甲酸盐和葡萄糖对两种土壤N2O排放的刺激作用

作者：马舒坦; 颜晓元^*

来源：农业环境科学学报, 2019, 38(01): 235-242.

• 根系分泌物
• 反硝化
• 真菌
• 细菌
• N2O

为初步探究某些根系分泌物对土壤N2O排放的影响,采用室内培养的方法,以甲酸盐和葡萄糖为外加碳源(0、0.5、1μmol C·g-1),测定了其对菜地和稻田土壤N2O排放的影响。结果表明,无外加有机碳源情况下,菜地土壤的N2O-N(2.65～2.69μg·kg-1)排放量显著小于稻田土壤(6.19～11.79μg·kg-1)(P<0.01);添加葡萄糖的情况下,菜地土壤的N2O-N(2.47～3.44μg·kg-1)排放量也显著小于稻田土壤(9.55～13.34μg·kg-1)(P<0.01);但在甲酸盐(1μmol C·g-1)的刺激下菜地土壤N2O-N排放量(54.86μg·kg-1)显著高于稻田土壤(42.40μg·kg-1)(P<0.01);增加施氮量并没有显著增加土壤中N2O排放。荧光定量PCR结果表明,稻田土壤微生物拷贝数(包括真菌、细菌、反硝化细菌)是菜地的3～8倍。进一步通过高通量测序分析发现,反硝化真菌在菜地中的相对丰度(53.8%),远远高于其在稻田土壤中的丰度(6.6%)。有报道指出,反硝化真菌能够有效地利用甲酸盐产生N2O,我们的研究也发现小分子有机物质的微量添加可以显著刺激土壤N2O排放;微生物群落结构可以显著地影响土壤N2O排放对不同有机碳源添加响应;甲酸盐添加下的菜地土壤中,大量反硝化真菌很可能是N2O的主要贡献者。

• 单位
  土壤与农业可持续发展国家重点实验室; 中国科学院南京土壤研究所; 中国科学院大学