不同根系分泌物对土壤N2O排放及同位素特征值的影响

【目的】探究植物根系分泌的主要组分（有机酸、氨基酸、糖类）对土壤N₂O排放及其微生物过程的影响,为选择适宜的植物进而控制土壤N₂O排放提供支撑。【方法】通过室内试验分别添加草酸、丝氨酸、葡萄糖于土壤中模拟根系的3种主要分泌物,每种分泌物设置两个浓度水平：低浓度（150 μg C·d ^-1）和高浓度（300 μg C·d ^-1）,另设置添加蒸馏水的对照组,共7个处理。将土壤置于120 mL玻璃瓶中进行培养,24 h内采集气体样品7次,每次培养2 h,获取N₂O排放速率、日累积排放量和同位素特征值（δ ¹⁵N ^bulk、δ ¹⁸O和SP（site preference,SP=δ ¹⁵N ^α-δ ¹⁵N ^β））。【结果】添加3种根系分泌物组分后,土壤N₂O排放速率均逐渐升高,且均高于对照。高浓度处理组N₂O累积排放量为：葡萄糖（（3.2±1.3）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>丝氨酸（（2.6±0.5）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>草酸（（1.4±0.2）mg·kg ^-1·d ^-1）处理,低浓度处理组为：草酸（（2.7±1.3）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>丝氨酸（（1.8±0.4）mg·kg ^-1·d ^-1）处理>葡萄糖（（1.6±0.8）mg·kg ^-1·d ^-1）处理;添加根系分泌物的不同处理间土壤N₂O的δ ¹⁸O值无明显差异,并稳定在24.1‰—25.6‰,且均显著高于对照（（20.1±1.5）‰）;土壤N₂O的δ ¹⁵N ^bulk值与添加根系分泌物的种类有关,其中草酸处理组为（-20.06±2.22）‰、丝氨酸处理组为（-22.33±1.10）‰、葡萄糖处理组为（-13.86±1.11）‰、对照组为（-23.14±3.72）‰。各处理土壤N₂O的SP值的变化范围为13.13‰—15.03‰,根系分泌物浓度越高,SP值越低。综合分析不同处理4个指标（N₂O排放速率、N₂O的δ ¹⁵N ^bulk、δ ¹⁸O和SP值）的不同时刻的检测值与日均值的校正系数,添加根系分泌物后第16小时各处理4个指标的校正系数最接近于1。【结论】在NH+ 4-300 mg N·kg ^-1的土壤环境下根系分泌物促进N₂O的排放,且在培养期间（24 h）土壤N₂O排放速率逐渐升高。高浓度处理组葡萄糖对土壤N₂O排放速率促进效果最强,低浓度处理组草酸对土壤N₂O排放速率促进效果最强。与对照组相比,根系分泌物的添加使N₂O的δ ¹⁸O值显著升高;与对照组相比,葡萄糖的添加使δ ¹⁵N ^bulk值显著升高。根系分泌物浓度越高,反硝化作用对N₂O的贡献越大。     

阴香扦插繁殖试验

[目的]探讨基质和生根剂对阴香扦插生根的影响。[方法]采用田间扦插试验研究不同基质、不同种类和不同浓度的生根促进剂对阴香扦插生根的影响。[结果]阴香扦插的基质以黄心土和珍珠岩为好。200 mg/L ABT+黄心土+15 m in和100 mg/L ABT+黄心土+30 m in组合的生根率最高。基质对生根率影响较大,基质间不同浓度的生根剂对生根率影响显著,而生根剂对生根率的影响不显著,生根剂之间不存在差异。生根进程中POD和CAT活性随插条生根的进程逐渐增加,有利于难生根的植物插条的扦插生根。[结论]采用当年生半木质化或1年生木质化程度不高的插条,以黄心土或珍珠岩为基质,选用ABT为生根剂可提高阴香生根率。     

基于双同位素图谱评估肥料类型对滴灌白菜地N2O来源的影响

N2O是一种重要的温室气体，菜地高水高肥导致其排放量大。该研究通过解析滴灌条件下不同肥料处理对白菜地N2O排放的影响，以阐明滴灌下不同肥料处理的N2O来源，为菜地土壤N2O减排提供理论依据。设置无机复合肥（NPK）、有机肥（M）、无机水溶肥（WS）和无肥（NF）4种常见肥料处理，采用滴灌方式灌溉，收集菜地土壤排放的N2O，并利用稳定同位素技术分析N2O的同位素特征值，通过15N在N2O分子中的位置偏好值、N2O和H2O之间的净同位素效应值搭建双同位素图谱，分析N2O产生途径及其贡献。结果表明：对于NPK、M、WS和NF处理，N2O排放通量分别为1 074、146.5、116.2和112.9 μg/(m2·h)；NPK、M、WS处理的氮肥利用效率分别为45.1%、22.0%、45.2%；NPK、M、WS和NF处理下N2O主排期的硝化作用贡献分别约为38%、46%、54%和49%，N2O主排期的N2O还原程度分别约为14%、71%、46%和70%。可见，无机水溶肥处理显示了最高的氮素利用效率和较低的N2O排放量，且其与无机复合肥处理的N2O还原程度都相对较低不利于反硝化过程中的N2O减排；有机肥处理则有最高的N2O还原程度，是减少反硝化作用N2O产生的主要途径。综合考虑，该研究推荐菜地施肥时采用有机肥作为底肥，管理过程中配合水肥一体化技术，达到促进N2O还原以减少N2O排放和提高肥料氮素利用效率的效果。