不同有机碳源对稻田土壤反硝化及N_(2)O消减潜力的影响

作     者：滕钊军 陈汉 周聪 潘俊宇 蔡元锋 贾仲君 张耀鸿 TENG Zhaojun;CHEN Han;ZHOU Cong;PAN Junyu;CAI Yuanfeng;JIA Zhongjun;ZHANG Yaohong

作者机构：南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年第43卷第12期

页      面：3013-3021页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0706[理学-大气科学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42175138,42377295,92251305) 江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX24_1534) 

主　　题：稻田 反硝化 N_(2)O还原 有机碳特性 nos Z基因 

摘      要：为研究不同有机碳源对稻田土壤反硝化速率和N_(2)O还原潜力的影响效应,探索稻田温室气体减排机理,选取两个典型稻田[扬州稻田(YZ)和信阳稻田(XY)]土壤,在添加葡萄糖、甲酸、甲烷3种外源有机碳条件下,通过乙炔抑制法研究稻田土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率。在此基础上,通过厌氧培养试验测定N_(2)O的消耗量,研究土壤的N_(2)O消减潜势,并分析nos Z功能基因的数量特征。结果表明:YZ土壤的反硝化速率为9.81~15.25μg·g^(-1)·d^(-1),N_(2)O还原速率为7.83~12.77μg·g^(-1)·d^(-1),在3种有机碳添加条件下均显著低于XY土壤(P0.05),这可能与YZ土壤p H值偏低、NO_(3)^(-)含量较高有关。与对照处理(CK)相比,在添加葡萄糖条件下YZ土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率分别增加了54.6%和59.7%,而在添加甲酸条件下XY土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率则分别增加了49.9%和54.4%。添加甲烷条件下XY土壤的反硝化速率和N_(2)O还原速率均显著高于CK处理(P0.05),说明甲烷可能作为电子供体驱动了N_(2)O的还原过程。相关性分析发现,不同碳源添加条件下YZ土壤N_(2)O消减潜势与nos ZⅠ基因数量呈显著正相关,而XY土壤N_(2)O消减潜势与nos ZⅡ基因数量呈显著正相关(P0.05)。综上,对于不同类型的稻田土壤,在外源有机碳供应条件下N_(2)O还原速率的高响应性提升是降低稻田N_(2)O净排放潜力的有效途径。