類(lèi)碳源（酸類(lèi)、胺類(lèi)、醇類(lèi)、脂類(lèi)、氨基酸類(lèi)和糖類(lèi)）的利用率；主成分分析顯示，醇類(lèi)和胺類(lèi)是引起不同氮素處理土壤微生物群落代謝特征差異的主要碳源; 與U相比，AU處理顯著提高了土壤微生物群落的豐富度和均勻度；各處理土壤微生物的AWCD_96h（96 h平均光密度）呈現(xiàn)：AUgt;Ugt;CK。整體變化為隨著取樣時(shí)間的延長(zhǎng)，先增大，到5 d達(dá)到最大值后，U處理開(kāi)始減小，到第9天時(shí)AU處理也開(kāi)始出現(xiàn)降低的趨勢(shì)，分析5 d的AWCD_96h值與微生物數(shù)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，與U相比，AU處理下AWCD_96h值提高44.21%，土壤真菌數(shù)量無(wú)明顯變化，放線菌與細(xì)菌數(shù)量分別增加7.91%和22.15%。因此，氨基酸增值尿素提高了微生物代謝活性和多樣性，改變了微生物群落結(jié)構(gòu)，有利于減少氮素?fù)p失的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞 小分子物質(zhì)；氨基酸；增值尿素；Biolog；土壤微生物群落

我國(guó)氮肥施用量已達(dá)到國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)的上限，使用量遠(yuǎn)超大部分發(fā)達(dá)國(guó)家^[1]。由于過(guò)量施氮，導(dǎo)致農(nóng)田土壤氮素盈余，造成資源浪費(fèi)，影響土壤生態(tài)環(huán)境^[2]。據(jù)報(bào)道，我國(guó)最常見(jiàn)的氮肥尿素氮的利用率、殘留率和損失率分別為40.70%、19.30%和40.00%^[3]。開(kāi)展肥料科技創(chuàng)新、發(fā)展新型肥料是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)和農(nóng)田環(huán)境保護(hù)的根本出路^[4]。目前增值尿素的生產(chǎn)多以海藻酸與腐殖酸等大分子活性物質(zhì)的添加為主，且多為復(fù)合物質(zhì)，不僅原料單一，對(duì)于其增效機(jī)制的研究也較為復(fù)雜。而小分子有機(jī)物來(lái)源廣泛，綠色環(huán)保。不僅可以提高土壤微生物和酶的活性，還因其自身具備的某些官能團(tuán)可以與尿素發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，有利于促進(jìn)對(duì)傳統(tǒng)尿素的提質(zhì)增效。

氨基酸類(lèi)小分子活性物質(zhì)作為一類(lèi)植物刺激素具有改善植物生長(zhǎng)代謝、調(diào)節(jié)植物生理發(fā)育等作用，并且其作為一種肥料增效物質(zhì)已有廣泛應(yīng)用^[5]，在生產(chǎn)中表現(xiàn)出具有提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、提高養(yǎng)分利用率和降低環(huán)境污染等多重功效^[6]。因此，利用氨基酸增效劑與氮肥復(fù)配研制增值氮肥，是減肥增效和提升氮素利用效率的重要技術(shù)途徑^[7]。土壤微生物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成，是能量轉(zhuǎn)化和養(yǎng)分循環(huán)的動(dòng)力泵^[8]，研究土壤微生物群落對(duì)新型氨基酸增值尿素的響應(yīng)對(duì)評(píng)價(jià)土壤生態(tài)環(huán)境健康具有重要意義。Murry等^[9]的研究結(jié)果表明，小分子物質(zhì)能更容易被土壤微生物利用，增強(qiáng)氮素的生物固持能力。于躍躍等^[10]研究表明，土壤中添加葡萄糖等小分子物質(zhì)可顯著提高土壤微生物活性，促進(jìn)微生物生長(zhǎng)。Meidute等^[11]的研究也表明向土壤中添加葡萄糖、甘氨酸等小分子物質(zhì)能顯著提高土壤微生物代謝活性（AWCD）值、多樣性指數(shù)和微生物數(shù)量，特別是細(xì)菌數(shù)量，增幅可能會(huì)高達(dá)10倍之多^[12]。

