生物炭与氮肥对稻田甲烷产生与氧化菌数量和潜在活性的影响

【摘要】：基于稻田中氮肥配施生物炭的田间定位试验,研究了施用生物炭与氮肥对旱季稻田土壤理化性质、甲烷氧化与产生潜势及甲烷氧化菌和产甲烷菌丰度的影响。田间试验共设置5个处理:单施生物炭、单施氮肥、氮肥配施生物炭(生物炭设置两个水平)以及对照。结果表明:施用生物炭三年后显著提高了有机碳和微生物生物量碳含量(p﹤0.05),与单施氮肥处理相比,氮肥配施生物炭后可显著提高土壤p H。与对照相比,单施生物炭显著提高土壤甲烷氧化潜势。在施氮条件下,甲烷氧化潜势与生物炭施用量之间存在正相关关系,与氮肥配施20 t hm-2处理相比,40 t hm-2生物炭处理甲烷氧化潜势增长53.8%。氮肥配施高倍生物炭与配施低倍生物炭处理相比产甲烷潜势由0.001提高至0.002 mg kg-1 h-1;氮肥施用一定程度上抑制了甲烷氧化菌数量的增长,单施氮肥处理中产甲烷菌数量较对照处理显著增加了3.0%;单施或配施低水平生物炭显著增加土壤甲烷氧化菌数量。氮肥显著降低了甲烷氧化菌与产甲烷菌基因丰度比(pmo A/mcr A)。而在同氮肥水平下施加生物炭显著增加了土壤pmo A/mcr A比值,即生物炭对甲烷氧化菌的促进作用显著高于产甲烷菌,提高了旱季稻田土壤的甲烷氧化能力,因此有助于减少稻田土壤甲烷的排放。 【作者单位】： 南京农业大学资源与环境科学学院江苏省低碳农业和温室气体减排重点实验室;
【关键词】： 生物炭 甲烷排放 甲烷氧化菌 产甲烷菌 稻田
【基金】：国家自然科学基金项目(41171238) 国家科技支撑计划项目(2013BAD11B01)资助~~
【分类号】：S141;S143.1
【正文快照】： 甲烷(CH4)是全球主要的温室气体之一,其浓度在大气中的持续增加对人类生存环境具有重要影响[1]。我国水稻种植面积占全球水稻种植面积的23%,稻麦轮作是主要的粮食生产方式之一[2]。我国稻田每年约排放7.41 Tg CH4[3],占世界年排放总量的29.9%。为保障农业产量,我国农田通常施

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