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脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田土壤硝化、反硝化功能菌的影响 总被引:4,自引:2,他引:2
[目的]在农业生产中,脲酶抑制剂(urease inhibitor,UI)与硝化抑制剂(nitrification inhibitor,NI)常作为氮肥增效剂来提高肥料利用率。本文研究了在我国南方红壤稻田施用脲酶抑制剂与硝化抑制剂后,土壤中氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)以及反硝化细菌的丰度以及群落结构的变化特征,旨在揭示抑制剂的作用机理及其对土壤环境的影响。[方法]试验在我国南方红壤稻田进行,共设5个处理:1)不施氮肥(CK);2)尿素(U);3)尿素+脲酶抑制剂(U+UI);4)尿素+硝化抑制剂(U+NI);5)尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+UI+NI),3次重复。脲酶抑制剂与硝化抑制剂分别为NBPT[N-(n-butyl)thiophosphrictriamide,N-丁基硫代磷酰三胺]和DMPP(3,4-dimethylpyrazole phosphate,3,4-二甲基吡唑磷酸盐)。通过荧光定量PCR(Real-time PCR)研究水稻分蘖期与孕穗期抑制剂对三类微生物标记基因拷贝数的影响,并分析土壤铵态氮、硝态氮与三种菌群丰度的相关性;利用变性梯度凝胶电泳(DenaturingGradient Gel Electrophoresis,DGGE)分析抑制剂对土壤AOB、AOA以及反硝化细菌群落结构的影响,并对优势菌群进行系统发育分析。[结果]1)荧光定量PCR结果表明,施用氮肥对两个时期土壤中AOB的amoA基因与反硝化细菌nirK基因的拷贝数均有显著提高,而对AOA的amoA基因始终没有明显影响;AOB与nirK反硝化细菌的丰度与两个时期的铵态氮含量、分蘖期的硝态氮含量呈极显著正相关,与孕穗期的硝态氮含量相关性不显著;DMPP仅在分蘖期显著减少了AOB的amoA基因拷贝数,表明DMPP主要通过限制AOB的生长来抑制稻田土壤硝化过程;NBPT对三类微生物的丰度无明显影响;2)DGGE图谱表明,在分蘖期与孕穗期,施用氮肥均明显增加了图谱中AOB的条带数,而对AOA却没有明显影响;氮肥明显增加了孕穗期反硝化细菌的条带数;与氮肥的影响相比,抑制剂NBPT与DMPP对AOA、AOB以及反硝化菌的群落结构影响甚微;系统发育分析结果表明,与土壤中AOB的优势菌群序列较为接近的有亚硝化单胞菌和亚硝化螺菌。[结论]在南方红壤稻田中,施入氮肥可显著提高AOB与反硝化细菌的丰度,明显影响两种菌群的群落结构,而AOA较为稳定;NBPT对三类微生物的群落结构丰度无明显影响;硝化抑制剂DMPP可抑制AOB的生长但仅表现在分蘖期,这可能是其缓解硝化反应的主要途径;这也说明二者对土壤生态环境均安全可靠。 相似文献
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基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用 总被引:8,自引:4,他引:4
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优化施氮下稻-麦轮作体系土壤N_2O排放研究 总被引:2,自引:2,他引:0
采用了静态箱法研究优化施氮下湖北稻-麦轮作体系农田N2O排放特征。结果表明,农田N2O排放量随施氮量增加而增加。N2O排放通量峰值大约发生在施氮后的第37~d。小麦季土壤N2O排放量范围为N2O 2.43~4.84kg/hm2,肥料氮通过N2O排放的损失率为0.54%0~.74%。水稻季土壤N2O排放量为N2O 0.892~.45 kg/hm2,肥料氮通过N2O排放的损失率为0.39%0~.47%。小麦季和水稻季施氮后01~5 d N2O排放量占当季总排放量的百分比分别为62.79%6~6.72%和87.97%9~3.14%。与习惯施氮相比,基于作物阶段氮素吸收增加追肥比例和施氮次数的优化施氮能有效减少土壤N2O排放。 相似文献
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氮肥运筹对农大108产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