氨基酸與多種養(yǎng)分復(fù)配創(chuàng)制新型氨基酸增值肥料已有廣泛的報(bào)道^[13-14]。以前的研究主要圍繞氨基酸復(fù)合肥的作物生理與產(chǎn)量效應(yīng)展開(kāi)，但有關(guān)氨基酸和尿素復(fù)合而成的增值尿素對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究從氨基酸尿素復(fù)配創(chuàng)制新型增效尿素技術(shù)產(chǎn)品入手，通過(guò)Biolog-Eco法短期內(nèi)連續(xù)測(cè)定土壤微生物相關(guān)指標(biāo)的變化，探討氨基酸增值尿素對(duì)土壤微生物的作用，以期為小分子活性物質(zhì)優(yōu)化肥料性能、提高肥料利用率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試氨基酸液體增效劑由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所提供，氨基酸含量為20%，其主要成分為谷氨酸、賴(lài)氨酸、纈氨酸和丙氨酸。本試驗(yàn)用氨基酸與尿素復(fù)配產(chǎn)品系通過(guò)130" ℃下熔融普通尿素，將5 mL氨基酸增效劑液體緩緩加入，最終形成含5%氨基酸的尿素產(chǎn)品即氨基酸增值尿素。普通尿素為市售品牌產(chǎn)品，N含量46%，磷肥、鉀肥是市場(chǎng)品牌磷酸二氫鉀和氯化鉀^[15]。

供試土壤為黃褐土，采自安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)合肥農(nóng)業(yè)園，有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別為10.24" g/kg和0.78 g/kg，土壤堿解氮、有效磷和有效鉀含量分別為42.4 mg/kg、9.35" mg/kg、138.62 mg/kg，全磷與全鉀含量為1.2 g/kg、23.06" g/kg，pH"" 6.57。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年6月在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)進(jìn)行。本試驗(yàn)共設(shè)置3個(gè)處理，不施氮肥（CK）、尿素（U）和氨基酸增值尿素（AU），每個(gè)處理重復(fù)3次。

試驗(yàn)用盆為長(zhǎng)27 cm×寬20 cm×高16 cm的方形塑料盆，每盆裝土3 kg。施肥量折算為N、P₂O₅和K₂O量分別為300 mg/kg、150" mg/kg和100 mg/kg（表1）。所用肥料于培養(yǎng)前均勻翻拌施入土壤。土樣放置在光照培養(yǎng)箱中30 ℃恒溫培養(yǎng)，采用重量法控制土壤水分，分別于1 d、 2 d、3 d、5 d、9 d和14 d在對(duì)角線打孔取樣。一部分立即裝入塑料袋中于4 ℃冰箱保存，用于微生物活性分析，另一部分土壤樣品用于分析微生物多樣性。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 微生物數(shù)量測(cè)定

采用培養(yǎng)基平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定^[16]，細(xì)菌選用牛肉膏-蛋白胨培養(yǎng)基、真菌選用馬丁氏培養(yǎng)基、放線菌選用高氏1號(hào)培養(yǎng)基。

1.3.2 土壤微生物功能多樣性 [HT]研究不同施肥處理土壤微生物群落功能多樣性的改變采用Biolog ECO Plate微平板法，具體操作步驟參照Viktória F 2017^[17]。稱(chēng)取新鮮土樣10 g，轉(zhuǎn)移至250 mL錐形瓶A中，加入90 mL無(wú)菌水。放入恒溫振蕩器振蕩10 min，使土樣和水充分搖勻，靜置15 min。采用梯度稀釋法制備稀釋1 000倍的土樣溶液，上述操作全程處于無(wú)菌環(huán)境中。將制備好的10^-3倍土樣溶液充分混合搖勻，選用8通道移液槍吸取150"" μL懸浮液接種到Biolog-ECO板上。設(shè)置恒溫培養(yǎng)箱溫度為30 ℃，放入接種土液的微平板進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)，每隔1 d用酶標(biāo)儀測(cè)定其在590 nm下樣品的OD值。分別于24 h、48 h、72 h、96 h、120 h和144 h在590 nm波長(zhǎng)下讀取不同培養(yǎng)時(shí)間各孔的吸光度值。

