The Effect of Nitrification Inhibitor on Grain Yield of Wheat Cultivars and Some Soil Properties under Conventional and No-Tillage Systems

. مقدمه

تولیدات بخش کشاورزی و استفاده از کودهای نیتروژن‌دار در قرن گذشته افزایش چشمگیری داشته است و پیش­بینی می‌شود با افزایش جمعیت تا سال 2050 تقاضا برای افزایش تولید و کاربرد نیتروژن ادامه داشته باشد (Woodward et al., 2021). نیتروژن موجود در کودها، به­صورت موثری مورد استفاده قرار نمی‏گیرد و در خاک، توسط فرآیندهای زیستی به فرم‏های گوناگونی تبدیل می‏شود؛ علاوه­بر­این می‎تواند به­صورت نیترات با آبشویی از دسترس گیاه خارج و سبب بروز آلودگی آب‏های زیرزمینی ‏شود (Corrochano-Monsalve et al., 2020). نیتریفیکاسیون به­عنوان فرایند تبدیل آمونیوم به نیترات در کشاورزی بسیار مهم می‎باشد که در آن نیتروس­اکسید نیز به­عنوان یک محصول جانبی توسط اکسید­کننده­های آمونیاک AOA [1]و یا AOB [2]تولید می‎شود (Cui et al., 2013). افزایش کاربرد کود لزوما با افزایش عملکرد گیاه همراه نخواهد شد و میزان از دست­دادن نیتروژن پیش از جذب آن توسط گیاه نیز افزایش می­یابد، از­این­رو جهت افزایش کارایی کاربرد نیتروژن، کاربرد مهارکننده­های نیتریفیکاسیون، مانند نیتراپایرین در خاک توصیه شده است (Woodward et al., 2021). نیتراپایرین آنزیمی میکروبی است که نخستین مرحله نیتریفیکاسیون از آمونیوم به نیتریت را کاتالیز می­کند و از فعالیت آمونیاک مونواکسیژناز در خاک و آب جلوگیری می­کند (Woodward et al., 2021).

نیتراپایرین ترکیبی آلی کلره می‏باشد که با آمونیوم کودهای نیتروژنه می‏تواند کلاته بشود تا گیاه بتواند به­مدت طولانی از آن استفاده کند و همچنین سبب کاهش انتشار نیتروس­اکسید در خاک‎های زراعی شود (Bhandari et al., 2020;
.(Dawar et al., 2021 نوع خاک می‎تواند فراوانی و ترکیب باکتری‏های اکسیدکننده آمونیاک را کنترل کند
 (Chen et al., 2010). AOA و AOB در اکثر خاک‏های کشاورزی همزیستی دارند، ولی به نظر می‏رسد جمعیت AOB در خاک‏های با نیتروژن بالا، زیاد می‎شود (Duan et al., 2017). روش‎های گوناگون خاک‌ورزی می‏تواند بر فعالیت نیتراپایرین و تأثیر آن بر کاهش انتشار نیتروس اکسید اثرگذار باشد (Corrochano-Monsalve et al., 2020). خاک‌ورزی درصورتی­که به درستی اعمال نشود، باعث انتشار و هدرروی نیتروژن چه به­صورت گازی و چه به صورت آبشویی می­شود
 (Keshavarz Afshar et al., 2018). استفاده از سامانه­های خاک‌ورزی حفاظتی مانند خاک‌ورزی حداقل یا بدون خاک‌ورزی به­دلیل تأثیر مفید آن در ذخیره آب خاک، به­عنوان یکی از امیدوار­کننده­ترین راهکار‏ها برای افزایش ذخایر کربن آلی خاک در مناطق خشک بیان شده است (Plaza-Bonilla et al., 2014). مطالعه­های دیگر نشان داده است که تنوع باکتریایی خاک، فراوانی نسبی و عملکرد آن‏ها در سامانه ‎های خاک‌ورزی گوناگون، به­دلیل ارتباط آن با ویژگی­های فیزیکی خاک متفاوت است (Carbonetto et al., 2014; Souza et al., 2013; Thompson et al., 2016; Xia et al., 2019).

خاک‌ورزی و همچنین شیوه‌های مدیریت حاصلخیزی خاک می‌تواند بر فرایندهای فیزیکو­شیمیایی و زیستی خاک تأثیرگذار باشد و در نتیجه آن پایداری سامانه­‌ها را تغییر دهد (Khodabin et al., 2022; Moghadam et al., 2022). خاک‌ورزی مرسوم می‌تواند منجر به تخریب خاک و اثرات منفی بر ویژگی‌های شیمیایی و زیستی آن شود، در­حالی­که عملیات بدون خاک‌ورزی ساختار و پایداری خاک را تقویت می­کند (Nunes et al., 2020). بررسی­ها نشان داد خاک­ورزی بر میزان آمونیوم، نیترات و نیتروس­اکسید در کشت ذرت اثر معنی­داری ندارد، در­حالی­که نیتراپایرین منجر به کاهش نیترات خاک شد
 (Borzouei et al., 2021). همچنین نیتراپایرین میزان نیترات خاک را 65 درصد کاهش داد (Li et al., 2021). بررسی­ها نشان می­دهد میزان انتشار نیتروس­اکسید در بدون خاکورزی 30 تا 200 درصد بیشتر از خاک­ورزی مرسوم گزارش شده است
 (Grave et al., 2018). کاربرد نیتراپایرین عملکرد دانه گندم، کارایی استفاده از نیترژون و کارایی مصرف نیتروژن را افزایش داد (Bhandari et al., 2020). همچنین کاربرد نیتراپایرین باعث بهبود افزایش سطح برگ، زیست­توده و جذب دی­اکسید کربن می­شود (Ren et al., 2020). کاربرد نیتراپایرین به همراه اوره نسبت به کاربرد خالص اوره نرخ خالص فتوسنتز و وزن خشک گیاه را افزایش می دهد (Cai et al., 2018). غلات و گندم سهم مهمی در برنامه‌ریزی‌های غذایی انسان دارند، به­نحوی­که بیش از 70 درصد سطح زیر کشت گیاهان زراعی را غلات به خود اختصاص است و 50 درصد از پروتئین انسان را نیز تأمین می‌کنند. سرانه مصرفی گندم در ایران 232 کیلوگرم در سال است که نسبت به میانگین جهانی بیش از دو برابر می‌باشد
 (Jalilian et al., 2018). از این رو بررسی اثرات مهارکننده نیتریفیکاسیون در شرایط متفاوت خاک‌ورزی بر عملکرد گندم و ویژگی­های خاک می‌تواند از اهمیت بالایی برخوردار باشد. بر این اساس این مطالعه با هدف ارزیابی اثر خاکورزی، کود اوره همراه با نیتراپایرین و رقم­های گندم بر ویژگی­های خاک و عملکرد دانه و انتشار نیتروس­اکسید اجرا شد.

