生物炭连续施用对农田土壤氮转化微生物及N 2 O排放的影响
发布时间：2021-11-16 15:00
【目的】研究连续添加生物炭6年后对农田土壤氮转化相关微生物功能基因的影响,揭示生物炭影响作物产量和N2O排放的微生物学机制,并为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】通过在潮土农田设置0（BC0,对照）、2.25（BCL,低量）、6.75（BCM,中量）和11.25 t·hm-2（BCH,高量）4个秸秆生物炭量处理的田间定位试验,采用田间观测、化学分析、荧光定量PCR（qPCR）技术,系统研究施用生物炭对氧化亚氮（N2O）排放、氨单加氧酶（amoA）、亚硝酸还原酶（nir K、nir S）、氧化亚氮还原酶（nos Z）基因丰度及夏玉米产量的影响。【结果】与对照BC0处理相比,施用生物炭可显著提高夏玉米籽粒产量,且BCM处理籽粒产量达到最大值10 811 kg·hm-2,显著降低夏玉米生育期N2O累积排放量,并以BCM处理减少N2O排放效果最优。研究还发现,在夏玉米多个生育时期,与对照比较,生物炭施用可以显著提高耕层土壤无机氮储量和土壤含水量。此外,随着生物...
【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(19)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
田间土壤N2O取样装置
由图4可以看出，与土壤Nmin变化趋势相似，在整个玉米生育期土壤N2O排放通量变化趋势同样均表现为在施肥后或者灌水（或降雨）后含量有所上升，且在多数生育期生物炭处理土壤N2O排放通量显著低于对照BC0处理。在玉米大喇叭口追施氮肥时（7月25日）未添加生物炭对照BC0处理土壤N2O排放通量达到峰值456.45μg·m-2·h-1，且显著高于生物炭处理。到夏玉米成熟期，与BC0相比，3个生物炭处理显著降低土壤N2O排放通量，并以BCM处理减少N2O排放幅度较大，具体表现为BC0处理>BCL处理>BCH处理>BCM处理。该研究表明，生物炭施用具有降低土壤N2O排放的效果，但并非生物炭添加量越多效果越佳。图3 不同生物炭处理土壤耕层（0—20 cm）无机氮（Nmin）含量动态变化
图2 生物炭施用对玉米籽粒产量的影响由图4还可以看出，各处理土壤空隙含水量（WFPS）变化趋势基本一致，均在施肥灌水后（6月9日和7月27日）和有效降雨后（8月20日）先升高后逐渐降低，且在多数监测时期中量和高量生物炭处理（BCM和BCH）土壤WFPS显著高于对照BC0处理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质炭对土壤N2O消耗的影响及其微生物影响机理[J]. 贺超卉,董文旭,胡春胜,李佳珍. 中国生态农业学报(中英文). 2019(09)
[2]短期生物炭添加对不同类型土壤细菌和氨氧化微生物的影响[J]. 张梦阳,夏浩,吕波,丛铭,宋文群,姜存仓. 中国农业科学. 2019(07)
[3]生物炭和有机肥对菜地土壤N2O排放及硝化、反硝化微生物功能基因丰度的影响[J]. 陈晨,许欣,毕智超,熊正琴. 环境科学学报. 2017(05)
[4]秸秆及生物炭添加对燥红壤N2O排放的影响[J]. 胡俊鹏,潘凤娥,王小淇,季雅岚,赵伶茹,方雅各,杨霖,王师笈,孟磊. 热带作物学报. 2016(04)
[5]不同生物炭施加量的土壤水分入渗及其分布特性[J]. 王艳阳,魏永霞,孙继鹏,张雨凤. 农业工程学报. 2016(08)
[6]不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响[J]. 李明,李忠佩,刘明,江春玉,吴萌. 中国农业科学. 2015(07)
[7]秸秆生物炭对潮土作物产量和土壤性状的影响[J]. 刘园,M.Jamal Khan,靳海洋,白雪莹,谢迎新,赵旭,王慎强,王晨阳. 土壤学报. 2015(04)
[8]施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性变化特征[J]. 陈心想,耿增超,王森,赵宏飞. 农业环境科学学报. 2014(04)
