生物质炭对酸性菜地土壤N 2 O排放及相关功能基因丰度的影响

目的 生物质炭显著影响土壤氧化亚氮 (N2O) 排放，但关于其相关微生物机理的研究相对匮乏，尤其是生物质炭对酸性菜地土壤N2O排放的微生物作用机理。本文通过研究氮肥配施生物质炭对酸性菜地土壤N2O排放以及硝化和反硝化过程相关功能基因丰度的影响，探讨酸性菜地土壤N2O排放与功能基因丰度的关系，阐释生物质炭对酸性菜地土壤试验N2O排放的微生物作用机理。 方法 在田间一次性施入生物质炭 40 t/hm2，试验连续进行了3年，共9茬蔬菜。设置4个处理：对照 (CK)、氮肥 (N)、生物质炭 (Bc) 和氮肥 + 生物质炭 (N + Bc)。在施用后第三年，采集土壤样品进行室内培养，应用荧光定量PCR技术检测硝化过程氨氧化古菌 (AOA)、氨氧化细菌 (AOB) 功能基因amoA和反硝化过程亚硝酸还原酶基因 (nirK、nirS) 以及N2O还原酶基因 (nosZ) 等相关功能基因丰度，同时监测土壤pH值、无机氮 (铵态氮、硝态氮) 含量及N2O排放。 结果 与CK相比，生物质炭 (Bc) 处理的土壤有机碳 (SOC) 提高了27.1%，总氮 (TN) 提高了8.2%，amoA-AOB基因丰度显著降低了11.0%，nosZ基因丰度增加了21.2% (P 0.05)。与CK相比，施用氮肥 (N) 显著降低土壤pH ( P 结论 在菜地生态系统中氮肥和生物质炭联合施用可以有效缓解菜地土壤酸化，减少菜地土壤N2O排放，主要归因于反硝化作用nosZ基因丰度增加，(nirK + nirS)/nosZ比值降低。