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【目的】阐明稻田土壤CH4排放及其相关功能微生物对不同种类秸秆施用的响应机制,为稻田生态系统CH4排放预估和减排措施的选择提供理论依据。【方法】以太湖地区典型单季稻田的原柱状土为研究对象,通过设置温室栽培试验,同步监测水稻秸秆(RS)、小麦秸秆(WS)、玉米秸秆(MS)施用模式下水稻各生长期CH4排放通量、水稻产量、土壤微生物量碳氮含量等因子,定量化研究CH4排放相关菌群及功能基因的群落丰度。【结果】与对照相比,RS、WS和MS处理下水稻生长期CH4排放量分别增加289.65%、263.30%和344.43%,单位水稻产量CH4排放量分别增加210.40%、182.35%和282.80%。水稻生育期中,土壤产CH4菌(mcrA)群落丰度呈现上升趋势而CH4氧化菌(pmoA)呈先上升后下降趋势。与对照相比,拔节期RS处理显著增加细菌16S rRNA和pmoA基因拷贝数,成熟期WS处理显著增加mcrA拷贝数,而MS处... 相似文献
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为揭示不同生物硝化抑制剂(BNIs)对红壤性水稻土N2O排放的影响差异及作用机制,通过21 d的土柱淹水培养试验,比较了三种BNIs 1,9-癸二醇(1,9-D)、亚麻酸(LN)和3-(4-羟基苯基)丙酸甲酯(MHPP)与化学合成硝化抑制剂双氰胺(DCD)对土壤N2O排放及相关硝化、反硝化功能基因的影响。结果表明:不同BNIs(1,9-D、LN、MHPP)可以显著平均降低土壤N2O日排放峰值40.1%;1,9-D和MHPP可分别抑制N2O排放总量44.5%和43.9%,而DCD和LN对N2O排放总量没有显著影响。1,9-D和MHPP对AOA(氨氧化古菌)、AOB(氨氧化细菌)硝化菌和nirS、nirK型反硝化菌的调控均有所不同,1,9-D可以同时抑制AOA、AOB和nirS微生物的生长;MHPP仅可以抑制AOA的生长;其中,AOA-amoA和nirS基因丰度与土壤N2O的排放呈显著正相关关系。同时,1,9-D和MHPP均增加了nosZ基因丰度及其与AOA-... 相似文献
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【目的】施用硝化抑制剂是削减农田N2O排放的有效措施,本文研究不同种类硝化抑制剂对土壤N2O排放的影响,为选择高效硝化抑制剂以实现黑土N2O减排提供科学依据。【方法】在黑龙江省东部典型旱作黑土区进行田间试验。设置6个处理:不施氮肥(N0),常规施氮(N200),减氮20%(N160),减氮20%分别配施硝化抑制剂双氰胺(N160+DCD)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(N160+DMPP)和2-氯-6 (三氯甲基)-吡啶(N160+CP)。测定全年土壤N2O排放通量,同步测定土壤温度和含水量以及玉米生长季土壤铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和可溶性有机碳(DOC)含量。【结果】施氮显著提高了土壤NH4+-N含量,且各施氮处理间差异不显著。施用硝化抑制剂处理降低了土壤NO3--N含量,DCD和DMPP处理的NO3--N... 相似文献
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硝化抑制剂对稻田土壤N2O排放和硝化、反硝化菌数量的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
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长期施肥对棕壤氨氧化细菌和古菌丰度的影响 总被引:7,自引:1,他引:6
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生物质炭对酸性菜地土壤N2O排放及相关功能基因丰度的影响 总被引:4,自引:2,他引:2
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不同形态氮添加对毛竹林土壤N2O排放的影响 总被引:1,自引:1,他引:1
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生物炭和秸秆对华北农田表层土壤矿质氮和pH值的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
基于2014-2015年华北农田定位试验,设CK(单施氮磷钾肥)、C1(生物炭4.5t×hm-2×a-1+氮磷钾肥)、C2(生物炭9.0t×hm-2×a-1+氮磷钾肥)和SR(秸秆还田+氮磷钾肥)4个处理,对施用生物炭和秸秆还田对表层土壤矿质氮(NO3--N、NH4+-N)含量以及土壤pH值的影响进行研究。结果表明,不同处理土壤矿质氮的动态变化趋势基本一致,施用生物炭和秸秆还田均可显著提高土壤NO3--N含量(P<0.05),但对土壤NH4+-N含量影响不大。与秸秆还田相比,高量施用生物炭有利于增加土壤NO3--N含量。各处理土壤中矿质氮主要以NO3--N为主,NH4+-N含量均保持在一个较低水平。将冬小麦整个生育期内各处理土壤NO3--N、NH4+-N含量与夏玉米的相比,前者显著高于后者。在整个冬小麦-玉米轮作周期内,高量施用生物炭显著提高了土壤pH值,且各处理土壤NO3--N与土壤pH值呈显著负相关(P<0.05),土壤NH4+-N含量与土壤pH值相关性不显著;而各处理土壤NO3--N、NH4+-N含量与土壤含水量均呈显著正相关(P<0.05)。可见,添加生物炭对减少氮素的转化和流失具有较大潜力。 相似文献
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生物质炭对土壤结构改良、土壤肥力提升和农田温室气体排放具有重要意义。本研究以吉林省梨树县典型黑土为研究对象,通过培育实验,研究不同土壤水分含量(40%WHC和100%WHC)下,生物质炭种类(玉米秸秆生物质炭和稻壳生物质炭)和施加量(0%、1%和4%(w/w))对黑土N2O排放及硝化反硝化功能基因丰度的影响。结果表明,随着秸秆生物质炭施加量的增加,土壤N2O排放呈下降趋势,4%高量秸秆生物质炭添加下,土壤N2O排放量仅为1%低量秸秆生物质炭添加下的33.9%。同时土壤NO- 3-N也表现出一致性规律,4%高量生物质炭添加下土壤NO- 3-N含量显著低于1%低量生物质炭。在100%WHC土壤水分状况下,玉米秸秆生物质炭显著增加了土壤N2O排放,而稻壳生物质炭则显著降低了土壤N2O排放。高土壤水分显著促进了土壤N2O排放,进一步为实时荧光定量PCR结果所证实,高土壤水分通过增加nirS基因丰度进而促进了土壤反硝化作用过程,而4%高量稻壳生物质炭添加下nosZ基因丰度显著高于玉米秸秆生物质炭添加,表现出更强的N2O还原潜力。尽管amoA-AOA基因丰度在不同生物质炭添加量下并未发生显著变化,但amoA-AOB基因丰度在高量玉米秸秆生物质炭添加下显著下降。结果说明,土壤水分和生物质炭通过影响土壤硝化反硝化微生物的营养底物和代谢过程,进而影响土壤N2O排放特征。 相似文献
