长期缺素施肥及石灰石膏施用对江西鹰潭红壤反硝化微生物功能基因丰度的影响

编号 zgly0001733808

文献类型 期刊论文

文献题名 长期缺素施肥及石灰石膏施用对江西鹰潭红壤反硝化微生物功能基因丰度的影响

作者 段春健  宛颂  叶桂萍  樊剑波  王全成  贺纪正  林永新 

作者单位 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地  福建师范大学地理科学学院  闽江学院海洋研究院  中国科学院南京土壤研究所 

母体文献 应用生态学报 

年卷期 2021,32(06)

页码 2209-2216

年份 2021 

分类号 S154.3 

关键词 农田土壤  长期施肥  石灰  nosZ Ⅰ  nosZ Ⅱ 

文摘内容 反硝化功能基因丰度是决定温室气体氧化亚氮(N_2O)排放潜力的重要生物因素。反硝化功能基因主要包括产生N_2O的关键基因nirK和nirS,以及将N_2O还原成氮气的基因nosZ Ⅰ和nosZ Ⅱ。本研究利用实时荧光定量PCR,研究了32年缺施氮(N)、磷(P)或钾(K)肥,以及施用石灰、石膏处理下江西鹰潭红壤反硝化功能基因的丰度,分析了其关键影响因素。结果表明:与平衡施肥的NPK处理相比,缺施P肥显著降低了nirK、nirS、nosZ Ⅰ和nosZ Ⅱ基因丰度;缺施N肥显著降低了nirK、nosZ Ⅰ和nosZ Ⅱ丰度,对nirS丰度无显著影响;缺施K肥则对反硝化功能基因丰度无显著影响。逐步回归和随机森林分析表明,土壤pH值是影响旱地红壤nosZ Ⅰ和nosZ Ⅱ基因丰度的关键环境因子。施用石灰或石灰+石膏提高了土壤pH值,进而显著提高了nosZ Ⅱ基因丰度和nosZ Ⅱ/nosZ Ⅰ比值,增幅分别为151%～233%和127%～155%。旱地红壤施用石灰或石灰+石膏更有利于nosZ Ⅱ型N_2O还原菌生长,可能提高nosZ Ⅱ在N_2O还原中的相对重要性。缺施P肥对红壤反硝化功能基因丰度的负面影响最大,而施用石灰或石灰+石膏可以提高nosZ Ⅱ丰度和nosZ Ⅱ/nosZ Ⅰ比值,有利于降低红壤N_2O排放潜力。