AWCD=Σ（C-R）/n

Shannon指數(shù)H=-ΣPi（lnPi）

Mclntosh指數(shù)U=-ΣPi（lnPi）/lnH

其中：AWCD為溶液吸光值平均變化率，C為所測(cè)定碳源孔的吸光值，R為對(duì)照孔吸光值，n為碳源的數(shù)目，n_i（第i孔的相對(duì)吸光值）=C-R，N_i為吸光值總和，Pi=n_i/N_i。土壤微生物功能多樣性指數(shù)計(jì)算利用拐點(diǎn)96 h的測(cè)定結(jié)果。

1.3.3 土壤微生物碳源利用特征

碳源利用 率=生物體所產(chǎn)生的有用產(chǎn)物的總量/初始碳源總量×100%

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2017整理，運(yùn)用SPSS 22進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析，用Origin" 8.0軟件制圖，使用Canoco 5軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤微生物群落平均吸光值變化規(guī)律

土壤微生物的AWCD值是體現(xiàn)微生物群落代謝活性的重要參數(shù)之一，96 h是微生物生長(zhǎng)的拐點(diǎn)^[18-19]。對(duì)不同取樣時(shí)間下的土壤微生物AWCD_96h進(jìn)行分析。如圖1-a所示，不同處理下的土壤微生物AWCD_96h值變化符合微生物生長(zhǎng)的S型曲線，整體表現(xiàn)為：AUgt;Ugt;CK，表明施肥可以提高微生物碳源代謝能力。U和AU處理下，土壤微生物的AWCD_96h值分別呈現(xiàn)5 dgt; 3 dgt;2 d≈9 dgt;1 d≈14 d和5 d≈9 dgt;3 dgt; 14 d≈2 d≈1 d的規(guī)律，進(jìn)一步分析5" d的AWCD_96h（圖1-b）可知，AU處理的土壤微生物AWCD_96h值較U增加44.21%，差異顯著。表明氨基酸增值尿素不僅提高了微生物的活性，還增加了土壤微生物的持續(xù)有效性。

2.2 土壤微生物數(shù)量變化特征

進(jìn)一步分析培養(yǎng)5 d時(shí)各處理對(duì)土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌菌落數(shù)量的影響（圖2）可見(jiàn)，氨基酸增值尿素處理下土壤真菌、細(xì)菌和放線菌的菌落總數(shù)均有不同程度的增加。與普通尿素相比，真菌的菌落數(shù)無(wú)明顯變化；放線菌菌落數(shù)增加7.91%，差異較顯著；細(xì)菌菌落數(shù)增加了 22.15%，差異極顯著。結(jié)果表明施用氨基酸增值尿素可以提高土壤中微生物的數(shù)量，特別是細(xì)菌的含量。

2.3 土壤微生物群落種群特征分析

為進(jìn)一步明確不同氮素處理對(duì)土壤菌群種群結(jié)構(gòu)的影響，本研究對(duì)培養(yǎng)96 h下的數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤微生物種群特征分析（圖3）。結(jié)果表明，不同處理在1 d～14 d隨取樣時(shí)間的不同，土壤微生物指數(shù)也出現(xiàn)不同變化，整體趨勢(shì)表現(xiàn)為先增加后減少。Shannon指數(shù)各處理之間差異不顯著，CK和U處理整體變化平緩；與CK處理相比，AU處理Shannon指數(shù)有一定提高，且土壤培養(yǎng)第5天，AU處理Shannon指數(shù)最高。結(jié)果表明，施用氨基酸增效劑能夠一定程度提高土壤微生物物種豐富度，但效果不顯著。各處理間Mclntosh指數(shù)差異顯著，1～14 d培養(yǎng)期內(nèi)，整體表現(xiàn)為AUgt;Ugt;CK，培養(yǎng)第3天，U處理Mclntosh指數(shù)最高，與CK處理相比，提高 63.64%；培養(yǎng)第5天，AU處理Mclntosh指數(shù)最高，與普通尿素相比，氨基酸增值尿素處理Mclntosh指數(shù)提高 1.07倍。表明氨基酸增效劑可以協(xié)助尿素提 高微生物種群的均勻度，使土壤生態(tài)系統(tǒng)更加 穩(wěn)定。