2. روش‎شناسی پژوهش

این آزمایش در فصل زارعی 1399-1398 در ایستگاه تحقیقاتی پژوهشکده جنگل‌ها و مراتع استان البرز، شهرستان کرج (طول جغرافیایی 50 درجه و 98 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه و 76 دقیقه شمالی) انجام شد. میانگین بلندمدت بارندگی البرز 231 میلی‌متر و بیشترین بارندگی در ماه آذر و کمترین نیز در ماه‌های مرداد و شهریور می‌باشد (شکل 1).

ویژگی‌های خاک مزرعه تحقیقاتی نیز پس از نمونه‌برداری اندازه‌گیری و در جدول 1 آمده است. طرح آزمایشی به­صورت کرت‌های خرد­شده فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار بود. کرت اصلی شامل دو سطح خاک‌ورزی ]بدون خاک‌ورزی (NT) و خاک‌ورزی مرسوم (CT)[، کرت فرعی سه سطح کودی ]کنترل (بدون کوددهی)، 350 کیلوگرم در هکتار اوره و 350 کیلوگرم در هکتار اوره+51/0 کیلوگرم در هکتار نیتراپایرین[ و رقم­های گندم (رخشان و پیشگام) بود. اعمال تیمارهای کودی در دو زمان انجام شد، یک‌سوم آن در مرحله کشت و دو سوم آن در مرحله ساقه­دهی به خاک اضافه شد. تیمار نیتراپایرین نیز هم­زمان با تقسیط کوده اوره به­صورت محلول‌پاشی به خاک اضافه شد (Chen et al., 1994). تاریخ کشت گندم در اوایل آبان­ماه بود. هر کرت آزمایش شامل شش ردیف گندم به طول پنج متر بود. میزان بذر کشت­شده در این تحقیق 150 کیلوگرم در هکتار بود. تمامی مراحل کشت، داشت و برداشت گندم یکسان و با­توجه­به عرف منطقه می‌باشد که در جدول 2 قابل مشاهده است.

نمونه‌برداری صفات گندم بعد از رسیدگی فیزیولوژیک انجام گرفت، به­نحوی­که با رعایت خطوط حاشیه، دو متر مربع از هر کرت آزمایشی برای عملکرد در نظر گرفته شد. میزان انتشار نیتروس­اکسید با استفاده از محفظه‌های بسته استاتیک که در بازه زمانی 9 تا 10 صبح و در فواصل زمانی صفر، 10 و 20 دقیقه (گاز از طریق سرنگ­های مخصوص 20 میلی­لیتری از محفظه­ها جمع­آوری شد) از کشت تا برداشت اندازه‌گیری شد (Zhou et al., 2014; Liu et al., 2015). غلظت گاز با استفاده از سامانه کروماتوگرافی گازی (Agilent 7890 A, USA) و شیوه­نامه فنی آن (اندازه­گیری در صبح، کروماتوگرافی با یک ستون فولادی ضد زنگ 4 میلی­متری با طول 3 متر و به همراه گاز حامل N₂ و ستون و آشکارساز به­ترتیب در دمای 70 و 300 درجه سانتی­گراد تنظیم شد) اندازه‌گیری شد (Liu et al., 2015).

ویژگی­های آمونیوم و نیترات خاک در آزمایشگاه خاک­شناسی اندازه‌گیری شد (Cui et al., 2013). نمونه‌برداری­ها براساس مراحل رشدی گندم شامل پنجه‌زنی، طویل­شدن ساقه، آبستنی، گلدهی و رسیدگی کامل انجام گرفت. محتوای آب منافذ خاک (WFPS) نیز با روش (Linn & Doran, 1984) اندازه‌گیری شد. هزینه­های اجتماعی ایجاده­شده ناشی از انتشار یا کاهش یک تنی نیتروس­اکسید در بعد زمانی و مکانی خاص نیز اندازه‌گیری شد (Nabavi-Pelesaraei et al., 2019). هنگامی­که انتشار گازهای گلخانه‌ای به حداقل می‌رسد، هرچقدر مقدار هزینه اجتماعی نیتروژن بالاتر باشد، می‌تواند از خسارت به محیط ‌زیست جلوگیری کند (Nabavi-Pelesaraei et al., 2019). زمانی­که همه متغیرها ثابت بمانند، صرف هزینه بیشتر برای محدود­کردن چنین انتشاراتی مطلوب می‌باشد (Nabavi-Pelesaraei et al., 2019). ضریب استاندارد برای محاسبه هزینه­های اجتماعی تولید نیتروس­اکسید معادل 58/4 دلار به‌ازای هر کیلوگرم می‌باشد (Nabavi-Pelesaraei et al., 2019).

داده­ها با استفاده از نرم­افزار SAS 9.4 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. برای تعیین توزیع نرمال و همگنی داده­ها پیش از انجام تحلیل واریانس (ANOVA) از آزمون Shapiro-Wilk استفاده شد که نتایج نشان از نرمال­بودن داده­ها بود. بلوک­ها (تکرارها)، خاک‌ورزی و تیمار کود اثرات ثابت در نظر گرفته شدند. تفاوت در میانگین صفات اندازه­گیری­شده با استفاده از جدول واریانس ANOVA در سطح احتمال 5 درصد تعیین شد. از آزمون کمترین تفاوت معنی‌دار (LSD) برای مقایسه میانگین­ها استفاده شد. از نرم­افزار اکسل نیز برای رسم شکل­ها استفاده شده است.

3. یافته­های پژوهش و بحث

1-3. تجزیه واریانس

در این آزمایش تیمار خاک­ورزی بر صفات میزان آمونیوم و نیتروس­اکسید در مراحل مختلف رشدی معنی‌دار بود. اثر رقم بر هیچ کدام از صفات اندازه­گیری­شده بجز عملکرد دانه معنی‌دار نبود (جدول 3 و 4). تیمار کودی نیز بر کلیه صفات در همه مراحل رشدی بجز میزان نیتروس­اکسید در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک اثر معنی‌داری داشت (جدول 4). برهمکنش خاک‌ورزی در سطوح کودی نیز بر صفات عملکرد دانه، هزینه اجتماعی نیتروس­اکسید، میزان آمونیوم و نیتروس­اکسید در مراحل رشدی معنی­دار بود. برهمکنش تیمار­های خاک ورزی×رقم، رقم×سطوح کودی و خاک­ورزی×رقم×سطوح کودی نیز تنها در صفت عملکرد دانه معنی‌دار بود (جدول 3 و 4).

