| 紫色土N2O排放及氨氧化微生物群落结构对玉米秸秆与化肥减量配施的响应 |
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| 引用本文： | 黄容,高明,王蓥燕,黎嘉成,徐国鑫,罗梅,徐畅.紫色土N2O排放及氨氧化微生物群落结构对玉米秸秆与化肥减量配施的响应[J].环境科学,2019,40(1):401-411. |
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| 作者姓名： | 黄容 高明 王蓥燕 黎嘉成 徐国鑫 罗梅 徐畅 |
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| 作者单位： | 西南大学资源环境学院,重庆,400715;中国烟草总公司重庆市公司,重庆,400023 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2017YFD0800101） |
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| 摘 要： | 以紫色土为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,通过田间原位试验,设置了对照(CK)、常规施肥(F)、秸秆与全量化肥配施(100FS)、秸秆分别与化肥减量30%(70FS)、40%(60FS)、50%(50FS)处理,观测了玉米秸秆与化肥配施下的菜地土壤N2O排放动态变化特征,并利用克隆技术和实时荧光定量PCR技术,结合土壤理化性质和氨氧化微生物amoA功能基因丰度,分析了秸秆与化肥配施对土壤N2O排放及相关微生物的影响,以期为调控和减缓紫色土N2O排放提供理论依据.结果表明,玉米秸秆与化肥配施处理较F处理提高了土壤N2O排放量和试验期内的累积排放量,其中100FS处理的N2O排放量最高57.59~6 238.02μg·(m2·h)-1],累积排放量高达60.76 kg·hm-2.与F处理相比,秸秆与化肥配施处理降低了土壤铵态氮和硝态氮含量,提高了土壤有机质含量,但对土壤总氮和pH值没有显著的影响.本试验条件下,土壤AOB amoA基因拷贝数比AOA高出1~2个数量级,其中F处理的AOA amoA基因拷贝数(50.9×103copies·g~(-1))明显高于其他处理,但AOB amoA基因拷贝数最低(1.36×105copies·g~(-1)).100FS处理降低了AOA和AOB amoA基因多样性指数和均匀度,同时也显著降低了AOA amoA基因拷贝数,但秸秆与化肥减量配施可以提高AOA和AOB amoA基因多样性,同时显著增加了AOB amoA基因拷贝数.土壤AOA优势菌群OTU1可能是硝化作用的主要驱动者,直接和间接地影响N2O排放.通过冗余(RDA)分析,土壤铵态氮、有机质和有效磷含量对AOA群落结构存在显著影响(P0.05,蒙特卡罗算法);土壤可溶性有机氮、总氮、速效钾以及有效磷含量显著影响AOB群落结构(P0.05,蒙特卡罗算法),其中AOB对不同环境因子的耐受性和生态位低于AOA.总体上,玉米秸秆配施60%~70%的化肥,在保证蔬菜产量的前提下,有效提高了AOA和AOB amoA基因多样性,在一定程度上减缓了土壤N2O排放.
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| 关 键 词： | 秸秆还田 化肥减量 N2O 氨氧化细菌(AOB) 氨氧化古菌(AOA) |
| 收稿时间： | 2018/5/15 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/6/20 0:00:00 |
Response of the Soil N2O Emission and Ammonia-oxidizing Microorganism Community to the Maize Straw Return with Reducing Fertilizer in Purple Soil |
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| HUANG Rong,GAO Ming,WANG Ying-yan,LI Jia-cheng,XU Guo-xin,LUO Mei and XU Chang.Response of the Soil N2O Emission and Ammonia-oxidizing Microorganism Community to the Maize Straw Return with Reducing Fertilizer in Purple Soil[J].Chinese Journal of Environmental Science,2019,40(1):401-411. |
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| Authors: | HUANG Rong GAO Ming WANG Ying-yan LI Jia-cheng XU Guo-xin LUO Mei and XU Chang |
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| Institution: | College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China,College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China,College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China,College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China,College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China,College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China and Chongqing Municipal Tobacco Company, Chongqing 400023, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | straw return reducing fertilizer N2O bacterial ammonia oxidizer (AOB) archaeal ammonia oxidizer (AOA) |
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