2.4 土壤微生物對(duì)不同類(lèi)型碳源的利用情況分析

微生物對(duì)Biolog-ECO生態(tài)板上6類(lèi)不同碳源（酸類(lèi)、胺類(lèi)、醇類(lèi)、脂類(lèi)、氨基酸類(lèi)和糖類(lèi)）的利用能力可表征土壤微生物的代謝功能菌群，反映微生物群落的結(jié)構(gòu)組成^[20]。由圖4可以看出，同類(lèi)型碳源在不同氮素處理下的利用情況呈明顯差異。1～14 d總碳源利用率表現(xiàn)為：AUgt;Ugt;CK，與普通尿素相比，氨基酸增值尿素處理下總碳源利用率提高19.46%。6種碳源的利用率均在D5達(dá)到最大值，而AU處理下的碳源利用能力最大，與U處理相比，AU處理5 d碳源總利用率提高20.19%。

6類(lèi)碳源利用率在1～14" d出現(xiàn)不同變化趨勢(shì)：CK處理土壤微生物群落對(duì)碳源利用率隨時(shí)間變化較平緩；但U和AU處理變化顯著，碳源利用5 d最高，9 d后開(kāi)始逐漸下降。U處理的6種碳源利用順序?yàn)椋核犷?lèi)gt;氨基酸類(lèi)gt;醇類(lèi)gt;胺類(lèi)gt;脂類(lèi)gt;糖類(lèi)，其中酸類(lèi)和氨基酸類(lèi)分別占總碳源利用率的19.05%和18.85%；AU處理的6種碳源利用順序?yàn)椋捍碱?lèi)gt;酸類(lèi)gt;氨基酸類(lèi)gt;脂類(lèi)gt;胺類(lèi)gt;糖類(lèi)，醇類(lèi)和酸類(lèi)占1 d～14 d微生物總碳源利用率的19.35%和18.17%。結(jié)果表明氨基酸增值尿素改變了土壤微生物對(duì)不同類(lèi)型碳源的利用偏好，增加了對(duì)醇類(lèi)碳源的利用程度，從而改變了土壤微生物菌群的代謝功能。且AU處理下土壤微生物對(duì)碳源的利用率在培育期內(nèi)整體增加最顯著。

2.5 土壤微生物群落碳源利用的主成分分析

通過(guò)降維方式的主成分分析法以點(diǎn)的位置直觀體現(xiàn)不同土壤菌群的代謝特征，可直觀體現(xiàn)不同處理下土壤微生物的菌群結(jié)構(gòu)。從圖5可以看出，第1主成分（ PC1） 方差貢獻(xiàn)率就達(dá)91.0%，CK處理落在PC1 軸的負(fù)端，而AU和U處理均落在 PC1 軸的正端，表明肥料的施用使土壤微生物碳源利用特征呈現(xiàn)明顯差異，氨基酸增值尿素與普通尿素相比土壤微生物群落更加穩(wěn)定。圖中原點(diǎn)和各個(gè)碳源的直線稱(chēng)為碳源的“向量”^[21]，碳源向量的長(zhǎng)度是對(duì)土壤微生物群落碳源代謝能力差異的度量。由圖5可知，糖類(lèi)、酸類(lèi)、胺類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)和氨基酸的向量長(zhǎng)度分別為 1.552、 1.562、1.578、1.584、1.539和1.544，表明胺類(lèi)和醇類(lèi)是區(qū)分有機(jī)肥配施后燕麥田土壤微生物群落碳源代謝差異的主要碳源。

3 討" 論

Biolog技術(shù)通過(guò)測(cè)定土壤微生物對(duì)不同類(lèi)型碳源的利用程度來(lái)體現(xiàn)其群落組成、代謝活性和功能多樣性。本研究結(jié)果表明，與普通尿素相比，氨基酸增值尿素能顯著提高土壤微生物群落對(duì)這6類(lèi)碳源的利用，且改變了土壤微生物群落對(duì)醇類(lèi)、酸類(lèi)、氨基酸類(lèi)、脂類(lèi)、胺類(lèi)5類(lèi)碳源的先后利用順序。表明氨基酸增效劑的添加使土壤微生物群落產(chǎn)生了代謝變異性，改變了對(duì)碳源的代謝偏好。徐江兵等^[22]采用Biolog法研究化肥配施有機(jī)肥對(duì)紅壤微生物碳源代謝活性的影響，結(jié)果表明有機(jī)-無(wú)機(jī)肥料配合施用能顯著提高紅壤微生物群落對(duì)碳源底物的利用能力，改變其對(duì)碳源利用的偏好。這可能是由于氨基酸增效劑施入土壤后能夠增加有機(jī)碳源，調(diào)節(jié)土壤C/N比，改變了土壤肥力，進(jìn)而改善了土壤微生物群落的生境，使土壤微生物群落的生存能力增加，從而提升土壤微生物活性。最終使土壤微生物群落提高了對(duì)Biolog-ECO板各類(lèi)碳源的利用。