2-3. آمونیوم (NH₄⁺)

میزان یون آمونیوم در مراحل نموی رشد گندم در سامانه خاک­ورزی مرسوم نسبت به بدون خاک­ورزی بالاتر بود، به­نحوی­که میانگین آمونیوم در کل دوره رشد گندم در خاکورزی مرسوم 79/8 و در بدون خاک‌ورزی 85/7 بود (شکل 2). روند میزان آمونیوم در هر دو سطح خاک‌ورزی تقریبا مشابه بود، به­طوری­که بیشترین میزان آمونیوم در مرحله طویل­شدن ساقه و کمترین آن نیز در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک وجود داشت (شکل 2). در طول دروه نموی گندم، تیمار کودی اوره+نیتراپایرین در کلیه مراحل نسبت به اوره و کنترل میزان آمونیوم بالاتری داشت، این نسبت افزایش در بدون خاک‌ورزی و مراحل نموی پنجه‌زنی، طویل­شدن ساقه، آبستنی و گل­دهی به­ترتیب 66/15، 20/28، 37/18، 32/13 و 67/1 درصد بود، همچنین در شرایط خاکورزی مرسوم این نسبت به­ترتیب 90/22، 80/53، 79/35، 29/21 و 29/5 درصد می‌باشد که نشان از تفاوت در دو سامانه خاک‌ورزی دارد (شکل 2). تاثیرگذاری اوره+نیتراپایرین بر میزان آمونیوم نسبت به اوره در سامانه بدون خاک‌ورزی و مرحله طویل­شدن ساقه نسبت به سامانه خاکورزی مرسوم 59/25 درصد بالاتر بود و به­طور کلی میانگین اثرگذاری اوره+نیتراپایرین در کل دوره نموی گندم در سامانه بدون خاک‌ورزی 45/15 درصد و در سامانه خاکورزی مرسوم 81/27 درصد می‌باشد (شکل 2).

در این پژوهش با­توجه­به تقسیط کاربرد کود، در دو مرحله ابتدای رشد و مرحله ساقه­دهی گندم (جدول 2) میزان اثرگذاری نیتراپایرین نیز متفاوت بود. به نظر می‌رسد روند کاهشی اثرگذاری نیتراپایرین طی مراحل نموی به­دلیل کاهش اثرگذاری در خاک باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد غلظت آمونیوم در خاک بعد از کوددهی به اوج خود می‌رسد، اما پس از مدتی به‌سرعت مصرف شده و پس از آن آمونیوم از طریق کانی‌سازی نیتروژن در خاک تأمین می‌شود (Ouyang et al., 2017). به­همین­دلیل بالاترین میزان آمونیوم (mg kg^-1 38/18) در مرحله طویل­شدن ساقه که همزمان با تقسیط کود اوره بود مشاهده شد. نیتراپایرین با مهار فرایند نیتریفیکاسیون باعث افزایش میزان آمونیوم قابل دسترس در محیط خاک می‌شود و این امر می‌تواند باعث افزایش میزان pH در خاک شود (O’Callaghan et al., 2010). بررسی‌ها نشان می‌دهد ماندگاری و فعالیت نیتراپایرین در خاک به دما، فعالیت میکروبی خاک و رطوبت آن حساس می‌باشد و خاک‌ورزی با تأثیر بر میزان PH می‌تواند بر فعالیت نیتراپایرین مؤثر باشد
 (Ramotowski & Shi, 2022).

3-3. میزان نیترات (NO₃^-)

بررسی میزان نیترات در سامانه خاک‌ورزی نشان داد بالاترین میزان در هر دو سطح خاک‌ورزی در مراحل نموی ابتدای رشد (طویل­شدن ساقه) بود و با طی­شدن مراحل نموی میزان آن روند کاهشی داشت، با­این­حال میزان نیترات در کلیه مراحل نموی نسبت به یکدیگر تفاوت معنی‌داری را نشان نداد (شکل 3).

بالاترین میزان نیترات (96/25 میلی گرم در کیلوگرم خاک) در سطح کودی اوره و مرحله طویل­شدن ساقه بود، این سطح نسبت به اوره+نیتراپایرین 97/42 درصد و نسبت به شاهد 40/76 درصد نیترات بیشتری داشت (شکل 3). با طی­شدن مراحل نموی گندم، میزان نیترات نیز روند کاهشی داشت، به­طوری­که میزان نیترات در تیمار اوره نسبت به اوره+نیتراپایرین در مراحل نموی پنجه‌زنی، طویل­شدن ساقه، آبستنی و گلدهی به­ترتیب 30/15، 03/42، 08/27 و 25/11 درصد بود، این میزان در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک صرفاً 96/1 درصد بود، ولی معنی‌دار نبود (شکل 3). کمترین میزان نیترات نیز در کلیه مراحل نموی گندم، در سطح شاهد بود، هرچند روند آن مشابه دیگر تیمارها می‌باشد (شکل 3). نتایج دیگر نشان داد سطح خاک‌ورزی بر میزان آمونیوم نیترات و انتشار نیتروس­اکسید در شرایط کشت ذرت اثر معنی‌داری ندارد، در­حالی­که نیتراپایرین اثر معنی‌داری داشت و باعث کاهش میزان نیترات در خاک شد (Borzouei et al., 2021). مطالعه دیگری نشان داد در شرایط کاربرد نیتراپایرین مقدار نیترات از 59/95 به 49/33 میلی­گرم در کیلوگرم کاهش یافت (Li et al., 2021). در این بررسی نیز کاربرد نیتراپایرین در مرحله پنجه‌زنی میزان نیترات را 64/16 به 1/14 (mg kg^-1) کاهش داد (شکل 3) که این روند در دیگر مراحل نموی گندم نیز وجود نداشت. به نظر می‌رسد نیتراپایرین با تأثیر بر باکتری­های اکسید­کننده آمونیوم باعث کاهش فعالیت نیتریفیکاسیون شده است. همچنین کاهش تفاوت میان سطوح کودی در اواخر دوره رشد می‌تواند به­دلیل دوره فعالیت نیتراپایرین باشد (O’Callaghan et al., 2010). به­طور کلی می توان گفت غلظت نیترات خاک کمتر از آمونیوم بود و تحت تأثیر تیمار اوره+نیتراپایرین قرار گرفت. این امر نشان­دهنده تأثیر نیتراپایرین بر فرایند نیتریفیکاسیون می‌باشد و که منجر به افزایش مدت زمان محتوی آمونیوم در خاک می‌شود. از­این­رو می‌تواند در کاهش انتشار نیتروس­اکسید و آبشویی نیترات مؤثر باشد (Dawar et al., 2021).

