曝气灌溉条件下土壤N2O排放特征及影响因子分析

摘要：

为了明确曝气灌溉下土壤N2O排放特征及主要影响因子,实验设置了2个灌水量(70％和90％田间持水量)和2个增氧水平(5,40mg/L),采用静态箱法和qPCR技术对土壤N2O通量及土壤关键功能基因进行测定,研究不同灌水量和增氧水平对土壤充水孔隙度、溶解氧、氧化还原电位(Eh)、矿质氮及氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和反硝化基因(narG和nosZ)的影响.结果表明:培养过程中,各处理N2O排放通量均呈现先增加后降低的趋势,于灌溉后1d达到峰值;曝气量和灌水量的增加可显著增加土壤N2O的排放通量和排放峰值.灌溉造成土壤含水量增加的同时,降低了土壤溶解氧和Eh;曝气可提高土壤溶解氧和Eh,改善土壤通气性(P<0.05),而对土壤充水孔隙度无显著影响.土壤充水孔隙度、Eh、NO3--N含量是曝气灌溉下驱动土壤N2O排放的主要理化因子.曝气显著增加了AOA的基因拷贝数,且N2O排放与AOA的基因拷贝数呈显著正相关关系(P<0.05).研究结果为进一步明确曝气灌溉对土壤N2O排放的影响机制和曝气灌溉模式下农田N2O排放管理提供支撑.

关键词：曝气灌溉、N2O排放、溶解氧、氧化还原电位、基因、拷贝数、影响因子

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分类号：X511;S275(大气污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金资助项目U1504512,51779093;河南省科技创新人才项目174100510021;华北水利水电大学研究生创新课题YK2017-02;中原科技创新领军人才项目194200510008

在线出版日期：2019-06-06（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：2115-2122