[9]秸秆源黑炭还田对水稻土生产力和固碳的影响[J]. 王江伟,周春菊,赵旭,徐浩江,王慎强,邢光熹. 环境科学研究. 2013(12)
[10]土壤氮素转化的关键微生物过程及机制[J]. 贺纪正,张丽梅. 微生物学通报. 2013(01)
硕士论文
[1]生物质炭施用两年后黄淮海平原黄潮土土壤性质、作物产量及温室气体排放的变化[D]. 叶英新.南京农业大学 2014
本文编号：3499116
【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(19)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
田间土壤N2O取样装置
由图4可以看出，与土壤Nmin变化趋势相似，在整个玉米生育期土壤N2O排放通量变化趋势同样均表现为在施肥后或者灌水（或降雨）后含量有所上升，且在多数生育期生物炭处理土壤N2O排放通量显著低于对照BC0处理。在玉米大喇叭口追施氮肥时（7月25日）未添加生物炭对照BC0处理土壤N2O排放通量达到峰值456.45μg·m-2·h-1，且显著高于生物炭处理。到夏玉米成熟期，与BC0相比，3个生物炭处理显著降低土壤N2O排放通量，并以BCM处理减少N2O排放幅度较大，具体表现为BC0处理>BCL处理>BCH处理>BCM处理。该研究表明，生物炭施用具有降低土壤N2O排放的效果，但并非生物炭添加量越多效果越佳。图3 不同生物炭处理土壤耕层（0—20 cm）无机氮（Nmin）含量动态变化
图2 生物炭施用对玉米籽粒产量的影响由图4还可以看出，各处理土壤空隙含水量（WFPS）变化趋势基本一致，均在施肥灌水后（6月9日和7月27日）和有效降雨后（8月20日）先升高后逐渐降低，且在多数监测时期中量和高量生物炭处理（BCM和BCH）土壤WFPS显著高于对照BC0处理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质炭对土壤N2O消耗的影响及其微生物影响机理[J]. 贺超卉,董文旭,胡春胜,李佳珍. 中国生态农业学报(中英文). 2019(09)
[2]短期生物炭添加对不同类型土壤细菌和氨氧化微生物的影响[J]. 张梦阳,夏浩,吕波,丛铭,宋文群,姜存仓. 中国农业科学. 2019(07)
[3]生物炭和有机肥对菜地土壤N2O排放及硝化、反硝化微生物功能基因丰度的影响[J]. 陈晨,许欣,毕智超,熊正琴. 环境科学学报. 2017(05)
[4]秸秆及生物炭添加对燥红壤N2O排放的影响[J]. 胡俊鹏,潘凤娥,王小淇,季雅岚,赵伶茹,方雅各,杨霖,王师笈,孟磊. 热带作物学报. 2016(04)
[5]不同生物炭施加量的土壤水分入渗及其分布特性[J]. 王艳阳,魏永霞,孙继鹏,张雨凤. 农业工程学报. 2016(08)
[6]不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响[J]. 李明,李忠佩,刘明,江春玉,吴萌. 中国农业科学. 2015(07)
[7]秸秆生物炭对潮土作物产量和土壤性状的影响[J]. 刘园,M.Jamal Khan,靳海洋,白雪莹,谢迎新,赵旭,王慎强,王晨阳. 土壤学报. 2015(04)
[8]施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性变化特征[J]. 陈心想,耿增超,王森,赵宏飞. 农业环境科学学报. 2014(04)
[9]秸秆源黑炭还田对水稻土生产力和固碳的影响[J]. 王江伟,周春菊,赵旭,徐浩江,王慎强,邢光熹. 环境科学研究. 2013(12)
[10]土壤氮素转化的关键微生物过程及机制[J]. 贺纪正,张丽梅. 微生物学通报. 2013(01)
硕士论文
[1]生物质炭施用两年后黄淮海平原黄潮土土壤性质、作物产量及温室气体排放的变化[D]. 叶英新.南京农业大学 2014
本文编号：3499116
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