4-3. نیتروس اکسید (N₂O)

تأثیر خاک‌ورزی بر میزان اثرگذاری نیتراپایرین معنی‌دار بود، به­طوری­که در شرایط بدون خاک‌ورزی میزان انتشار نیتروس­اکسید بالاتر بود. همچنین میانگین کاهش نیتروس­اکسید در تیمار اوره+نیتراپایرین نسبت به اوره در کل دوره نموی گندم 32/22 درصد و در خاک‌ورزی مرسوم 06/12 درصد بود. این امر نشان می‌دهد عواملی که تحت تأثیر خاک‌ورزی در طولانی­‌مدت باعث تغییر خصوصیات خاک از جمله pH و FWPS ایجاد شده است، بر میزان فعالیت نیتراپایرین نیز مؤثر بوده است. در مرحله طویل­شدن ساقه تیمار کودی اوره در سامانه خاکورزی مرسوم و بدون خاکورزی به­ترتیب با میزان غلظت نیتروس اکسید 0147/0 و 0192/0 (kg N₂O-N ha^-1 day^-1) بیشترین میزان و تیمار کنترل در شرایط خاک­ورزی مرسوم (0003/0) کمترین میزان انتشار نیتروس اکسید را داشتند (شکل 4). نتایج نشان داد که میزان انتشار نیتروس­اکسید در سامانه بدون خاکورزی در شرایط کاربرد نیتراپایرین در مراحل نموی پنجه‌زنی، طویل­شدن ساقه، آبستنی و گلدهی به­ترتیب 31/18، 50/44، 10/30، 86/14 و 81/3 درصد کاهش یافت، این میزان در سامانه خاک­ورزی مرسوم به­ترتیب 89/6، 51/32، 04/13، 15/6 و 73/1 درصد بود (شکل 4).

در این مطالعه میانگین میزان انتشار نیتروس اکسید در کل دوره رشد گندم در سامانه بدون خاک‌ورزی kg N₂O-N ha^-1 day^-1 00508/0 بود که نسبت به خاک‌ورزی مرسوم (00437/0) 92/13 درصد انتشار بیشتری داشت (شکل 4). همزمانی تقسیط کودی در مرحله طویل­شدن ساقه و WFPS بالاتر در این مرحله یکی از دلایل اصلی انتشار بالاتر نیتروس­اکسید در سامانه بدون خاک‌ورزی و مرحله طویل­شدن ساقه می‌باشد. نتایج دیگر مطالعات نشان داد میزان انتشار نیتروس­اکسید در شرایط بدون خاک‌ورزی و WFPS بالا، 30 تا 200 درصد بیشتر از خاک‌ورزی مرسوم بود (Grave et al., 2018). اثرگذاری نیتراپایرین در مرحله طویل­شدن ساقه بالاترین بود که علت آن می‌تواند به دلیل هم‌زمانی تقسیط کاربرد کود اوره و کاربرد نیتراپایرین در این مرحله نموی باشد و کاهش میزان اثرگذاری نیتراپایرین در اواخر دوره رشد نیز می‌تواند به­دلیل کاهش اثرگذاری نیتراپایرین به­دلیل نیمه‌عمر فعالیت آن، جذب و تجزیه آن در خاک باشد که بر انتشار نیتروس­اکسید بسیار مؤثر است (Wolt, 2000). چرا که تجزیه یا جذب بالای نیتراپایرین در اغلب خاک­های کشاورزی بین 5 تا 42 روز گزارش شده است (Cui et al., 2013). همچنین با­توجه­به حضور گندم و جذب نیتروژن در خاک، در اواخر دوره رشد به­طور کلی میزان نیتروژن کاهش می­یابد (Lognoul et al., 2017).

بررسی‌ها نشان می‌دهد حداکثر میزان انتشار نیتروس­اکسید در گیاه گندم بعد از کوددهی به­صورت پایه و سرک می‌باشد (Bhandari et al., 2020)، در این مطالعه نیز این روند مشاهده شد. بررسی‌های دیگر نیز نشان می‌دهد نیتراپایرین با کاهش نرخ نیتریفیکاسیون از طریق مهار فعالیت آمونیاک مونواکسیژناز باعث کاهش میزان انتشار نیتروس­اکسید می‌شود
 (Barrena et al., 2017; Pokharel & Chang, 2021).

کاهش میزان نیتروس­اکسید در شرایط کاربرد نیتراپایرین می‌تواند یکی از راهکارهای مناسب در جهت کاهش اثار زیان‌بار زیست­محیطی نیتروس­اکسید باشد. نتایج مطالعات نشان می‌دهد کاربرد نیتراپایرین به­صورت قابل‌ توجهی میزان انتشار تجمعی نیتروس­اکسید را در خاک‌ورزی معمولی و حداقل خاک‌ورزی به­ترتیب 41 و 32 درصد کاهش می‌دهد (Borzouei et al., 2021). میزان انتشار نیتروس­اکسید در سامانه­های خاک‌ورزی متفاوت است، چرا که ساختار خاک به­دلیل حفظ بقایا، دست­خوردگی کم­تر و همچنین بهبود خصوصیات کیفی خاک می‌تواند از ویژگی‌های مؤثر بر انتشار نیتروس­اکسید به شمار آید. به­طور کلی دیگر نتایج نیز نشان می‌دهد انتشار نیتروس­اکسید از سطح بدون خاک‌ورزی، میزان نیتروژن بالاتر و WFPS بالا در مقایسه با خاک‌ورزی مرسوم بالاتر بود (Bayer et al., 2015; Bhatia et al., 2010; Corrochano, et al., 2020; Corrochano, et al., 2020;
Marquina et al., 2015). مطالعات دیگری نیز وجود دارد که افزایش میزان انتشار نیتروس­اکسید را در خاک‌ورزی مرسوم گزارش کرده­اند (Koga, 2013; Mutegi et al., 2010; Plaza-Bonilla et al., 2014; Wang & Dalal, 2015).

