不同种类秸秆还田对单季稻田CH4排放和功能微生物丰度的影响

作者：黄茜; 赵梦颖; 纪红梅; 徐永记; 纪洋^*; 冯彦房

来源：土壤通报, 2023, 54(05): 1107-1116.

DOI：10.19336/j.cnki.trtb.2022032703

• 秸秆种类
• CH4排放
• 土壤微生物
• 结构方程模型
• 稻田

【目的】阐明稻田土壤CH4排放及其相关功能微生物对不同种类秸秆施用的响应机制，为稻田生态系统CH4排放预估和减排措施的选择提供理论依据。【方法】以太湖地区典型单季稻田的原柱状土为研究对象，通过设置温室栽培试验，同步监测水稻秸秆(RS)、小麦秸秆(WS)、玉米秸秆(MS)施用模式下水稻各生长期CH4排放通量、水稻产量、土壤微生物量碳氮含量等因子，定量化研究CH4排放相关菌群及功能基因的群落丰度。【结果】与对照相比，RS、WS和MS处理下水稻生长期CH4排放量分别增加289.65%、263.30%和344.43%，单位水稻产量CH4排放量分别增加210.40%、182.35%和282.80%。水稻生育期中，土壤产CH4菌(mcrA)群落丰度呈现上升趋势而CH4氧化菌(pmoA)呈先上升后下降趋势。与对照相比，拔节期RS处理显著增加细菌16S rRNA和pmoA基因拷贝数，成熟期WS处理显著增加mcrA拷贝数，而MS处理对上述基因拷贝数均无显著影响。【结论】相关分析和结构方程模型表明，细菌丰度、产CH4菌丰度、CH4氧化菌丰度和微生物碳氮比(MBC/MBN)是直接影响稻田土壤CH4排放的主要因素。

• 单位
  南京信息工程大学; 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所