不同水分管理条件下添加生物炭对琼北地区水稻土N2O排放的影响

• 作者: 王鸿浩 谭梦怡 王紫君 符佩娇 李金秋 汤水荣 伍延正 孟磊
• 来源期刊: 环境科学
• 关键词: 干湿交替 持续淹水 生物炭 N2O 氨氧化细菌(AOB) (nirK+nirS)/nosZ
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 3943-3952
• 页数: 10页
• 分类号: X16
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.202011197

摘要

干湿交替会影响土壤硝化和反硝化等N2O主要的产生过程,频繁的干湿交替在以海南为代表的热带水稻种植地区十分常见.生物炭作为一种土壤改良剂在改良土壤理化性质,减少土壤温室气体排放方面应用广泛,然而当前关于生物炭在琼北地区水稻土频繁干湿交替过程中减排效果研究并未深入.本试验以海南琼北地区典型水稻土为供试土壤,以400℃厌氧条件下炭化的玉米秸秆生物炭为供试生物炭,探究不同水分管理条件下添加生物炭对土壤温室气体排放及微生物相关功能基因的影响.试验设置干湿交替条件下不添加生物炭(AWD1),干湿交替并添加2％生物炭(AWD2),干湿交替并添加4％生物炭(AWD3),持续淹水不添加生物炭(CF1),持续淹水并添加2％生物炭(CF2),持续淹水并添加4％生物炭(CF3)共6个处理,进行为期30 d的25℃恒温避光培养.结果 表明:①不同水分条件下添加玉米秸秆生物炭均可减少酸性水稻土中N2O的排放(P＜0.05,下同),AWD3处理N2O排放总量为0.43 mg· kg-,相比AWD1处理减少了68％;②玉米秸秆生物炭在不同水分管理条件下均可以显著提高土壤pH,添加生物炭处理相对于不添加生物炭处理在培养结束后土壤pH平均提高了0.5个单位,同时提高土壤NH4-N含量,但会导致Eh的降低;③玉米秸秆生物炭的添加显著降低了氨氧化细菌(AOB)丰度,显著提高了nosZ基因丰度,降低了(nirK+ nirS)/nosZ的比值,抑制了硝化过程,同时促进了反硝化过程N2O的还原,从而降低了N2O排放.结果 表明,干湿交替过程添加生物炭有利于减少水稻田土N2O排放,在琼北地区农业温室气体减排方面有较大的应用前景.