5-3. هزینه اجتماعی (N₂O)

برآورد هزینه اجتماعی تولید نیتروس­اکسید در سطوح کودی و سامانه خاک‌ورزی متفاوت بود، به­طوری­که با­توجه­به میزان انتشار نیتروس­اکسید تجمعی در کل دوره رشد گندم و حاصل‌ضرب آن در هزینه اجتماعی به‌ازای هر کیلوگرم نیتروس­اکسید انتشاریافته در محیط ‌زیست (58/4 دلار)، بالاترین هزینه اجتماعی با 91/7 دلار در ازای انتشار 72/1 kg N₂O-N ha^-1 در تیمار کودی کاربرد اوره و سامانه بدون خاک‌ورزی به­دست آمد (شکل 5). در سطح بدون خاک‌ورزی، کاربرد نیتراپایرین منجر به کاهش 76/31 درصدی هزینه اجتماعی شد، به­طوری­که به‌ازای تولید 17/1 kg N₂O-N ha^-1 39/5 دلار هزینه اجتماعی داشت (شکل 5). در سامانه خاک‌ورزی مرسوم نیز کاربرد نیتراپایرین کاهش 91/18 درصدی هزینه اجتماعی را به همراه داشت، به­طوری­که هزینه اجتماعی را از 40/6 دلار در تیمار اوره به 19/5 دلار در تیمار نیتراپایرین+اوره کاهش داد، این میزان به­ترتیب به‌ازای تولید 39/1 و 13/1
 kg N₂O-N ha^-1 در طول دوره رشد گندم بود (شکل 5). کمترین هزینه اجتماعی در تیمار کنترل و در هر دو سطح خاک‌ورزی مشاهده شد، با­این­حال به­طور کلی میزان هزینه اجتماعی در بدون خاک‌ورزی در تمامی تیمارها نسبت به خاک‌ورزی مرسوم بالاتر بود (شکل 5). نتایج نشان داد میزان هزینه اجتماعی در تیمار کنترل، اوره و اوره+نیتراپایرین در سطح خاک‌ورزی مرسوم نسبت به بدون خاک‌ورزی به­ترتیب 57/34، 08/19 و 83/3 درصد کمتر بود، که علت آن میزان بالاتر انتشار نیتروس­اکسید در سامانه بدون خاک‌ورزی نسبت به خاک‌ورزی مرسوم می‌باشد. بررسی میزان انتشار نیتروس­اکسید در بازه زمانی ۷ساله نشان داد میانگین انتشار نیتروس­اکسید و همچنین دی­اکسید کربن در سامانه بدون خاک‌ورزی به­طور قابل ‌توجهی نسبت به خاک‌ورزی مرسوم بالاتر بود که علت آن می‌تواند به­دلیل حفظ بقایا و افزایش میزان کربن و نیتروژن کل خاک و زیست‌توده میکروبی در لایه‌های بالایی خاک باشد که هم‌زمان با افزایش میزان محتوای آب منافذ خاک میزان انتشار نیتروس­اکسید نیز افزایش یافت (Lognoul et al., 2017).

مطالعه دیگری نیز نشان داد بالاترین میزان انتشار نیتروس­اکسید در شرایط بدون خاک ورزی و بالاترین میزان کاربرد نیتروژن در کشت ذرت به­دست آمد که در این سامانه محتوای آب منافذ خاک بالای 60 درصد بود در­حالی­که در خاکورزی مرسوم با محتوای آب منافذ خاک کمتر 40 درصد کمترین میزان انتشار نیتروس اکسید نیز مشاهده شد (Pareja-Sánchez et al., 2020). با­توجه­به این مطالب می­توان میزان هزینه اجتماعی بالاتر در سامانه بدون خاک‌ورزی نسبت خاکورزی مرسوم را به­دلیل بالاتر­بودن نیتروس­اکسید آن دانست.Kanter et al.  (2021)گزارش دادند که اثرات نیتروس­اکسید بر محیط ‌زیست و سلامت و نقش ان در تخریب لایه ازن در برآوردهای هزینه اجتماعی به­خوبی برآورد نشده است که این امر هزینه اجتماعی تولید و انتشار نیتروس­اکسید را کاهش داده است، در­صورتی­که اگر خسارت آن بر لایه ازن را نیز وارد کنیم، میزان هزینه اجتماعی آن حدود 20 درصد بیشتر نیز خواهد شد. استفاده روز افزون از کودهای شیمیایی در حال افزایش است تا بتواند تقاضای مواد غذایی جهان را برآورده سازد، این استفاده بی­رویه از کود نه تنها پایداری اکوسیستم را به خطر انداخته است، بلکه اثرات جانبی منفی به شکل هزینه­های اجتماعی پنهان برای جامعه ایجاد می­کند (ul Haq et al., 2020).

6-3. عملکرد دانه

بالاترین عملکرد دانه ارقام گندم در سطح کم خاک‌ورزی با 283 ± 8331 کیلوگرم در هکتار در رقم رخشان و سطح کودی اوره+نیتراپایرین به­دست آمد، هرچند نسبت به سطح کودی اوره تفاوت معنی‌داری را نشان نداد (شکل 6). تیمار کودی اوره+نیتراپایرین و اوره به­ترتیب منجر به افزایش 75/51 و 92/42 درصدی عملکرد دانه نسبت به تیمار عدم کوددهی (شاهد) شد (شکل 6). رقم پیشگام نیز رفتار مشابهی نسبت به تیمارهای اعمال­شده از خود نشان داد (شکل 6). در شرایط خاک‌ورزی مرسوم عملکرد رقم رخشان در سطح کودی اوره+نیتراپایرین (245 ± 6714 کیلوگرم در هکتار) نسبت به دیگر سطوح کودی بالاتر بود، با­این­حال تفاوت معنی‌داری با رقم پیشگام در سطح کودی اوره و اوره+نیتراپایرین نداشت (شکل 6). افزایش عملکرد دانه نسبت به شاهد در رقم رخشان در سطح کودی اوره 9/24 درصد و در سطح کودی اوره+نیتراپایرین 8/27 درصد بود، این نسبت در رقم پیشگام به­ترتیب 5/24 و 2/35 درصد بود (شکل 6).

