不同生物硝化抑制剂对红壤性水稻土N_(2)O排放的影响及其机制

作     者：马明坤 陆玉芳 王方嘉 俞海冰 施卫明 MA Mingkun;LU Yufang;WANG Fangjia;YU Haibing;SHI Weiming

作者机构：土壤与农业可持续发展重点实验室(中国科学院)南京210008 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《土壤》 (Soils)

年 卷 期：2024年第56卷第1期

页      面：19-27页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFD1700604) 国家自然科学基金项目(32030099)资助。 

主　　题：生物硝化抑制剂 红壤性水稻土 N_(2)O AOA-amoA nosZ 

摘      要：为揭示不同生物硝化抑制剂(BNIs)对红壤性水稻土N2O排放的影响差异及作用机制,通过21 d的土柱淹水培养试验,比较了三种BNIs 1,9-癸二醇(1,9-D)、亚麻酸(LN)和3-(4-羟基苯基)丙酸甲酯(MHPP)与化学合成硝化抑制剂双氰胺(DCD)对土壤N_(2)O排放及相关硝化、反硝化功能基因的影响。结果表明:不同BNIs(1,9-D、LN、MHPP)可以显著平均降低土壤N_(2)O日排放峰值40.1%;1,9-D和MHPP可分别抑制N_(2)O排放总量44.5%和43.9%,而DCD和LN对N2O排放总量没有显著影响。1,9-D和MHPP对AOA(氨氧化古菌)、AOB(氨氧化细菌)硝化菌和nirS、nirK型反硝化菌的调控均有所不同,1,9-D可以同时抑制AOA、AOB和nirS微生物的生长;MHPP仅可以抑制AOA的生长;其中,AOA-amoA和nirS基因丰度与土壤N_(2)O的排放呈显著正相关关系。同时,1,9-D和MHPP均增加了nosZ基因丰度及其与AOA-amoA+AOB-amoA、nirS+nirK和AOA-amoA+AOB-amoA+nirS+nirK的比值,且nosZ基因丰度及其相关比值与土壤N2O排放均呈显著负相关关系。总之,生物硝化抑制剂1,9-D和MHPP引起的AOA-amoA和nosZ基因丰度变化在红壤性水稻土N_(2)O减排方面发挥了重要的作用。