长期生物炭添加对稻田土壤细菌和真菌反硝化N2O排放的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王梦洁

作者： 王梦洁;蒋文婷;徐有祥;刘玉学;吕豪豪;汪玉瑛;杨生茂;何莉莉;蔡延江

作者机构：

关键词： 生物炭;水稻土;氧化亚氮(N2O);真菌反硝化;反硝化

期刊名称： 环境科学

ISSN： 0250-3301

年卷期： 2024 年 008 期

页码： 4923-4931

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 由细菌和真菌驱动的反硝化作用是稻田土壤氧化亚氮（N2O）排放的主要来源,一般认为生物炭通过影响细菌反硝化过程来减少N2O排放,而对真菌反硝化的相关影响机制尚不清楚.以中国科学院常熟农业生态实验基地长期秸秆炭化还田试验田为对象,通过室内厌氧培养和分子生物学技术研究了长期不同生物炭施加量下(空白、2.25 t·hm-2和22.5 t·hm-2,分别用BC0、BC1和BC10表示)稻田土壤细菌和真菌反硝化产生N2O的相对贡献及相关微生物的作用机制.结果表明,与BC0相比,生物炭处理显著降低了N2O排放速率、反硝化势以及N2O累积排放量,且3个处理中细菌反硝化贡献均大于真菌反硝化;其中,BC10的细菌反硝化相对贡献率（62.9%）相较于BC0（50.8%）显著增加,BC10的真菌反硝化相对贡献率（37.1%）显著低于BC0（49.2%）.生物炭施加显著增加了细菌反硝化功能基因（nirK、nirS和nosZ）的丰度,减低了fungal nirK基因的丰度.相关分析结果表明真菌反硝化贡献率与N2O排放速率显著正相关,与土壤pH、TN、SOM和DOC显著负相关.生物炭可能通过提高pH和碳氮含量等来抑制反硝化真菌的生长,降低相关功能基因丰度,从而减弱了真菌反硝化过程NO还原为N2O的能力,使真菌反硝化过程产生N2O的贡献率显著下降,从而减少了稻田土壤反硝化N2O排放.本研究有助于拓宽对稻田土壤反硝化过程的认知,并为生物炭施用调控真菌反硝化N2O排放提供理论基础.

分类号： S154.3%X71%X16

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