مقایسه عملکرد دانه گندم در دو سطح خاک‌ورزی نشان می‌دهد عملکرد دانه گندم در کم خاک‌ورزی بالاتر می‌باشد، به­طوری­که رقم رخشان در تیمار اوره+نیتراپایرین و شرایط کم­خاک‌ورزی نسبت به خاک‌ورزی مرسوم 24 درصد عملکرد بالاتری داشت، این نسبت در کود اوره نیز 5/19 درصد بود (شکل 6). با­توجه­به نقش نیتراپایرین بر میزان نیتروفیکاسیون، به نظر می‌رسد فراهمی نیتروژن در محیط ریشه با بهبود خصوصیات فیزیولوژیک مؤثر بر عملکرد دانه، باعث افزایش عملکرد ارقام گندم در هردو سطح خاکورزی شده است. با­این­حال سطح کم­خاک‌ورزی با­توجه­به میزان ماده آلی بالاتر و خصوصیات کیفی بهتر نسبت به خاکورزی مرسوم، عملکرد بالاتری را به­دست آورد. عملکرد دانه ارقام گندم به­دلیل خصوصیات متفاوت ژنتیکی می‌تواند متفاوت باشد، در این تحقیق نیز میان ارقام رخشان و پیشگام تفاوت­ها معنی‌دار بود. بررسی‌ها نشان می‌دهد ترکیب تیمار اوره با نیتراپایرین می‌تواند منجر به افزایش سطح برگ، جذب CO₂ و افزایش فتوسنتز در گیاه شود که این امر در نهایت با افزایش عملکرد گیاه همراه خواهد بود (Ren et al., 2020). در این بررسی نیز به­طور میانگین کاربرد نیتراپایرین منجر به افزایش 39/4 درصدی عملکرد دانه نسبت به اوره شد، هرچند این تفاوت معنی‌دار نمی­باشد (شکل 6). بهبود عملکرد گیاه در شرایط کاربرد نیتراپایرین می‌تواند به­دلیل انرژی مصرفی کمتر در جذب آمونیوم نسبت به نیترات برای گیاه باشد (Dawar et al., 2011; Zaman et al., 2008). عملکرد دانه گندم در شرایط کاربرد نیتراپایرین+اوره نسبت به اوره خالص 23 درصد و جذب کل نیتروژن تا 30 درصد افزایش یافت
 (Dawar et al., 2021). نیتراپایرین با بهبود سامانه آنتی­اکسیدانی برگ و عملکرد فتوسنتز در گیاه ذرت باعث افزایش عملکرد گیاه شد (Ren et al., 2020).

در این زمینه مطالعاتی نقش نیتراپایرین را مثبت و برخی مطالعات نیز کاربرد آن را بدون اثر منفی و یا مثبت بر عملکرد دانه گندم گزارش کردند (Corrochano-Monsalve et al., 2020; Huérfano et al., 2015, 2016). در این مطالعه به­طور میانگین عملکرد دانه گندم در شرایط کم­خاک‌ورزی نسبت به خاک‌ورزی مرسوم رشد 40/14 درصدی داشت و از 83/592 کیلوگرم در هکتار به 66/6844 کیلوگرم در هکتار رسید. دیگر مطالعه نیز نشان داد در شرایط کاهش خاک‌ورزی عملکرد دانه گندم و زیست­توده کل 18 و 15 درصد در مقایسه با خاک‌ورزی مرسوم افزایش یافت (Hofmeijer et al., 2019). همچنین در شرایط بدون خاک‌ورزی در کشت گندم درصد کربن آلی خاک 2/8 درصد بالاتر بود که این امر می‌تواند در افزایش عملکرد دانه گندم اثرگذار باشد
 (Nadeem et al., 2019).

4. نتیجه‌گیری

نتایج نشان داد کاربرد اوره نسبت به شرایط کنترل باعث افزایش میزان انتشار نیتروس­اکسید در هردو سامانه خاک­ورزی و مراحل نموی گندم شد. همچنین کاربرد نیتراپایرین در ترکیب با اوره منجر به کاهش انتشار نیتروس­اکسید در سامانه‌های خاک‌ورزی شد. روند اثرگذاری نیتراپایرین با طی­شدن مراحل نموی گندم کاهش یافت که رابطه مستقیم با نیمه­‌عمر فعالیت آن دارد، به­طوری­که بالاترین میزان اثرگذاری هم‌زمان با اعمال تیمار نیتراپایرین و تقسیط کود اوره بود و کمترین آن در اواخر دوره رشد مشاهده شد. عملکرد گندم در شرایط کاربرد نیتراپایرین افزایش یافت، هرچند این برتری معنی‌دار نبود، با­این­حال افزایش درآمد اقتصادی کشاورزان در کنار کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌تواند مسیر تولید پایدارتری نسبت به شرایط کاربرد اوره باشد. شرایط بدون خاک‌ورزی نیز از نظر عملکرد دانه بهتر از شرایط خاک‌ورزی مرسوم بود. شرایط بدون خاک‌ورزی می‌تواند در صرفه‌جویی اقتصادی و حفظ محیط ‌زیست نیز مؤثرتر باشد، چرا که نسبت به خاک‌ورزی مرسوم می‌تواند ذخیره کربن آلی و رطوبت بالاتری داشته باشد. کاهش مصرف نیتروژن در کشاورزی با جایگزینی آن با کودهای زیستی و همچنین تثبیت‌کننده‌های نیتروژن در کنار کاربرد نیتراپایرین می‌تواند از راهکارهای اساسی در جهت کاهش انتشارات گازهای گلخانه‌ای باشد.

5. منابع

Barrena, I., Menéndez, S., Correa-Galeote, D., Vega-Mas, I., Bedmar, E.J., González-Murua, C., & Estavillo, J.M. (2017). Soil water content modulates the effect of the nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) on nitrifying and denitrifying bacteria. Geoderma, 303, 1–8.

Bayer, C., Gomes, J., Zanatta, J.A., Vieira, F.C.B., Piccolo, M., de, C., Dieckow, J., & Six, J. (2015). Soil nitrous oxide emissions as affected by long-term tillage, cropping systems and nitrogen fertilization in Southern Brazil. Soil and Tillage Research, 146(PB), 213–222.

Bhandari, M., Ma, Y., Men, M., Wu, M., Xue, C., Wang, Y., Li, Y., & Peng, Z. (2020). Response of winter wheat yield and soil N₂O emission to nitrogen fertilizer reduction and nitrapyrin application in North China plain. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51(4), 554–565.

Bhatia, A., Sasmal, S., Jain, N., Pathak, H., Kumar, R., & Singh, A. (2010). Mitigating nitrous oxide emission from soil under conventional and no-tillage in wheat using nitrification inhibitors. Agriculture, Ecosystems & Environment, 136(3–4), 247–253.

Borzouei, A., Mander, U., Teemusk, A., Sanz-Cobena, A., Zaman, M., Kim, D.G., Muller, C., Kelestanie, A.A., Amin, P.S., Moghiseh, E., Dawar, K., & Pérez-Castillo, A.G. (2021). Effects of the nitrification inhibitor nitrapyrin and tillage practices on yield-scaled nitrous oxide emission from a maize field in Iran. Pedosphere, 31(2), 314–322.

