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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

论文摘要

【目的】本研究旨在明确硝化抑制剂对稻田土壤氮素周转的影响,探讨抑制剂提高氮肥利用率及微生物响应机理。【方法】以草甸黑土发育的水稻土为研究对象,进行了两组培养试验（25℃）,培养周期均为150天。共设4个处理:1)不施肥（CK）;2)单施尿素（Urea）;3)尿素+双氰胺（Urea+DCD）;4)尿素+3, 4-二甲基吡唑磷酸盐（Urea+DMPP）。一组试验从培养第1天起,抽取气体样品,用气相色谱法测定N2O排放量。另一组试验从培养第1天直到结束,取土样测定氨氧化细菌和氨氧化古菌数量,采用荧光定量PCR等技术测定nirK基因和nirS基因拷贝数,用常规方法测定土壤无机氮含量。【结果】施用尿素显著增加了N2O排放量,其中85%的N2O排放发生在培养开始后的前两周内。Urea+DMPP处理土壤NH4+浓度在前23天稳定在较高水平,与Urea处理相比,N2O减排率为78.3%,Urea+DCD处理为21.6%。Urea+DMPP处理排放系数为0.05%,Urea+DCD为0.18%,Urea+DMPP处理显著低于Urea+DCD处理。施用尿素培养,土壤氨氧化细菌（AOB）数量显著增加而氨氧化古菌（AOA）数量则显著减少。添加DCD和DMPP能显著抑制AOB的数量,但对AOA没有影响。培养第3、30和90天,Urea+DMPP处理土壤中的AOB数量显著低于Urea+DCD处理的30%、56%和60%。对于反硝化细菌来说,所有处理中的nirK基因拷贝数均显著高于nirS基因拷贝数。添加DMPP在培养第3和30天显著减少了含nirK和nirS基因的反硝化细菌数量,而添加DCD对两类反硝化细菌数量无明显作用。【结论】东北黑土水稻生产中,硝化抑制剂DMPP降低N2O排放量和排放系数的效果显著好于DCD,因为DMPP在培养后的30天内,可以显著抑制氨氧化细菌繁衍,降低反硝化细菌数量,从而起到减少N2O排放、提高肥料利用率的作用。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 供试材料
  •   1.2 试验设计
  •   1.3 项目测定
  •     1.3.1 气体样品采集和测定方法
  •     1.3.2 土壤指标测定方法
  •     1.3.3 土壤分子生物学指标测定
  •   1.4 数据分析与统计
  • 2 结果与分析
  •   2.1 硝化抑制剂对土壤铵态氮、硝态氮含量的影响
  •   2.2 硝化抑制剂对N2O排放通量和总量的影响
  •   2.3 硝化抑制剂对AOB和AOA丰度的影响
  •   2.4硝化抑制剂对nirS和nirK基因丰度的影响
  • 3 讨论
  • 4结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李杰,石元亮,王玲莉,孙毅,李忠,魏占波,石淏心

    关键词: 硝化抑制剂,水稻土壤,排放,氮素转化

    来源: 植物营养与肥料学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 农业基础科学,农艺学

    单位: 中国科学院沈阳应用生态研究所,吉林农业大学资源与环境学院

    基金: 国家重点研发计划项目(2018YFD0200200,2017YFD0200708),国家自然科学基金项目(41807107)

    分类号: S154

    页码: 2095-2101

    总页数: 7

    文件大小: 1151K

    下载量: 243

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/c5658b7316fd57abf76b4a1e.html