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稻草还田对烟田追肥气态氮损失及相关微生物的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
研究不同农艺措施下N2O和NH3的排放,对减缓温室效应及雾霾治理有重要意义。该研究针对烟田追肥浇施的特殊管理方式,进行了水稻烤烟轮作定位试验,于2017年选择单施化肥(NPK)、化肥+稻草还田(NPKS)、化肥+稻草还田+饼肥(NPKSB)3个处理,研究稻草还田对追肥气态氮损失及其相关微生物群落结构的影响。研究显示,烤烟追肥后土壤NH3挥发和N2O排放速率开始上升,2~3 d达到最大,之后开始下降。NPK处理追肥氨挥发氮量为1.45±0.04 kg/hm2、N2O排放氮量为2.49±0.23 kg/hm2,气态氮损失中以N2O排放为主。与单施化肥相比,稻草还田配施化肥提高了土壤含水率、改变了氧化亚氮还原酶基因(nosZ)和氨氧化细菌(AOB,Ammonia Oxidizing Bacteria)的微生物群落结构,其根瘤菌目相对丰度显著降低、红螺菌目相对丰度显著升高;同时N2O排放量增加了55.35%、氨挥发氮量显著降低了11.43%,气态氮损失显著增加。与单施化肥相比,化肥+稻草还田+饼肥处理提高了土壤含水率、改变了nosZ和AOB基因的微生物群落结构,其伯克尔霍尔德氏菌目相对丰度显著提高。化肥+稻草还田+饼肥处理N2O排放量与单施化肥差异不显著,氨挥发氮量显著降低了8.91%,但两者气态氮损失差异不显著。化肥+稻草还田+饼肥处理N2O排放量较化肥+稻草还田处理降低27.82%,但两者氨挥发量差异不显著。综上所述,秸秆还田抑制了土壤氨挥发、激发了N2O排放,稻草还田配施饼肥能够降低土壤氨挥发、抑制稻草还田引起的N2O排放。该研究可为氮肥高效利用及绿色生产提供技术支持。 相似文献
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不同施肥模式对土壤氮循环功能微生物的影响 总被引:3,自引:1,他引:2
[目的]微生物在土壤氮循环过程中发挥着重要作用.通过研究农田土壤氮循环过程中不同功能微生物群落基因丰度对施肥模式的响应及其关键影响因素,探讨不同施肥模式调控下氮素转化的微生物学机制,为改善农业生产中氮素的管理策略提供理论依据.[方法]田间试验始于2011年,试验地点位于江苏省常州市溧阳市南渡镇,供试土壤为白土型水稻土,... 相似文献
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有机无机肥配施提升冷浸田土壤氮转化相关微生物丰度和水稻产量 总被引:6,自引:2,他引:4
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紫云英与稻秸还田对稻田土壤硝化潜势的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
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Haiming Tang Xiaoping Xiao Chao Li Kaikai Cheng Xiaochen Pan Weiyan Li 《Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Plant Soil Science》2019,69(4):356-368
The potential nitrification activity (PNA), population size and composition of AOB and AOA communities in both rhizosphere and bulk soil from a long-term (32 year) fertiliser field experiment conducted during early rice and late rice seasons were investigated by using the shaken slurry method and quantitative real-time polymerase chain reaction. The experiment begins in 1986, and including five treatments: without fertiliser input, chemical fertiliser alone, rice straw residue and chemical fertiliser, low organic manure rate and chemical fertiliser and high organic manure rate and chemical fertiliser. The results showed that the application of chemical fertiliser greatly enhanced PNA and AOB abundance, while application of rice straw residue and organic manure increased AOA abundance. Moreover, the results showed that the PNA and population sizes of AOB and AOA were higher in the rhizosphere than in the bulk soil. Cluster and redundancy analyses further indicated that the rhizosphere effect play a more important role in shaping AOA community structure than long-term fertilization. In summary, the results indicated that AOB rather than AOA functionally dominate ammonia oxidation in the double-cropping rice paddy soils, and that rhizosphere effect and fertiliser regime play different roles in the activity and community structures of AOB and AOA. 相似文献
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有机和无机肥配比对黄褐土硝化和反硝化微生物丰度及功能的影响 总被引:5,自引:1,他引:4