还田秸秆种类对稻田N2O排放及nosZ 型反硝化细菌群落结构的影响
2021-10-05吕泽芳王蓉郭显金高珍珍刘章勇金涛
吕泽芳,王蓉,郭显金,高珍珍,刘章勇,金涛
(1.长江大学 湿地生态与农业利用教育部工程研究中心,湖北 荆州 434025;2.黄冈市农业科学院,湖北 黄冈 438000)
N2O 是全球重要的温室气体之一,尽管在大气中的总浓度远低于CO2,但在100 a 尺度上的增温潜势却是CO2的265 倍[1]。农业作为N2O 的主要排放源,其排放量约占全球N2O排放总量的70%[2]。稻田作为主要粮食作物的生产基地,N2O排放量占总排放量的11%~25%[3]。因此,稻田N2O 减排已成为研究热点。
农田N2O来自土壤氮素硝化或反硝化过程的中间产物,受耕作[4]、施肥[5-6]、水分[7]、生物炭施用[8-9]、秸秆还田[10-11]等农田管理措施影响。农作物秸秆是一种含碳丰富的能源物质,秸秆还田不仅减少资源浪费,还能够提高作物产量[12-13]、改善土壤理化性质[14-15]、在一定程度上补充土壤养分[16],是秸秆资源利用中最为经济且可持续的农田保护性耕作措施。但秸秆还田促进土壤厌氧环境发生,利于厌氧微生物生长,导致土壤反硝化作用增强,使土壤氮素以N2O排放的形式流失[17]。
秸秆还田对N2O排放影响的相关研究多有报道,但结果并不统一。许宏伟等[10]和唐占明等[11]研究均表明,秸秆还田能显著增加N2O排放,但WANG等[18]和ZHOU等[19]又指出秸秆还田可降低N2O排放。同时,秸秆还田对N2O排放的影响与氮肥施用、秸秆还田方式、秸秆种类等密切相关。一般而言,秸秆还田处理下,N2O 年排放量随氮肥用量降低而降低[20-21]。秸秆还田配施生物炭抑制和促进N2O排放均有发现[10-11]。秸秆C/N 是影响秸秆进入土壤后如何分解的重要因素。总的来说,N2O排放量与秸秆残茬的C/N 呈负相关[21]。……
