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首页> 中文期刊> 《植物营养与肥料学报》 >有机肥/秸秆替代化肥模式对设施菜田土壤氮循环功能基因丰度的影响

有机肥/秸秆替代化肥模式对设施菜田土壤氮循环功能基因丰度的影响

         
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摘要

[目的]利用天津市农业科学院西青区基地日光温室的蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式定位试验,分析不同施肥模式下设施春茬番茄盛果期土壤氮循环功能基因丰度、硝化潜势(PNR)及N2O排放量的差异,为设施菜田可持续健康发展提供科学依据.[方法]定位试验始于2009年,共设置来源于化肥(CF)、有机肥(M)和玉米秸秆(S)不同比例的6个等氮磷钾处理,分别为:4/4CF、3/4CF+1/4M、2/4CF+2/4M、1/4CF+3/4M、2/4CF+1/4M+1/4S、2/4CF+2/4S.在第20茬设施蔬菜(春茬番茄盛果期)采集0—20?cm土壤样品,测定土壤氮循环相关指标.[结果]1)含有机肥/秸秆处理土壤的PNR较4/4CF处理平均增加72.9％,其中仅配施有机肥3个处理平均增加了107.0％,而配施秸秆两个处理显著低于含有机肥的2/4CF+2/4M、1/4CF+3/4M处理.?2)与4/4CF处理相比,有机肥/秸秆替代处理土壤反硝化过程功能基因NapAB、NirS、NorB、NosZ丰度平均分别增加了19.9％、20.4％、19.1％、2.3％,硝酸盐异化还原成铵过程功能基因NirB丰度平均增加了25.9％,而土壤硝化过程功能基因AmoA、AmoB、AmoC、Hao,以及硝酸盐异化还原成铵过程功能基因NrfH丰度平均分别降低了37.9％、46.3％、33.8％、65.5％、8.8％.3)与4/4CF处理相比,有机肥/秸秆替代处理土壤0～28天N2O累计排放量平均增加了59.6％.4)?Spearman相关性分析表明,土壤PNR与土壤有机碳(r?=?0.37)、铵态氮(r?=?0.47)、土壤N2O累计排放量(r?=?0.56)以及反硝化过程功能基因NapAB?(r?=?0.78)、NirK?(r?=?0.21)和NorB?(r?=?0.53)呈显著正相关关系,与土壤pH?(r?=?–0.40)呈显著负相关关系;土壤N2O累计排放量与土壤有机碳(r?=?0.90)、全氮(r?=?0.83)、硝态氮(r?=?0.83)、铵态氮(r?=0.64)及反硝化过程功能基因NapAB?(r?=?0.67)、NirK?(r?=?0.49)、NirS(r?=?0.36)和NorB?(r?=?0.88)呈显著正相关关系,与土壤pH?(r?=?–0.52)和硝化过程功能基因AmoA?(r?=?–0.62)、AmoB?(r?=?–0.64)、AmoC?(r?=?–0.71)和Hao?(r?=?–0.77)呈显著负相关关系.冗余分析显示,土壤硝态氮(P?=0.01)、铵态氮(P?=?0.03)和有机碳(P?=?0.05)对土壤氮循环功能微生物影响显著,分别解释其群落结构变异的34.0％,13.3％和11.3％.[结论]同等氮磷钾养分投入量下,有机肥/秸秆替代部分化肥,尤其是配施1/4有机肥及1/4秸秆模式(2/4CF+1/4M+1/4S)可显著降低土壤硝化过程功能基因丰度,增加反硝化、硝酸盐异化功能基因丰度,促进番茄盛果期的氮素吸收,减少可能向下淋洗的氮量.

著录项

  • 来源
    《植物营养与肥料学报》 |2021年第10期|1767-1778|共12页
  • 作者

    马龙; 高伟; 栾好安; 唐继伟; 李明悦; 黄绍文;

  • 作者单位

    中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室 北京 100081;

    天津市农业资源与环境研究所 天津 300192;

    河北农业大学林学院 河北保定071000;

    中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室 北京 100081;

    天津市农业资源与环境研究所 天津 300192;

    中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室 北京 100081;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类
  • 关键词

    有机肥/秸秆替代化肥模式; 硝化势; 功能基因; N2O排放量; 番茄;

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