Bt玉米秸稈還田和赤子愛勝蚓對土壤溫室氣體排放的影響.pdf

1、轉(zhuǎn)Bt（Bacillus thuringiensis）基因玉米（Zea mays）（Bt玉米）是全球商品化程度最快的抗蟲轉(zhuǎn)基因作物之一。Bt玉米的種植和推廣有效地控制了靶標(biāo)害蟲，減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用，但帶來了許多生態(tài)安全和環(huán)境問題。Bt玉米釋放的Bt蛋白可以通過秸稈還田等方式進(jìn)入土壤進(jìn)而可能會對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成影響。本文以Bt玉米（5422Bt1和5422CBCL，表達(dá)Cry1Ab）及其同源常規(guī)玉米（5422）為材料，研究秸稈不同還田方

2、式（覆蓋還田和均勻混施）和赤子愛勝蚓Eisenia fetida活動對Bt蛋白降解，土壤溫室氣體排放，養(yǎng)分含量和氮（N）循環(huán)相關(guān)基因數(shù)量的影響。主要結(jié)果如下：
　　1、Bt玉米秸稈中的Cry1Ab蛋白含量隨時間的延長而顯著減少，15 d兩種Bt秸稈中Cry1Ab蛋白均降解80％以上。添加赤子愛勝蚓處理，5422Bt1秸稈中Cry1Ab蛋白降解速度均快于不添加蚯蚓處理。無論是否添加蚯蚓，覆蓋還田土壤中Cry1Ab蛋白含量均高于均勻混

3、施處理。蚯蚓體內(nèi)Cry1Ab蛋白含量覆蓋還田處理均顯著高于均勻混施處理。但是對于任一種還田方式，蚯蚓體內(nèi)Cry1Ab蛋白含量在秸稈品種間差異不顯著。
　　2、添加蚯蚓處理，Bt玉米秸稈還田對N2O累計排放量沒有影響。添加蚯蚓處理后，土壤N2O排放波動期縮短了，土壤N2O累計排放量顯著增加。土壤N2O累計排放量覆蓋還田處理大于均勻混施處理。不添加蚯蚓處理，Bt玉米秸稈還田對CO2累計排放量沒有影響。均勻混施添加蚯蚓處理，5422、5

4、422CBCL秸稈還田后，土壤CO2累計排放量顯著高于5422Bt1秸稈還田處理。土壤CO2排放累計排放量覆蓋還田處理均大于均勻混施處理。
　　3、玉米品種對土壤中amoA和nirS基因拷貝數(shù)有顯著影響，而對nirK基因拷貝數(shù)沒有顯著影響。90 d時，蚯蚓活動顯著提高土壤中amoA和nirK基因拷貝數(shù)。覆蓋還田未添加蚯蚓處理，5422和5422Bt1秸稈還田后，nirS基因拷貝數(shù)高于添加蚯蚓處理。添加蚯蚓的處理，土壤中amoA基因

5、拷貝數(shù)隨時間的延長而增加。土壤中nirS基因拷貝數(shù)隨時間延長而減少。覆蓋還田處理，土壤nirK基因拷貝數(shù)隨時間延長而增加，而均勻混施處理，土壤nirK基因拷貝數(shù)隨時間延長而減少。還田方式對土壤中amoA、nirK和nirS基因拷貝數(shù)有顯著影響。
　　4、5422Bt1秸稈還田后，土壤中速效鉀含量顯著大于5422和5422CBCL秸稈還田處理。均勻混施處理，土壤中養(yǎng)分含量均大于覆蓋還田處理。蚯蚓的添加對土壤中硝態(tài)氮含量影響顯著。

6、r>　　因此，Bt玉米秸稈還田對添加蚯蚓處理土壤中N2O累計排放量、未添加蚯蚓處理土壤中CO2累計排放量沒有顯著影響，而對土壤中amoA和nirS基因拷貝數(shù)、有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量有顯著影響。添加蚯蚓能促進(jìn)秸稈中Cry1Ab蛋白降解，增加土壤中N2O累計排放量，這些影響可能與土壤環(huán)境（反硝化基因數(shù)量和土壤養(yǎng)分含量）有關(guān)。覆蓋還田土壤中Cry1Ab、N2O累計排放量、CO2累計排放量均高于均勻混施處理。均勻混施處理，土壤中amoA、nirS和