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我国是农业大国,农田土壤是我国旱地N2O的重要排放源,在农业领域采取积极有效的减排措施,对于发展生态型农业,农业温室气体减排具有深远意义。本研究从微生物生态学的角度出发,寻求一种新型的拮抗微生物抑制土壤硝化、亚硝化、反硝化作用,从而减少农田温室气体N2O的排放,开发减排微生物抑制温室气体N2O产生的减排技术,探索硝化抑制菌对农田土壤温室气体N2O减排的机理,具有重要的理论意义和更加广阔的应用前景。主要研究结果如下:将待筛选菌株经过室内静置培养试验初筛、二次复筛之后,得到对土壤N2O排放抑制效果较好的2株菌株F22、Z17。当F22菌液浓度为108 cfu·g-1、Z17菌液浓度为107 cfu·g-1时N2O减排效果较好,与对照相比N2O排放量减少58.02%、47.16%,其中F22对土壤N20的减排效果极显著(F=660.730, db=5,P=0.000)。将两株菌株分别进行形态特征、生理生化特征以及分子生物学特征研究后,Blast同源性检索结果得出:放线菌F22为中间气单胞菌(Aeromonas media),真菌 Z17 为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)。两株菌株适宜生长的温度、pH值以及培养基范围都很广,菌株F22、Z17的最适生长温度在35℃左右,pH 7-9条件下长势最好;且在本试验7种培养基上均可生长,F22在PDA、反硝化细菌富集培养基长势相对最好,而Z17长势最好的培养基为PDA和LB培养基。从真菌产孢量来看,Z17产生分生孢子的温度在25～30℃之间,pH为7时菌丝生长速率最快,但在pH=6时,其孢子数量对数值最大。在研究不同环境因子下硝化抑制菌F22对土壤N20通量影响大小试验中发现:小麦土壤、森林土壤处理比菜园土处理累计N20排放量高出39.24%、60.20%;添加水稻、小麦秸秆土壤N20排放量与不加秸秆相比分别提高23.63%、18.09%,但是施用大蒜秸秆对土壤N20有减排作用,且减排效果显著(F=120.077, df=3,p=0.000);施用氮肥增加了土壤N20排放量,但不同肥料对N2O排放影响效率不明显。研究添加硝化抑制菌后对N2O相关酶活性有不同的抑制作用,结果发现:硝化抑制菌能够抑制土壤中性蛋白酶(S-NPT)、土壤纤维素酶(S-CL)、土壤硝酸还原酶(S-NR)活性的作用,且对土壤纤维素酶(S-CL)和土壤硝酸还原酶(S-NR)抑制作用显著;菜园土的土壤中性蛋白酶(S-NPT)、土壤脲酶(S-UE)、土壤纤维素酶(S-CL)、土壤硝酸还原酶(S-NR)活性都低于森林土和小麦土;添加大蒜秸秆的土壤N20减少排放,并且降低了土壤纤维素酶(S-CL)、硝酸还原酶(S-NR)、中性蛋白酶(S-NPT)、脲酶(S-UE)、α-葡萄糖苷酶(S-α-GC)活性;不同氮肥施用对土壤N2O相关酶活性的影响也不同。研究添加硝化抑制菌下不同秸秆秸秆条件N2O排放与土壤硝酸还原酶(S-NR)、中性蛋白酶(S-NPT)、α-葡萄糖苷酶(S-α-GC)之间存在显著正相关关系。因此硝化抑制菌能够抑制土壤中原有酶活性,从而影响微生物硝化、亚硝化、反硝化作用,进而达到N20减排的效果。