旱地红壤反硝化功能基因丰度对长期施肥的响应

摘要：

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nosZⅠ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、nosZ Ⅰ、nosZ Ⅱ

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资助基金：本文由国家自然科学基金项目;中国博士后科学基金项目

在线出版日期：2020-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3729-3736