Cai, W., Ai, T., Li, R., Jin, Z., … J.X.S., & F., & 2018, U. (2018). Effects of controlled release fertilizer and urea additive on photosynthetic characteristics and yield of double cropping rice. Soil and Fertilizer Sciences in China, 3, 54–60.

Carbonetto, B., Rascovan, N., Álvarez, R., Mentaberry, A., & Vázquez, M.P. (2014). Structure, composition and metagenomic profile of soil microbiomes associated to agricultural land use and tillage systems in Argentine Pampas. PLOS ONE, 9(6), e99949.

Chen, D., Freney, J., Mosier, A., & Chalk, P. (1994). Reducing denitrification loss with nitrification inhibitors following presowing applications of urea to a cottonfield. Australian Journal of Experimental Agriculture, 34 (1), 75.

Corrochano-Monsalve, M., González-Murua, C., Estavillo, J.M., Estonba, A., & Zarraonaindia, I. (2020). Unraveling DMPSA nitrification inhibitor impact on soil bacterial consortia under different tillage systems. Agriculture, Ecosystems & Environment, 301, 107029.

Corrochano-Monsalve, M., Huérfano, X., Menéndez, S., Torralbo, F., Fuertes-Mendizábal, T., Estavillo, J.M., & González-Murua, C. (2020). Relationship between tillage management and DMPSA nitrification inhibitor efficiency. Science of the Total Environment, 718, 134748.

Cui, P., Fan, F., Yin, C., Li, Z., Song, A., Wan, Y., & Liang, Y. (2013). Urea- and nitrapyrin-affected N2O emission is coupled mainly with ammonia oxidizing bacteria growth in microcosms of three typical Chinese arable soils. Soil Biology and Biochemistry, 66, 214–221.

Dawar, K., Khan, A., Sardar, K., Fahad, S., Saud, S., Datta, R., & Danish, S. (2021). Effects of the nitrification inhibitor nitrapyrin and mulch on N₂O emission and fertilizer use efficiency using 15N tracing techniques. Science of the Total Environment, 757, 143739.

Dawar, K., Sardar, K., Zaman, M., Müller, C., Sanz-Cobena, A., Khan, A., Borzouei, A., & Pérez-Castillo, A.G. (2021). Effects of the nitrification inhibitor nitrapyrin and the plant growth regulator gibberellic acid on yield-scale nitrous oxide emission in maize fields under hot climatic conditions. Pedosphere, 31(2), 323–331.

Dawar, K., Zaman, M., Rowarth, J.S., Blennerhassett, J., & Turnbull, M.H. (2011). Urea hydrolysis and lateral and vertical movement in the soil: effects of urease inhibitor and irrigation. Biology and Fertility of Soils, 47(2), 139–146.

Duan, Y.F., Kong, X.W., Schramm, A., Labouriau, R., Eriksen, J., & Petersen, S.O. (2017). Microbial N transformations and N2O emission after simulated grassland cultivation: Effects of the nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP). Applied and Environmental Microbiology, 83(1).

Grave, R.A., Nicoloso, R.da.S., Cassol, P.C., da Silva, M.L.B., Mezzari, M.P., Aita, C., & Wuaden, C.R. (2018). Determining the effects of tillage and nitrogen sources on soil N₂O emission. Soil and Tillage Research, 175, 1–12.

Hofmeijer, M., Krauss, M., Berner, A., Peigné, J., Mäder, P., & Armengot, L. (2019). Effects of reduced tillage on weed pressure, nitrogen availability and winter wheat yields under organic management. Agronomy, 9(4), 180.

Huérfano, X., Fuertes-Mendizábal, T., Duñabeitia, M.K., González-Murua, C., Estavillo, J.M., & Menéndez, S. (2015). Splitting the application of 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP): Influence on greenhouse gases emissions and wheat yield and quality under humid Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy, 64, 47–57.

Huérfano, X., Fuertes-Mendizábal, T., Fernández-Diez, K., Estavillo, J.M., González-Murua, C., & Menéndez, S. (2016). The new nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole succinic (DMPSA) as an alternative to DMPP for reducing N2O emissions from wheat crops under humid Mediterranean conditions. European Journal of Agronomy, 80, 78–87.

Jalilian, A., Mondani, F., Khorramivafa, M., & Bagheri, A. (2018). Evaluation of CliPest model in simulation of winter wheat (Triticum aestivum L.) and wild oat (Avena ludoviciana L.) competition in Kermanshah. Journal of Agroecology, 10(1), 248–266. (In Farsi)

Kanter, D.R., Wagner-Riddle, C., Groffman, P.M., Davidson, E.A., Galloway, J.N., Gourevitch, J.D., van Grinsven, H.J.M., Houlton, B.Z., Keeler, B.L., Ogle, S.M., Pearen, H., Rennert, K.J., Saifuddin, M., Sobota, D.J., & Wagner, G. (2021). Improving the social cost of nitrous oxide. Nature Climate Change, 11(12), 1008–1010.

Keshavarz Afshar, R., Lin, R., Mohammed, Y.A., & Chen, C. (2018). Agronomic effects of urease and nitrification inhibitors on ammonia volatilization and nitrogen utilization in a dryland farming system: Field and laboratory investigation. Journal of Cleaner Production, 172, 4130–4139.

Khodabin, G., Lightburn, K., Hashemi, S.M., Moghadam, M.S.K., & Jalilian, A. (2022). Evaluation of nitrate leaching, fatty acids, physiological traits and yield of rapeseed (Brassica napus) in response to tillage, irrigation and fertilizer management. Plant and Soil, 2022, 1–18.

Koga, N. (2013). Nitrous oxide emissions under a four-year crop rotation system in northern Japan: Impacts of reduced tillage, composted cattle manure application and increased plant residue input. Soil Science and Plant Nutrition, 59(1), 56–68.

Li, J., Kwak, J.H., Chen, J., An, Z., Gong, X., & Chang, S.X. (2021). Canola straw biochars produced under different pyrolysis temperatures and nitrapyrin independently affected cropland soil nitrous oxide emissions. Biology and Fertility of Soils, 57(2), 319–328.

Linn, D.M., & Doran, J.W. (1984). Effect of water-filled pore space on carbon dioxide and nitrous oxide production in tilled and nontilled soils. Soil Science Society of America Journal, 48(6), 1267–1272.

Liu, Y.N., Li, Y.C., Peng, Z.P., Wang, Y.Q., Ma, S.Y., Guo, L.P., Lin, E.Da., & Han, X. (2015). Effects of different nitrogen fertilizer management practices on wheat yields and N2O emissions from wheat fields in North China. Journal of Integrative Agriculture, 14(6), 1184–1191.