AWCD值作為評(píng)價(jià)土壤微生物代謝活性的一個(gè)重要參數(shù)^[18]，可以表征土壤微生物群落對(duì)碳源的利用能力。本研究結(jié)果表明，不同處理下的AWCD值隨培養(yǎng)時(shí)期逐漸增大，表明土壤微生物對(duì)碳源的利用能力隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)不斷提高。到第5天達(dá)到最大值后，普通尿素處理的土壤微生物活性慢慢降低，氨基酸增值尿素處理的土壤微生物活性到第9天開(kāi)始慢慢降低，這種動(dòng)態(tài)變化符合微生物的生長(zhǎng)規(guī)律^[23]。究其原因，一是由于氨基酸所具有的官能基團(tuán)與尿素酰胺基發(fā)生螯合作用，延緩了尿素釋放時(shí)間，保證氮素持續(xù)供應(yīng)^[24-26]；二是由于氨基酸與尿素同為含氮化合物，其結(jié)合后所形成的化學(xué)鍵鍵能大，不容易斷裂，且具有很高的穩(wěn)定性，不僅減緩了氮素的釋放，提高了肥效，還增加了微生物的活性，延長(zhǎng)了微生物的活性周期，從而增大了氮肥利用效率^[27]。

林瑞余等^[28]研究發(fā)現(xiàn)，AWCD值與土壤微生物量、細(xì)菌數(shù)量等存在顯著正相關(guān)水平，土壤AWCD值能基本反映土壤不同微生物群落結(jié)構(gòu)與功能信息。郭子武等^[29]認(rèn)為，土壤微生物在完成自身生理活動(dòng)的同時(shí)直接參與土壤養(yǎng)分循環(huán)，其菌群數(shù)量一定程度上和土壤肥力水平成正相關(guān)。進(jìn)一步分析5 d土壤微生物數(shù)量發(fā)現(xiàn)，氨基酸增值尿素處理對(duì)真菌數(shù)量無(wú)明顯影響，而細(xì)菌與放線菌數(shù)量均呈現(xiàn)增加，且細(xì)菌數(shù)量增加顯著，這與粟方亮等^[12]的研究結(jié)果相符。這可能是因?yàn)榇蠖鄶?shù)與氮轉(zhuǎn)化的菌屬諸如固氮菌、氨氧化菌都屬于細(xì)菌，增加細(xì)菌數(shù)量，可能有利于土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化與養(yǎng)分循環(huán)。這也是氨基酸增值尿素實(shí)現(xiàn)微量高效的一個(gè)重要生理機(jī)制。

土壤微生物群落的物種多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)在不同氮素處理下的數(shù)值也有明顯的區(qū)別。其中，Shannon指數(shù)和Mclntosh指數(shù)均表現(xiàn)為氨基酸增值尿素處理顯著大于其他處理組，說(shuō)明氨基酸增效劑的添加能顯著提高土壤微生物功能多樣性。這可能是因?yàn)榘被嶙鳛橐环N生物刺激素能改變土壤微生物群落組成，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中圍繞根際周?chē)龠M(jìn)有益微生物形成優(yōu)勢(shì)菌群，并抑制有害菌群的活性^[30-31]。氨基酸增值尿素能顯著促進(jìn)根際微生物的生長(zhǎng)繁殖，提高其生物活性，增強(qiáng)碳源利用率^[32]。而且土壤中的腐生物質(zhì)極易被微生物利用，促進(jìn)自身的增殖，使群落多樣性也有所提高^[33]，這與王才斌等^[34]與邢鵬飛等^[35]的研究結(jié)果一致。

對(duì)Biolog數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析是解析土壤微生物群落碳源代謝特征的有效手段，進(jìn)一步闡釋了不同氮素處理下土壤微生物對(duì)碳源利用特征之間的差異。本研究結(jié)果表明，氨基酸增值尿素的施加使醇類(lèi)和酸類(lèi)成為微生物利用的主要碳源，這與侯曉杰等^[36]的糖類(lèi)和氨基酸類(lèi)是微生物利用的主要碳源的結(jié)果不同，進(jìn)一步分析表明，醇類(lèi)和胺類(lèi)是區(qū)分普通尿素與氨基酸增值尿素處理土壤微生物群落代謝特性差異的主要碳源，這可能與施入的肥料不同有關(guān)。

