滴灌方式和生物质炭对温室土壤矿质态氮及其微生物调控的影响
发布时间：2022-01-01 06:10
滴灌和生物质炭添加均可影响土壤氮的形态及转化.深入了解滴灌方式和生物质炭对土壤矿质态氮和参与矿质态氮转化关键功能基因及微生物种群的综合影响,对改善设施农业生产管理方式,提高水分和氮源利用效率,降低硝酸盐积累及其淋失引起的地下水污染具有重要指导意义.在日光温室设置地表滴灌（D）、插入式滴灌（ID,插入深度15 cm）、地表滴灌+10 t·hm-2生物质炭（DB）和插入式滴灌+10 t·hm-2生物质炭（IDB,插深15 cm）这4个处理,以收获期辣椒根际和非根际土壤为研究对象.结果发现,非根际和根际土壤铵态氮含量不受滴灌方式和生物质炭的影响.与地表滴灌相比,插入式滴灌显著降低了非根际土壤硝态氮的含量（P<0.05）,但生物质炭削弱了这种差异.同种滴灌方式下,生物质炭添加降低了根际土壤硝态氮的含量.生物质炭添加降低了地表滴灌辣椒非根际土壤AOA、AOB和nirK基因拷贝数以及根际土壤AOA基因拷贝数（P<0.05）,提高了两种滴灌方式根际土壤AOB和nirK基因拷贝数（P<0.05）.结构方程模型分析结果显示,在非根际和根际土壤...
【文章来源】：环境科学. 2020,41(08)北大核心EICSCD
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土壤AOA、AOB和nirK基因拷贝数差异
基于结构方程模型的结果(图3),在非根际土壤中环境因子和生物因子对铵态氮的解释率为70%,对硝态氮的解释率为99%.铵态氮与水分含量及pH呈显著负相关; AOB基因拷贝数与电导率呈显著负相关.硝态氮与电导率及nirK基因拷贝数呈显著正相关,与水分含量及AOB基因拷贝数呈显著负相关.基于表5中的λ值,pH对铵态氮的直接负作用最大,其次是水分含量; AOB基因拷贝数在所有因子中对硝态氮直接负作用最大,电导率对硝态氮的直接与间接正作用均最大.在根际土壤中环境因子和生物因子对铵态氮和硝态氮的解释率分别为70%和74%.硝态氮与AOB基因拷贝数呈显著负相关,pH对铵态氮的直接正作用最大,电导率的直接负作用最大.AOB基因拷贝数在所有因子中对硝态氮直接负作用最大; 电导率对硝态氮的直接正作用最大.表4 滴灌方式和生物质炭对辣椒根际与非根际土壤矿质态氮转化功能微生物群落结构的影响Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 处理 基因 非根际 根际 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物质炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物质炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558
表4 滴灌方式和生物质炭对辣椒根际与非根际土壤矿质态氮转化功能微生物群落结构的影响Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 处理 基因 非根际 根际 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物质炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物质炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558表5 环境及生物因子对辣椒根际与非根际土壤矿质态氮的直接和间接影响1)Table 5 Direct, indirect, and total effects of abiotic and biotic factors on soil mineral nitrogen in the rhizosphere and non-rhizosphere soil of pepper plants 土壤 矿质态氮 影响 λ值 水分含量 电导率 pH AOB基因拷贝数 nirK基因拷贝数 直接影响 -0.523 0.000 -0.701 -0.225 — 铵态氮 间接影响 0.109 0.122 0.000 0.000 — 非根际 总影响 -0.414 0.122 -0.701 -0.225 — 直接影响 -0.199 0.342 — -0.799 0.097 硝态氮 间接影响 -0.032 0.376 — 0.031 0.000 总影响 -0.231 0.718 — -0.768 0.097 直接影响 0.118 -0.304 0.390 0.204 — 氨态氮 间接影响 0.251 -0.079 0.145 0.000 — 根际 总影响 0.369 -0.383 0.535 0.204 — 直接影响 -0.096 0.372 — -0.425 0.283 硝态氮 间接影响 -0.344 0.285 — -0.045 0.000 总影响 -0.441 0.656 — -0.380 0.283 1)“—”表示没有数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭添加提高渍水条件下番茄产量改善品质[J]. 邵光成,吴世清,房凯,黄豆豆,姚怀柱. 农业工程学报. 2019(19)