Lognoul, M., Theodorakopoulos, N., Hiel, M.P., Regaert, D., Broux, F., Heinesch, B., Bodson, B., Vandenbol, M., & Aubinet, M. (2017). Impact of tillage on greenhouse gas emissions by an agricultural crop and dynamics of N2O fluxes: Insights from automated closed chamber measurements. Soil and Tillage Research, 167, 80–89.

Marquina, S., Pérez, T., Donoso, L., Giuliante, A., Rasse, R., & Herrera, F. (2015). NO, N₂O and CO₂ soil emissions from Venezuelan corn fields under tillage and no-tillage agriculture. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 101(1), 123–137.

Moghadam, M.S.K., Rad, A.H.S., Khodabin, G., Jalilian, A., & Bakhshandeh, E. (2022). Application of silicon for improving some physiological characteristics, seed yield, and oil quality of rapeseed genotypes under late-season drought stress. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 2022, 1–19.

Mutegi, J.K., Munkholm, L.J., Petersen, B.M., Hansen, E.M., & Petersen, S.O. (2010). Nitrous oxide emissions and controls as influenced by tillage and crop residue management strategy. Soil Biology and Biochemistry, 42(10), 1701–1711.

Nabavi-Pelesaraei, A., Rafiee, S., Mohtasebi, S.S., Hosseinzadeh-Bandbafha, H., & Chau, K.W. (2019). Comprehensive model of energy, environmental impacts and economic in rice milling factories by coupling adaptive neuro-fuzzy inference system and life cycle assessment. Journal of Cleaner Production, 217, 742–756.

Nadeem, F., Farooq, M., Nawaz, A., & Ahmad, R. (2019). Boron improves productivity and profitability of bread wheat under zero and plough tillage on alkaline calcareous soil. Field Crops Research, 239, 1–9.

Nunes, M.R., Karlen, D.L., Veum, K.S., Moorman, T.B., & Cambardella, C.A. (2020). Biological soil health indicators respond to tillage intensity: A US meta-analysis. Geoderma, 369, 114335.

O’Callaghan, M., Gerard, E.M., Carter, P.E., Lardner, R., Sarathchandra, U., Burch, G., Ghani, A., & Bell, N. (2010). Effect of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) on microbial communities in a pasture soil amended with bovine urine. Soil Biology and Biochemistry, 42(9), 1425–1436.

Ouyang, Y., Norton, J.M., & Stark, J.M. (2017). Ammonium availability and temperature control contributions of ammonia oxidizing bacteria and archaea to nitrification in an agricultural soil. Soil Biology and Biochemistry, 113, 161–172.

Pareja-Sánchez, E., Cantero-Martínez, C., Álvaro-Fuentes, J., & Plaza-Bonilla, D. (2020). Impact of tillage and N fertilization rate on soil N2O emissions in irrigated maize in a Mediterranean agroecosystem. Agriculture, Ecosystems & Environment, 287, 106687.

Plaza-Bonilla, D., Álvaro-Fuentes, J., Arrúe, J.L., & Cantero-Martínez, C. (2014). Tillage and nitrogen fertilization effects on nitrous oxide yield-scaled emissions in a rainfed Mediterranean area. Agriculture, Ecosystems & Environment, 189, 43–52.

Pokharel, P., & Chang, S.X. (2021). Biochar decreases the efficacy of the nitrification inhibitor nitrapyrin in mitigating nitrous oxide emissions at different soil moisture levels. Journal of Environmental Management, 295, 113080.

Ramotowski, D., & Shi, W. (2022). Nitrapyrin-based nitrification inhibitors shaped the soil microbial community via controls on soil pH and inorganic N composition. Applied Soil Ecology, 170, 104295.

Ren, B., Hu, J., Zhang, J., Dong, S., Liu, P., & Zhao, B. (2020). Effects of urea mixed with nitrapyrin on leaf photosynthetic and senescence characteristics of summer maize (Zea mays L.) waterlogged in the field. Journal of Integrative Agriculture, 19(6), 1586–1595.

Souza, R.C., Cantão, M.E., Vasconcelos, A.T.R., Nogueira, M.A., & Hungria, M. (2013). Soil metagenomics reveals differences under conventional and no-tillage with crop rotation or succession. Applied Soil Ecology, 72, 49–61.

Thompson, K.A., Bent, E., Abalos, D., Wagner-Riddle, C., & Dunfield, K.E. (2016). Soil microbial communities as potential regulators of in situ N2O fluxes in annual and perennial cropping systems. Soil Biology and Biochemistry, 103, 262–273.

ul Haq, S., Boz, I., Shahbaz, P., & Yıldırım, Ç. (2020). Evaluating eco-efficiency and optimal levels of fertilizer use based on the social cost and social benefits in tea production. Environmental Science and Pollution Research, 27(26), 33008–33019.

Wang, W., & Dalal, R.C. (2015). Nitrogen management is the key for low-emission wheat production in Australia: A life cycle perspective. European Journal of Agronomy, 66, 74–82.

Wolt, J.D. (2000). Nitrapyrin behavior in soils and environmental considerations. Journal of Environmental Quality, 29(2), 367–379.

Woodward, E.E., Edwards, T.M., Givens, C.E., Kolpin, D.W., & Hladik, M.L. (2021). Widespread use of the nitrification inhibitor nitrapyrin: Assessing benefits and costs to agriculture, ecosystems, and environmental health. Environmental Science & Technology, 55(3), 1345–1353.

Xia, X., Zhang, P., He, L., Gao, X., Li, W., Zhou, Y., Li, Z., Li, H., & Yang, L. (2019). Effects of tillage managements and maize straw returning on soil microbiome using 16S rDNA sequencing. Journal of Integrative Plant Biology, 61(6), 765–777.

Zaman, M., Nguyen, M.L., Blennerhassett, J.D., & Quin, B.F. (2008). Reducing NH₃, N₂O and No₃ –N losses from a pasture soil with urease or nitrification inhibitors and elemental S-amended nitrogenous fertilizers. Biology and Fertility of Soils, 44(5), 693–705.

Zhou, M., Zhu, B., Butterbach-Bahl, K., Wang, X., & Zheng, X. (2014). Nitrous oxide emissions during the non-rice growing seasons of two subtropical rice-based rotation systems in southwest China. Plant and Soil, 383(1–2), 401–414.

[1]. Ammonia-oxidizing archaea

2. 2. Ammonia-oxidizing bacteria