| 亚硝酸盐添加对土壤硝化和反硝化基因转录活性及N2O排放的影响 |
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| 引用本文： | 陈吉吉,荆红卫,曹文超,陶蕾,王敬国. 亚硝酸盐添加对土壤硝化和反硝化基因转录活性及N2O排放的影响[J]. 土壤学报, 2023, 60(3) |
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| 作者姓名： | 陈吉吉 荆红卫 曹文超 陶蕾 王敬国 |
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| 作者单位： | 北京市生态环境监测中心,北京市生态环境监测中心,潍坊科技学院贾思勰农学院,北京市生态环境监测中心,中国农业大学资源与环境学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41230856) 和北京市科技重大专项项目（Z181100005518009）资助 |
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| 摘 要： | 设施菜田土壤氧化亚氮（N2O）脉冲式排放期间通常伴随着亚硝酸盐（NO2-）的大量积累，为揭示NO2-对设施菜田土壤N2O排放的影响机制，以两种典型蔬菜种植区土壤（碱性土壤/酸性土壤）为研究对象，通过室内培养试验，对比厌氧和好氧培养条件下添加NO2-后两种土壤无机氮转化与N2O、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）等气体排放，以及氨氧化单加氧酶α亚基调控基因（amoA）、亚硝酸盐还原酶调控基因（nirK和 nirS，统称nir）和N2O还原酶调控基因（nosZ）的丰度和转录情况。结果显示：受pH等环境因素影响，土壤中NO2-含量并不一定与N2O排放之间存在相关性，但添加NO2-的处理显著增加了两种土壤的N2O排放量和N2O/(N2O+N2)指数（IN2O）（P<0.05）。碱性土壤中，60 mg?kg-1外源NO2-对土壤CO2排放无明显抑制作用，厌氧培养条件下nirK基因、好氧培养条件下amoA和nirS基因均出现了添加NO2-后转录拷贝数显著高于空白处理的现象，而nosZ基因无此现象。酸性土壤中，amoA转录活性整体较低，好氧空白处理时nirS基因转录拷贝数随培养时间的延长而增加（P<0.05）；60 mg?kg-1外源NO2-明显降低了酸性土壤的CO2排放量、相关基因的丰度及转录拷贝数。上述结果显示，土壤中积累的NO2-会通过诱导nir基因转录与N2O还原酶竞争电子和抑制N2O还原酶活性等途径，增加土壤的IN2O，影响有氧条件下N2O的排放途径，研究结果将为探索设施菜田土壤氮素高效利用和N2O减排提供科学依据。
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| 关 键 词： | NO2-；N2O；N2O/(N2O+N2)指数；硝化和反硝化功能基因转录；pH；异养反硝化 |
| 收稿时间： | 2021-07-19 |
| 修稿时间： | 2022-07-25 |
Effects of Nitrite Addition on Transcription Activity of Nitrification and Denitrification Functional Genes and N2O Emission in Soil |
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| CHEN Jiji,JING Hongwei,CAO Wenchao,TAO Lei and WANG Jingguo. Effects of Nitrite Addition on Transcription Activity of Nitrification and Denitrification Functional Genes and N2O Emission in Soil[J]. Acta Pedologica Sinica, 2023, 60(3) |
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| Authors: | CHEN Jiji JING Hongwei CAO Wenchao TAO Lei WANG Jingguo |
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| Affiliation: | Beijing Municipal Ecological and Environmental Monitoring Center,Beijing Municipal Ecological and Environmental Monitoring Center,Jia-Sixie College of Agriculture, Weifang University of Science and Technology, Shouguang,Beijing Municipal Ecological and Environmental Monitoring Center,College of Resource and Environment, China Agricultural University |
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