近地层臭氧浓度升高对麦田土壤氨氧化与反硝化细菌活性的影响

• 作者: 余永昌 张晶 朱建国 李全胜 林先贵 沈标 胡君利
• 来源期刊: 生态与农村环境学报
• 学科: 农学
• 关键词: 臭氧浓度升高 氨氧化细菌 反硝化细菌 脲酶活性 小麦 氮 吸收
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 524-528
• 分类号: S154.3
• 字数: 4319字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-4831.2010.06.003

摘要

利用臭氧FACE(free-air O3 concentration enrichment,开放式空气臭氧浓度增高)试验平台,研究近地层臭氧浓度(臭氧摩尔分数平均为70 nmol·mol-1)升高对小麦不同生育期植株氮吸收量,土壤w(全氮)、w(矿质氮)、脲酶活性、氨氧化细菌数量、反硝化细菌数量以及小麦成熟期土壤硝化与反硝化作用强度的影响.结果表明,与对照(臭氧摩尔分数平均为45 nmol·mol-1)相比,臭氧浓度升高条件下小麦不同生育期氮吸收量总体趋于升高,土壤w(全氮)、w(铵态氮)和w(硝态氮)总体趋于下降,在小麦成熟期土壤w(全氮)和w(铵态氮)分别比对照下降9%和71%(P<0.05),而w(硝态氮)比对照下降36%;臭氧浓度升高使小麦不同生育期土壤脲酶活性总体趋于增强,在拔节期、抽穗期和灌浆期均显著高于对照(P<0.05);随着小麦的生长,臭氧熏蒸土壤氨氧化细菌和反硝化细菌数量也趋于升高,在小麦成熟期均显著高于对照(P<0.05).在小麦成熟期,尽管臭氧熏蒸土壤单个氨氧化细菌的硝化活性比对照下降57%,但土壤整体硝化强度却比对照提高123%;臭氧熏蒸土壤反硝化作用强度与对照相比无明显差异,但单个反硝化细菌的反硝化活性却比对照降低96%,达显著水平(P<0.05).认为臭氧浓度升高促进了小麦对土壤氮素的吸收,导致土壤氮素库存量降低,进而加快了土壤中氮素的转化,表现为脲酶活性升高,氨氧化细菌和反硝化细菌数量增加,但它们的代谢活性反而下降.