以农大108为试材,通过田间试验研究不同氮肥运筹方式对春玉米干物质积累、子粒产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡的影响。结果表明,氮肥不同运筹方式增产效果差异显著,其中,1/3氮肥底施、2/3氮肥两次追肥(N3)处理增产效果最好,其次是1/4氮肥底施、3/4氮肥3次追肥(N4)处理,氮肥全部作底肥(N1)处理增产效果最小。分次施肥有利于子粒粗蛋白含量、子粒蛋白质产量以及氮肥利用率的提高;随着施肥次数的增加,子粒粗蛋白含量、子粒蛋白质产量以及氮肥利用率均呈上升趋势,以N4处理最佳,其次是N3处理。氮肥不同运筹方式氮素表观损失量差异显著,N1处理其表观损失量最高,N3处理最低。因此,N3处理有效促进了植株对氮素的吸收利用,显著增加了产量和子粒蛋白质产量,降低了氮素表观损失量,是最佳氮肥运筹方式。 相似文献
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长期施肥对红壤氮磷养分和玉米生长、氮磷吸收的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
通过长期定位试验研究不同施肥处理对土壤速效磷和无机氮,及玉米生长和玉米对氮、磷养分吸收的影响,分析了土壤氮、磷养分与玉米氮、磷吸收的关系。结果表明:长期施肥下土壤速效磷含量为12.77~99.91 mg·kg-1,无机氮含量为16.20~37.92 mg·kg-1,含有有机肥处理(施有机肥、氮磷钾配施有机肥)的土壤速效磷和无机氮含量分别是对照的7.49~7.82倍和2.20~2.34倍。长期施肥影响玉米产量,同时也影响了玉米对氮、磷养分的吸收量。玉米籽粒吸磷量与土壤速效磷,以及籽粒吸氮量与无机氮之间呈极显著正相关,线性回归拟合方程的决定系数分别为0.730 6和0.913 5。 相似文献
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以水稻品种丰两优香1号、油菜品种浔油9号为试验材料,进行连续4 a的油稻轮作秸秆还田试验,设置油稻两季秸秆均不还田(CK),油稻两季秸秆均还田(TA),水稻秸秆还田、油菜秸秆不还田(TS),水稻秸秆不还田、油菜秸秆还田(TY)4个不同处理,研究周年秸秆还田对两季作物产量及其构成因子的影响。结果表明:不同周年秸秆还田方式使油菜的各项经济性状指标均有不同程度的提高,其中TA处理的有效分枝数、单株有效角果数显著增加,TS处理对每果粒数的影响更显著,而TY处理的分枝部位显著提高,但TS处理对油菜的产量提升效果最佳;周年秸秆还田处理不同程度地增加了水稻植株的有效穗、穗总粒数、千粒重,提高了植株结实率,进而使产量提升,其中TY处理的效果更佳。连续4 a的周年秸秆还田试验结果表明,单季作物秸秆还田的增产效果比双季作物秸秆还田更好,以TS处理的平均周年产量为最高,达到9 890 kg·hm-2。 相似文献
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施氮和接种根瘤菌对红壤旱地花生产量、氮素吸收利用及经济效益的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
以花生品种粤油256为供试材料,采用田间随机区组试验,设置9个处理:不施氮肥(N_0)、50%施氮量(N50)、75%施氮量(N75)、100%施氮量(N100,即当地习惯施氮量135kg·hm~(-2))、125%施氮量(N_(125))、150%施氮量(N_(150))、50%施氮量+接种根瘤菌(N50+RI)、75%施氮量+接种根瘤菌(N75+RI)、100%施氮量+接种根瘤菌(N_(100)+RI),研究了施氮和接种根瘤菌对南方红壤旱地花生产量、氮素吸收利用及经济效益的影响。结果表明:适量施氮会促进花生生长,过量施氮会产生不利影响。单施氮肥的增产效果有限,增产幅度在9.8%~13.5%之间。施氮配合接种根瘤菌比相对应的单施氮肥处理增产0.7%~11.7%,当氮肥施用不足时(N50)接种根瘤菌的效果不明显,仅增产0.7%;氮肥施用适量时(N_(75)和N_(100))接种根瘤菌增产效果明显,分别增产11.4%和11.7%。本试验条件下以N75+RI处理,即施氮101.25kg·hm~(-2)配合接种根瘤菌的效果最佳,产量达到5 169.1kg·hm~(-2),比对照(N0)增产26.1%,还明显提高了花生各器官的含氮量、吸氮量、氮肥利用率和经济效益。施氮配合接种根瘤菌是提高我国南方红壤旱地花生产量和经济效益的有效措施,本研究可为该区域花生的高产高效种植、科学合理施肥提供理论依据。 相似文献