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[3]灌溉方式和灌水下限对温室青茄生长、耗水特性及产量的影响[J]. 胡兰,翟国亮,邓忠,蔡九茂,张文正,高剑民. 灌溉排水学报. 2019(02)
[4]生物质炭对双季稻田土壤反硝化功能微生物的影响[J]. 刘杰云,邱虎森,王聪,沈健林,吴金水. 环境科学. 2019(05)
[5]土壤密实度对单点源入渗土壤水分再分布影响研究[J]. 王海宇,张月珍,董平国. 干旱区资源与环境. 2019(02)
[6]长期施肥对设施菜田土壤氮、磷时空变化及流失风险的影响[J]. 石宁,李彦,井永苹,薄录吉,张英鹏,孙明,仲子文. 农业环境科学学报. 2018(11)
[7]节水灌溉技术在设施农业中的应用[J]. 张振振. 农业科技与装备. 2018(06)
[8]贡嘎山森林土壤氨氧化微生物数量在海拔梯度的空间分异特征[J]. 王晓胡,寇涌苹,赵文强,严贤春. 应用与环境生物学报. 2019(02)
[9]调亏灌溉下滴灌玉米植株与土壤水分及节水增产效应[J]. 魏永霞,马瑛瑛,刘慧,张雨凤,杨军明,张奕. 农业机械学报. 2018(03)
[10]水分管理措施对施用有机肥麦田土壤酶活性和微生物群落结构的影响[J]. 张传更,高阳,张立明,司转运,李双. 灌溉排水学报. 2018(02)
本文编号：3561776
【文章来源】：环境科学. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
土壤AOA、AOB和nirK基因拷贝数差异
基于结构方程模型的结果(图3),在非根际土壤中环境因子和生物因子对铵态氮的解释率为70%,对硝态氮的解释率为99%.铵态氮与水分含量及pH呈显著负相关; AOB基因拷贝数与电导率呈显著负相关.硝态氮与电导率及nirK基因拷贝数呈显著正相关,与水分含量及AOB基因拷贝数呈显著负相关.基于表5中的λ值,pH对铵态氮的直接负作用最大,其次是水分含量; AOB基因拷贝数在所有因子中对硝态氮直接负作用最大,电导率对硝态氮的直接与间接正作用均最大.在根际土壤中环境因子和生物因子对铵态氮和硝态氮的解释率分别为70%和74%.硝态氮与AOB基因拷贝数呈显著负相关,pH对铵态氮的直接正作用最大,电导率的直接负作用最大.AOB基因拷贝数在所有因子中对硝态氮直接负作用最大; 电导率对硝态氮的直接正作用最大.表4 滴灌方式和生物质炭对辣椒根际与非根际土壤矿质态氮转化功能微生物群落结构的影响Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 处理 基因 非根际 根际 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物质炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物质炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558
表4 滴灌方式和生物质炭对辣椒根际与非根际土壤矿质态氮转化功能微生物群落结构的影响Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 处理 基因 非根际 根际 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物质炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物质炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558表5 环境及生物因子对辣椒根际与非根际土壤矿质态氮的直接和间接影响1)Table 5 Direct, indirect, and total effects of abiotic and biotic factors on soil mineral nitrogen in the rhizosphere and non-rhizosphere soil of pepper plants 土壤 矿质态氮 影响 λ值 水分含量 电导率 pH AOB基因拷贝数 nirK基因拷贝数 直接影响 -0.523 0.000 -0.701 -0.225 — 铵态氮 间接影响 0.109 0.122 0.000 0.000 — 非根际 总影响 -0.414 0.122 -0.701 -0.225 — 直接影响 -0.199 0.342 — -0.799 0.097 硝态氮 间接影响 -0.032 0.376 — 0.031 0.000 总影响 -0.231 0.718 — -0.768 0.097 直接影响 0.118 -0.304 0.390 0.204 — 氨态氮 间接影响 0.251 -0.079 0.145 0.000 — 根际 总影响 0.369 -0.383 0.535 0.204 — 直接影响 -0.096 0.372 — -0.425 0.283 硝态氮 间接影响 -0.344 0.285 — -0.045 0.000 总影响 -0.441 0.656 — -0.380 0.283 1)“—”表示没有数据
【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3561776
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