N₂O作为三大温室气体之一,受到广泛关注。农田生态系统是其主要的排放源,而农业施肥也进一步增加了土壤N₂O的排放。菜地农艺措施具有高水、高肥等特点,N₂O排放问题也最为突出。近年来国家大力倡导用有机肥部分替代无机肥,而有机肥对N₂O产生的具体机制并不明确,急需开展相关溯源工作。本研究以白菜地土壤为主要研究对象,利用稳定同位素技术和乙炔抑制方法,研究土壤微生物作用下氮素转化机制,为农田N₂O减排提供理论依据建设性意见。不同配比农家肥（羊粪）对N₂O排放行为影响。试验分别在田间和室内（有乙炔组和无乙炔组）进行,肥料处理包括100%农家肥、80%农家肥+20%无机肥、50%农家肥+50%无机肥、无机肥和不施肥对照。试验结果表明同等施氮量下,无机肥配比越高N₂O排放和白菜产量越高;大田试验中无机肥N₂O排放最高,但白菜产量与50%农家肥处理无显著差异;室内培养中50%农家肥配比处理由于农家肥的添加促进了前期N₂O排放。δ¹⁵N^bulk-SP图谱分析表明农家肥促进反硝化作用和N₂O还原,其配比越高效果越显著;而无机肥的四种微生物作用贡献比例相当。另外,添加乙炔的室内培养试验表明10%的乙炔并未完全抑制N₂O还原和硝化作用。不同配比商品有机肥对N₂O排放行为影响。试验包括田间静态气体箱试验和原状土柱培养箱（有乙炔组和无乙炔组）试验,商品有机肥各处理配比与农家肥一致。试验结果表明同等施氮量下,N₂O排放、铵态氮和硝态氮浓度、白菜产量等指标在处理间虽无显著差异,但无机肥配比越高它们的值越大。N₂O同位素特征值δ¹⁵N^bulk和δ¹⁸O在100%商品有机肥中最高,并随商品有机肥比例的下降而减小,SP值则相反。所有处理中细菌硝化作用为主要过程,细菌反硝化作用和真菌反硝化作用为次要过程,100%商品有机肥和80%配比的商品有机肥处理表现较高的细菌反硝化作用,而无机肥和50%配比的商品有机肥处理则表现较高的细菌硝化作用。不同类型肥料对N₂O排放行为影响。试验包括7个处理（2016年有羊粪、鸡粪、牛粪、尿素硝酸钾和不施肥对照,2017年加磷酸二铵和牛粪处理）,结果表明同等施氮条件下,三种无机肥尿素、硝酸钾和磷酸二铵在N₂O排放和白菜产量均显著高于三种有机肥羊粪、牛粪和鸡粪,尽管如此,无机肥施入土壤后的土壤酸化明显,而有机肥能够阻止土壤酸化和增加有机质进而改良土壤。有机肥有较高的δ¹⁵N^bulk、δ¹⁸O和SP值;而无机肥则相反,除硝酸钾中有较高的δ¹⁸O值。通过同位素图谱分析表明,尿素和二胺促进细菌硝化作用,而三个有机肥均促进细菌反硝化作用,另外硝酸钾主要是增强了真菌反硝化作用,其他处理中也可能存在真菌反硝化作用。研究还表明有机肥能够在一定程度上显著增加N₂O还原程度,因此有机肥中N₂O排放少也与N₂O还原增加有关。有机肥添加后N₂O还原对同位素特征值的影响。我们将鸡粪、牛粪和羊粪有机肥处理置于厌氧（纯He）和乙炔条件下培养,结果表明三种有机肥对土壤有机质、pH和C/N无显著影响,反硝化作用导致的N₂O排放主要与土壤中硝态氮含量有关。稳定同位素法和乙炔法测得结果表明三种有机肥N₂O还原程度分别约为80.7%和76.6%。不同肥料中N₂O同位素值并无显著差异,N₂O还原会使δ¹⁸O和SP值上升,ε¹⁸O_R和SP_R分别为–20‰和–5.9‰,SP_R与直接观测值相差3‰。