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生物化工 2024年第1期10卷 167-170页

作者：贾晓雨张欣孙健聪刘帅巩晓梦胡坚挺夏宗伟临沂大学资源环境学院山东省水土保持与环境保育重点实验室山东临沂276000

氧化亚氮是主要的温室气体之一,农田土壤是重要的人为N_(2)O排放源,探索合理的农田N_(2)O减排措施是亟待解决的重大课题。反硝化过程中N_(2)O还原为N_(2)是目前已知的唯一的生物途径的N_(2)O汇,利用能够还原N_(2)O的微生物菌群是减缓农... 详细信息

氧化亚氮是主要的温室气体之一,农田土壤是重要的人为N_(2)O排放源,探索合理的农田N_(2)O减排措施是亟待解决的重大课题。反硝化过程中N_(2)O还原为N_(2)是目前已知的唯一的生物途径的N_(2)O汇,利用能够还原N_(2)O的微生物菌群是减缓农田土壤N_(2)O排放的潜在途径,对催化N_(2)O还原功能基因nosz的研究表明N_(2)O还原菌存在两种基因型。本文主要综述了两种类型的N_(2)O还原菌具有不同的系统发育特征、生理学特性,以及N_(2)O还原的酶促动力学,相比较而言,具有noszⅡ型的N_(2)O还原菌表现出更强的环境适应性,因此是有竞争力的土壤N_(2)O汇的潜在菌群。

关键词：土壤N_(2)O排放农田N_(2)O减排措施 N_(2)O还原菌 noszⅰ noszⅡ

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江西省旱作和水田土壤氧化亚氮还原菌丰度及其主要影响因素

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生态学杂志 2024年

作者：成于恒冯蒙蒙宛颂邓米林贺纪正林永新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

为探究旱作和水田土壤氧化亚氮还原菌丰度特征及其影响因素，使用实时荧光定量PCR方法，测定了江西省16个样点旱作花生和淹水稻田土壤氧化亚氮还原基因noszⅰ和noszⅡ丰度，并分析其主要影响因子。结果发现：旱作和水田土壤的noszⅡ基... 详细信息

为探究旱作和水田土壤氧化亚氮还原菌丰度特征及其影响因素，使用实时荧光定量PCR方法，测定了江西省16个样点旱作花生和淹水稻田土壤氧化亚氮还原基因noszⅰ和noszⅡ丰度，并分析其主要影响因子。结果发现：旱作和水田土壤的noszⅡ基因拷贝数均显著高于noszⅰ，表明酸性农田土壤中noszⅡ型氧化亚氮还原菌占据主导地位。再者，旱作土壤noszⅰ的拷贝数为2.28×108copies·g-1，显著高于水田的1.33×108copies·g-1，表明noszⅰ型氧化亚氮还原菌可能更喜好旱作土壤而非水田土壤，但旱作和水田土壤的noszⅡ基因丰度无显著差异。旱作土壤中影响noszⅰ和noszⅡ基因拷贝数最主要的环境因子是总碳含量，这可能是由于氧化亚氮还原菌是异养微生物，总碳可为其提供碳源和能源；而有效磷含量和pH值则分别对水稻土noszⅰ和noszⅡ基因拷贝数的解释度最高，这可能是因为水稻土总碳含量较高，不是限制因子，而磷素和pH的影响更重要。综上，江西省旱作花生和水稻土壤氧化亚氮还原菌丰度的分布特征存在差异，noszⅰ型氧化亚氮还原菌偏好旱作土壤，而noszⅡ对旱地和水田无显著偏好性。

关键词：土地利用方式氮循环氧化亚氮 noszⅰ noszⅡ

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旱地红壤反硝化功能基因丰度对长期施肥的响应

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应用生态学报 2020年第11期31卷 3729-3736页

作者：宛颂段春健樊剑波叶桂萍王全成贺纪正林永新福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 中国科学院南京土壤研究所南京210008 闽江学院海洋研究院福州350108

农田施肥会影响土壤微生物驱动的氮素转化和氧化亚氮(N2O)排放。基于32年的长期肥料定位试验,研究了旱地红壤反硝化功能基因(nirS、nirK、nosz Ⅰ和nosz Ⅱ)对不同长期施肥处理的响应及其关键影响因素。试验包括6个处理,分别为不施肥(CK... 详细信息

农田施肥会影响土壤微生物驱动的氮素转化和氧化亚氮(N2O)排放。基于32年的长期肥料定位试验,研究了旱地红壤反硝化功能基因(nirS、nirK、nosz Ⅰ和nosz Ⅱ)对不同长期施肥处理的响应及其关键影响因素。试验包括6个处理,分别为不施肥(CK)、单施化肥、化肥+花生秸秆、化肥+水稻秸秆、化肥+萝卜菜和化肥+猪粪。结果表明:与单施化肥相比,化肥和有机物料配施可以有效缓解红壤酸化、提高土壤有机碳含量,其中以化肥和猪粪配施的效果最好。长期施肥对nirK基因丰度没有显著影响,但显著影响nirS基因丰度;与CK相比,长期单施化肥可显著增加nirS基因丰度,增幅达426%,但与单施化肥相比,化肥和有机物料配施降低了nirS基因丰度。旱地红壤中nosz Ⅰ基因丰度远高于nosz Ⅱ基因丰度,表明nosz Ⅰ在酸性红壤中占主导地位;长期施肥对nosz Ⅱ基因丰度没有显著影响。但长期施用化肥+猪粪显著提高了nosz Ⅰ基因丰度,增幅为138%。逐步回归分析表明,有效磷含量是影响nosz Ⅰ基因丰度的关键环境因子,而nosz Ⅱ基因丰度则主要受硝态氮含量的影响。化肥和猪粪配施处理的(nirS+nirK)/(nosz Ⅰ+nosz Ⅱ)值最低,表明化肥和猪粪配施可能会降低旱地红壤的N2O排放能力。

关键词：红壤长期施肥反硝化微生物 noszⅰ noszⅡ

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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

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应用生态学报 2021年第6期32卷 2209-2216页

作者：段春健宛颂叶桂萍樊剑波王全成贺纪正林永新湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 闽江学院海洋研究院福州350108 中国科学院南京土壤研究所南京210008

反硝化功能基因丰度是决定温室气体氧化亚氮(N_(2)O)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_(2)O的关键基因nirK和nirS,以及将N_(2)O还原成氮气的基因noszⅰ和noszⅡ。本研究利用实时荧光定量PCR,研究了32年缺施氮(N)、... 详细信息

反硝化功能基因丰度是决定温室气体氧化亚氮(N_(2)O)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_(2)O的关键基因nirK和nirS,以及将N_(2)O还原成氮气的基因noszⅰ和noszⅡ。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、noszⅰ和noszⅡ基因丰度;缺施N肥显著降低了nirK、noszⅰ和noszⅡ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noszⅰ和noszⅡ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noszⅡ基因丰度和noszⅡ/noszⅰ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noszⅡ型N_(2)O还原菌生长,可能提高noszⅡ在N_(2)O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noszⅡ丰度和noszⅡ/noszⅰ比值,有利于降低红壤N_(2)O排放潜力。

关键词：农田土壤长期施肥石灰 noszⅰ noszⅡ

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