HOMEEMAIL TEL| 加入收藏 | 联系我们
301农学院  

热词: 两学一做 |  2016届毕业生欢送会 | 

首页
 

【高水平论文】董召荣、宋贺团队解析土壤酸化和稻田干湿交替水分管理调控土壤氮排放的分子机理

作者:  文章来源:   点击数: 更新日期:2021-01-30

近日,农学院董召荣宋贺团队在Science of The Total Environment和《Agricultural Water Management杂志上发表了题为Effects of synthetic nitrogen fertilizer and manure on fungal and bacterial contributions to N2O production along a soil acidity gradientWater management impact on denitrifier community and denitrification activity in a paddy soil at different growth stages of rice的研究论文。

土壤酸化和施肥类型对土壤真菌和细菌群落结构及N2O排放特征的影响研究方面,由于人为活性氮的输入加速了土壤酸化,而土壤酸化也会反过来影响土壤中活性氮向大气的转化。但目前土壤酸化和活性氮输入对细菌和真菌的N2O贡献的综合影响机理仍不清楚。该研究通过在田间原位设置一个酸性梯度土壤(pH = 6.86.15.24.2),分别在这些土壤中施入有机肥和化学氮肥。采用qPCR和高通量测序技术分析了细菌和真菌丰度和群落结构,并通过室内培养试验区分细菌和真菌对N2O排放的贡献。结果表明,土壤酸化显著增加了真菌对N2O排放贡献,减少了细菌对N2O排放贡献。进一步分析发现,酸性环境下,AscomycotaBasidiomycota等真菌门类微生物的丰度增加是导致真菌N2O排放增加的原因;而土壤酸化引起的pH下降,可溶性有机碳以及氨有效性的降低是导致细菌N2O排放减少的主要原因。与化学氮肥相比,施用有机肥对不同酸度土壤下真菌N2O排放无显著影响。该结果明确了在土壤酸化和氮富集情景下,缓解土壤N2O排放具有更大的挑战性。



干湿交替水分管理对稻田土壤反硝化影响机制的研究领域,干湿交替水分管理是水稻生产中被广泛应用的一种节水措施。然而,近年来研究表明干湿交替水分管理会提高稻田反硝化氮素损失但相关机理并不清楚。研究针对水稻不同时期根际和非根际土壤的反硝化过程展开研究。结果表明:在水稻拔节期,干湿交替水分管理提高水稻根际反硝化能力,这主要与土壤电导率和nirS型反硝化菌的活性有关然而在开花期,干湿交替水分管理降低了水稻根际反硝化能力,这主要与土壤可溶性有机碳降低有关。对群落结构进行分析发现,干湿交替显著改变了nirKnirS型反硝化菌群落结构,降低了拔节期反硝化菌网络结构的稳定性。该研究结果为实施节水灌溉下减少稻田氮素反硝化损失提供了科学依据。


两篇论文的第一作者分别为安徽农业大学农学院博士研究生王军和金文俊,通讯作者为宋贺副教授。该项工作得到了十三五国家重点研发计划项目资助(2016YFD0300908-022017YFD0301307-052016YFD0300205-03)。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142011https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106354.