4 結(jié)" 論

氨基酸增值尿素可顯著促進(jìn)土壤微生物代謝活性，影響微生物對(duì)不同類(lèi)碳源的代謝偏好，改善土壤微生物群落的生境。與普通尿素相比，氨基酸增值尿素促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng)繁殖，特別是細(xì)菌數(shù)量增加顯著，這有利于增加土壤微生物多樣性和改善優(yōu)勢(shì)菌群，有利于土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和養(yǎng)分循環(huán)。

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Effect of Amino Acid Value-added Urea on Functional Diversity and Quantity of Soil Microbial Communities

CHENG Lin，WANG Zongya，HUANG Shuangshuang，PAN Ting，WU Hongyan"" and" LI Jun

（School of Hydraulic Engineering，Wanjiang University of Technology，Ma’anshan" Anhui 243011，China）

Abstract To" investigate the effect of amino acid value-added urea on the carbon source metabolism characteristics of soil microorganisms and provide a basis for the creation and rational application of value-added nitrogen fertilizers，an experiment on soil culture were conducted using yellow brown soil，with amino acid added urea as test materials.Three treatments（ no nitrogen fertilizer（CK），regular" urea（U），and amino acid value-added urea（AU）） were set.Except for the control，the nitrogen，phosphorus，and potassium application rates for all other treatments were the same. The characteristics of soil microbial carbon source utilization changes at 96 hours under different cultivation times（1st，2nd，3rd，5th，9th and 14th days） and the number of soil fungi，bacteria，and actinomycetes at 5 days were measured. The results indicated that amino acid value-added urea affected the metabolic preferences of soil microbial communities towards alcohols，acids，amino acids，lipids，and amine carbon sources. Compared with ordinary urea，it significantly improved the utilization rate of six types of carbon sources（acids，amines，alcohols，lipids，amino acids，and sugars）; principal component analysis showed that alcohols and amines were the main carbon sources causing differences in the metabolic characteristics of soil microbial communities under different nitrogen treatments; compared with U，AU treatment significantly improved the richness and evenness of soil microbial communities; the AWCD_96h（average optical density） of soil microorganisms in each treatment showed AUgt;Ugt;CK. As the sampling time prolonged，the overall change first increased，and after reaching the maximum value at 5 days，U treatment began to decrease. At 9 days，AU treatment also began to show a decreasing trend. When analyzing the AWCD_96h value and microbial number at 5 days，it was found that compared with U，the AWCD_96h value in AU treatment increased by 44.21%，and there was no significant change in the number of soil fungi. The number of actinomycetes and bacteria increased by 7.91% and 22.15%，respectively. Therefore，the application of amino acid value-added urea has a significant effect on soil microorganisms and is an effective way to enhance the diversity of soil microbial communities. This study provides a theoretical basis for understanding the ecological effects of amino acid value-added" " urea and creating multifunctional value-added urea.

Key words Small molecular substances;Amino acid; Value-added urea; Biolog；Soil microbial community

Received" 2023-04-20""" Returned 2023-09-26

Foundation item 2022 Research Key Project for Universities in Anhui Province（No.2022AH052438）.

First author CHENG Lin，male，master，teaching assistant.Research area：plant nutrient management and efficient utilization. E-mail：1550708563@qq.com

Corresponding"" author CHENG Lin，male，master，teaching assistant.Research area：plant nutrient management and efficient utilization. E-mail：1550708563@qq.com

（責(zé)任編輯：郭柏壽 Responsible editor：GUO Baishou）

基金項(xiàng)目：2022年度安徽省高?？蒲兄攸c(diǎn)項(xiàng)目（2022AH052438）。

第一作者：程 林，男，碩士，助教，研究方向?yàn)橹参镳B(yǎng)分管理與高效利用。E-mail：1550708563@qq.com

通信作者：程 林，男，碩士，助教，研究方向?yàn)橹参镳B(yǎng)分管理與高效利用。E-mail：1550708563@qq.com