氨氧化微生物對(duì)毛竹林施肥及硝化抑制劑的響應(yīng)及其與氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)系.pdf

1、近年來隨著竹林產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，竹林產(chǎn)業(yè)為產(chǎn)區(qū)農(nóng)民及當(dāng)?shù)卣畮砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益，80年代開始通過施肥、主要是氮肥或復(fù)合肥的方式來提高毛竹的產(chǎn)量、增加生產(chǎn)效益。然而，施肥引起的N2O氣體排放以及硝態(tài)氮淋失，不僅產(chǎn)生氧化亞氮?dú)怏w排放、水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問題，同時(shí)降低了肥料利用率。本文應(yīng)用PCR-DGGE和熒光定量PCR方法、結(jié)合土壤N2O排放通量、土壤氮素含量以及硝化勢(shì)等參數(shù)，通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)和毛竹林田間試驗(yàn)，揭示施肥和硝化抑制劑通過微生物過程

2、對(duì)氮素轉(zhuǎn)化以及N2O氣體排放的影響，以期為毛竹林土壤管理和施肥提供理論依據(jù)，促進(jìn)毛竹林地可持續(xù)利用。
　　2種硝化抑制劑分別為3,4-二甲基吡唑磷酸鹽（DMPP）和雙氰胺（DCD），室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)的6個(gè)處理為：（1）對(duì)照（CK）、（2）單施尿素（Urea）、（3）尿素+1％DMPP(DMPP占總N的1%，后同)、（4）尿素+DMPP1.5%、（5）尿素+10%DCD、（6）尿素+15%DCD；硝化抑制的毛竹田間試驗(yàn)的5個(gè)處理為：處理

3、（1）對(duì)照(CK)、（2）單施用尿素（Urea）、（3）DCD（尿素+DCD15%）、（4）DMPP（尿素+DMPP1%）、（5）穩(wěn)定型復(fù)合肥（stable compound fertilizer,記作SF）；粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林進(jìn)行田間肥料試驗(yàn)的設(shè)5個(gè)處理為：處理（1）對(duì)照(CK)、（2）單施用尿素（Urea）、（3）尿素+KCl（NK）、（4）尿素+saferock（NS）、（5）毛竹林專用復(fù)合微生物生態(tài)肥料。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組。

4、得到以下試驗(yàn)結(jié)果：
　?。?）室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，尿素使用促使了氨氧化菌群尤其是AOB的迅速繁殖，增加了N2O排放總量。兩種硝化抑制劑的使用均顯著降低毛竹林土壤N2O排放，抑制土壤銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化。兩種硝化抑制劑均能顯著降低土壤AOB豐度并改變其群落結(jié)構(gòu)，而對(duì)AOA影響較小；AOB在前期的高N和微酸至中性土壤環(huán)境中起主要作用，但隨著培養(yǎng)過程的進(jìn)行，土壤pH和NH4+-N濃度的下降，AOA的作用得到發(fā)揮。DMPP對(duì)毛竹林土壤氨

5、氧化作用的抑制效果比DCD持久高效。兩種硝化抑制劑主要通過抑制AOB起作用，為了使硝化抑制劑效果持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，需要同時(shí)調(diào)節(jié)土壤pH至中性，推薦施用1%DMPP為理想用量。
　?。?）2014年8月和2015年4月兩次田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硝化抑制劑添加與否對(duì)N2O排放、AOA和AOB的群落結(jié)構(gòu)以及功能基因豐度的影響與培養(yǎng)試驗(yàn)相似，但N2O排放到達(dá)峰值的時(shí)間，DCD和DMPP抑制持續(xù)的時(shí)間不同，即使是不同季節(jié)也存在差異；室內(nèi)培養(yǎng)比田間持續(xù)時(shí)

6、間長(zhǎng)，4月份持續(xù)時(shí)間比8月份持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。DMPP和DCD在毛竹林地中抑制效果總體不如室內(nèi)培養(yǎng)。穩(wěn)定型復(fù)合肥處理土壤N2O排放通量與尿素相似，沒有表現(xiàn)明顯的減排作用，但對(duì)施肥后20天時(shí)的土壤AOB有一定抑制效果（豐度和DGGE結(jié)果顯示），之后抑制作用消失。在田間狀態(tài)下，DMPP對(duì)N2O排放控制作用最好，持續(xù)大約在60天左右，單純從N2O的累計(jì)減排效果看并不理想，但由于延遲硝態(tài)氮的產(chǎn)生而避免淋溶損失，意義更大。如何能使DMPP的抑制作用持續(xù)