氮肥水平对稻田细菌群落及N2O排放的影响

• 作者: 宋亚娜 林艳 陈子强
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 氮肥水平 稻田土壤 微生物群落 氨氧化细菌基因 反硝化细菌基因 N2O排放 高通量测序 荧光定量PCR
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 农业生态系统与调控
• 页码范围: 1266-1275
• 页数: 10页
• 分类号: S154.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.170146

摘要

作为土壤氮素转化的驱动者,微生物群落结构关系着稻田氮素利用及温室气体N2O排放等问题.本研究分别基于高通量测序和荧光定量PCR技术,分析了不同氮肥水平[CK(不施氮)、N(施N 180 kg·hm-2)、2/3N(施N 120 kg·hm-2)、1/3N(施N 60 kg·hm-2)]下稻田细菌群落及硝化反硝化关键微生物功能基因丰度的变化.结果显示:氮肥水平提高增加了稻田细菌物种丰富度Chao1指数和群落多样性Shannon指数,改变了细菌群落组成,其中与硝化作用相关的硝化螺菌门Nitrospirae和嗜酸的醋杆菌门Acidobacteria的相对丰度随氮肥水平提高而增加,但甲烷氧化菌Methylosinus的相对丰度随氮肥水平提高而降低.氮肥水平对稻田硝化作用关键微生物氨氧化细菌amoA基因丰度的影响较大,0～5 cm和10～20 cm深度土层中的amoA基因丰度均随氮肥用量增加而提高;反硝化作用关键微生物功能基因nirS、qnoB和nosZ的丰度在不施肥处理(CK)中显著低于施肥处理(1/3N、2/3N和N)(P<0.05),但1/3N、2/3N和N处理的稻田nirS基因丰度没有明显差异;0～5 cm土层中qnoB和nosZ基因丰度存在随氮肥水平提高而增加的趋势,10～20 cm土层中nosZ基因丰度在2/3N和N处理下显著高于1/3N处理(P<0.05).N处理的稻田N2O排放通量显著高于2/3N及1/3N处理(P<0.05),后者又显著高于CK处理(P<0.05).相关分析结果表明稻田N2O排放通量与0～5 cm土层中硝化螺菌门Nitrospirae相对丰度及10～20 cm土层中amoA基因丰度存在显著相关性(P<0.05,n=10).综上所述,氮肥水平提高增加了稻田细菌群落多样性,促进了稻田N2O排放,且本研究稻田中硝化作用微生物群落及丰度变化与稻田N2O排放的关系更为密切.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋亚娜	福建省农业科学院生物技术研究所	36	463	13.0	20.0
2	林艳	福建省农业科学院生物技术研究所	9	107	5.0	9.0
3	陈子强	福建省农业科学院生物技术研究所	4	3	1.0	1.0