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生物炭和有机肥对菜地土壤N 2 O排放及硝化、反硝化微生物功能基因丰度的影响

陈晨、Chen Chen、许欣、Xu Xin、毕智超、BI Zhichao、熊正琴、Xiong Zhengqin

2017Environmental Science被引 3

摘要

通过室内培养试验和实时荧光定量PCR技术，研究了田间施用生物炭和有机肥对菜地土壤氧化亚氮（N2O）排放、氨单加氧酶（amoA）和亚硝酸盐还原酶（nirS、nirK）、氧化亚氮还原酶（nosZ）基因丰度的影响，并探讨功能基因丰度对N2O排放的影响.试验设置5个处理：CK（对照）、N（尿素）、N+BC（尿素和生物炭）、N+M（尿素和有机肥）和N+BC+M（尿素、生物炭和有机肥）.结果表明，与CK处理相比，各施肥处理均降低了土壤氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）丰度，增加了nirK、nirS和nosZ基因丰度，并提高了培养期间N2O累积排放量.与N处理相比，N+BC处理的土壤pH值提高了11.1%，并增加了AOB、AOA、nirS、nirK和nosZ基因丰度，增幅分别为105.8%、57.3%、22.0%、176.2%和204.9%，同时显著降低了培养期间N2O累积排放量，降幅为58.1%；N+M处理增加了nirK和nirS基因丰度，增幅分别为58.8%和7.1%，对N2O排放的影响不显著；N+BC+M处理增加了AOB、nirK、nirS和nosZ基因丰度，增幅分别为30.7%、68.7%、6.5%和84.5%，降低了N2O累积排放量，降幅为14.4%.生物炭通过增加amoA、nirS和nirK基因丰度间接增加N2O排放，同时通过增加nosZ基因丰度促进N2O还原，综合效应表现为降低了菜地土壤N2O排放.因此，通过施用生物炭改善土壤性质，增加功能基因丰度，降低土壤N2O排放，是一种较好的N2O减排措施.施用有机肥可以增加反硝化作用功能基因丰度，但对N2O减排效果不显著.

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.13671/j.hjkxxb.2016.0361