不同温度下尿素对水稻土甲烷产生及相关古菌群落的影响

【摘要】：水稻田是大气甲烷的重要排放源。尿素氮肥施用是提升水稻产量和品质的重要措施,但其对稻田土壤中产甲烷古菌的影响规律仍不清楚。通过模拟水稻生长季节可能的田间温度变化,本研究设置水稻土施加尿素(N,400 mg/kg干土)与未施加尿素两个处理,在15℃、25℃、37℃以及50℃下进行为期100天的厌氧培养,定期测定了培养过程中甲烷累积量以及土壤理化因子如p H、NH_4~+-N以及有机碳的变化,并运用基于16S r RNA基因的T-RFLP(末端限制性片段多态性分析)技术分析了产甲烷过程中古菌群落结构随时间的变化情况。结果表明:在中低温范围内(15~37℃),尿素对水稻土产甲烷有抑制作用,但在50℃高温下尿素对水稻土产甲烷量没有显著影响。尿素可能通过改变产甲烷古菌群落结构来影响甲烷的产生,在15~37℃范围内,尿素降低了水稻土产甲烷古菌群落的稳定性,增大了其在不同时间的差异性;而在50℃高温时,尿素对水稻土产甲烷古菌稳定性和差异性的影响不明显。不同温度下,尿素均降低了甲烷八叠球菌(Methanosarcinaceae)的丰度,且随着温度的变化,尿素对水稻土产甲烷机制的改变可能没有影响。 【作者单位】： 宁波大学海洋学院;
【关键词】： 水稻土 尿素 甲烷 古菌 T-RFLP
【基金】：国家自然科学基金项目(41101234)资助
【分类号】：S154.1
【正文快照】： 甲烷(CH4)被认为是仅次于CO2的第二大温室气体[1]。甲烷的产生和排放对全球气候变暖和生态系统碳循环有着重要的影响。水稻田是甲烷产生的主要来源之一,其排放量占全球甲烷排放总量的5%~19%[2]。甲烷是产甲烷菌在严格厌氧条件下作用于产甲烷底物的结果。目前认为产甲烷古菌通

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