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草坪土壤的N_2O产生途径及其对施氮肥的响应 被引量：7
1
作者 白龙 王跃羲 +2 位作者 刘英 王晓红 谭冬梅 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1971-1979,共9页
硝化作用、反硝化作用和硝化细菌反硝化作用是土壤中产生N_2O的主要途径。以常用的冷季型草坪草早熟禾为对象,采用气体抑制剂培养法研究了不同施氮量对草坪土壤N_2O排放及其产生途径的影响。结果表明,对照草坪土壤的N_2O日排放量为7.2~8... 硝化作用、反硝化作用和硝化细菌反硝化作用是土壤中产生N_2O的主要途径。以常用的冷季型草坪草早熟禾为对象,采用气体抑制剂培养法研究了不同施氮量对草坪土壤N_2O排放及其产生途径的影响。结果表明,对照草坪土壤的N_2O日排放量为7.2~8.2 g·m^(-2)·d^(-1),年施氮量10 g·m^(-2)未改变草坪土壤N_2O排放强度,年施氮量25、35 g·m^(-2)处理则分别比对照增加1.52倍和1.88倍,但二者之间没有显著差异。对照草坪土壤N_2O产生途径主要以异养硝化作用为主,其贡献率达65.7%,反硝化作用贡献率为34%,自养硝化和硝化细菌反硝化过程几乎不发生。年施氮量25 g·m^(-2)时,N_2O排放以硝化细菌反硝化、异养硝化和反硝化途径为主,贡献率分别为35%、35%和29%。年施氮量35 g·m^(-2)时,N_2O排放来自于4个途径,其中反硝化途径占41%,自养硝化途径贡献率增加至20%。 展开更多
关键词 草坪 施氮肥 N2O排放 硝化作用 反硝化作用 硝化细菌反硝化
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淮北平原典型农田土壤N_(2)O产生途径及相关功能基因丰度研究 被引量：5
2
作者 孙立博 王晓玲 +4 位作者 王旭敏 姜丽萍 蒋佳益 王晓敏 祝贵兵 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期441-451,共11页
温室气体氧化亚氮(N_(2)O)已成为全球关注的焦点,全球约60%的人为N_(2)O排放来自农业土壤.虽然已知微生物硝化和反硝化是土壤N_(2)O产生的主要过程,但N_(2)O产生的关键生物学机制以及其调控环境变量之间的相互作用仍然难以预测.本研究... 温室气体氧化亚氮(N_(2)O)已成为全球关注的焦点,全球约60%的人为N_(2)O排放来自农业土壤.虽然已知微生物硝化和反硝化是土壤N_(2)O产生的主要过程,但N_(2)O产生的关键生物学机制以及其调控环境变量之间的相互作用仍然难以预测.本研究选取安徽省亳州市冬、夏两季农田垂向土壤(0~200 cm)为研究对象,通过乙炔抑制法、15N-18O同位素示踪技术分别测定了N_(2)O产生潜势及产生途径,并利用宏基因组测序技术分析不同N_(2)O产生途径中功能基因的丰度变化以解析农田土壤N_(2)O产生的微生物机理.结果显示,在空间尺度上,表层土壤(0~20 cm)是N_(2)O产生热区,其N_(2)O产生潜势最高,为(0.364±0.048)ng·g^(-1)·h^(-1).硝化和反硝化潜势均在表层土壤达到最高.在时间尺度上,冬季(15℃)是N_(2)O产生热时,冬季样品N_(2)O产生潜势显著高于夏季样品,分别为(0.198±0.007)和(0.057±0.009)ng·g^(-1)·h^(-1).总体而言,硝化过程是农田土壤N_(2)O产生的主要来源,其中,硝化细菌反硝化过程(ND)对N_(2)O产生的贡献率最高,为52%,而硝化细菌硝化过程(NN)和硝化反应偶联的反硝化过程(NCD)的贡献率分别为24%和0.统计分析表明,农田土壤N_(2)O产生、硝化及反硝化潜势与理化性质(MC、pH、TN)和功能基因相对丰度(hao、nirK、norB)存在显著相关性.本研究揭示了农田土壤中N_(2)O的产生机理及关键影响因素,并强调了冬季农田土壤中N_(2)O的产生不容忽视,这些结果对准确评估我国农业温室气体排放具有重要意义. 展开更多
关键词 农田垂向土壤 氧化亚氮 季节 硝化 硝化细菌反硝化 功能基因相对丰度
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设施菜田土壤N_2O产生对O_2的响应 被引量：3
3
作者 陈吉吉 宋贺 +2 位作者 曹文超 王乙然 王敬国 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3826-3834,共9页
以添加(DIS)/不添加(DI)玉米秸秆的常规设施菜田土壤为研究对象,通过室内培养试验,利用在线自动监测培养系统,在不同初始氧气体积分数下(0%、1%、3%、5%和10%)监测土壤N_2O、NO、N_2和CO_2产生量的动态变化,并同步分析了土壤无机氮(NO-2... 以添加(DIS)/不添加(DI)玉米秸秆的常规设施菜田土壤为研究对象,通过室内培养试验,利用在线自动监测培养系统,在不同初始氧气体积分数下(0%、1%、3%、5%和10%)监测土壤N_2O、NO、N_2和CO_2产生量的动态变化,并同步分析了土壤无机氮(NO-2、NO-3、NH+4)含量,同时设置添加Na Cl O3的处理抑制土壤NO-2的氧化,以期对比研究不同碳投入菜田土壤N_2O产生量对O_2的响应.结果表明,厌氧条件下土壤N_2O产生量显著高于有氧条件下土壤N_2O产生量(P<0.01).当氧气体积分数≤1%时,添加秸秆的(DIS)土壤N_2O产生量显著高于未添加秸秆的(DI)土壤(P<0.01).土壤中氧耗竭时会观察到明显的N_2O产生速率峰值,但N_2产生速率峰值随着初始氧气体积分数的升高极显著降低(P<0.01),反之,土壤中如果没有出现氧耗竭的现象,则N_2O和N_2产生量随着初始氧气体积分数的升高显著降低(P<0.01).初始氧气体积分数介于1%~5%时,培养过程中会观察到持续的NO-2累积,且在该氧梯度内N_2O/(NO+N_2O+N_2)指数显著高于0%以及10%初始氧气体积分数的处理,此外,添加Na Cl O3后,当初始氧气体积分数为5%和10%时,持续增加的NO-2与N_2O产生量两者之间线性相关(R2≥0.85).本研究结果表明,低氧条件下不完全的反硝化和NO-2诱导的硝化细菌反硝化共同作用,显著增加了土壤N_2O的产生量和N_2O/(N_2O+NO+N_2)指数;但是,有氧条件下土壤N_2O的产生量显著低于厌氧条件(P<0.01). 展开更多
关键词 氧 N2O 反硝化 硝化细菌反硝化 亚硝酸盐 N2O/(N2O+NO+N2)指数
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碳源和氧对设施菜田土壤N_2O排放的影响 被引量：2
4
作者 陈吉吉 王乙然 +2 位作者 曹文超 宋贺 王敬国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期114-123,共10页
利用在线自动监测培养系统(Robot系统),研究不同氧分压、碳源投入以及不同氧分压和碳源投入组合下,添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)对设施菜田土壤N_2O排放的影响。结果表明:随着土壤氧分压的升高,N_2O排放量呈指数下降(P<0.001),土壤氧... 利用在线自动监测培养系统(Robot系统),研究不同氧分压、碳源投入以及不同氧分压和碳源投入组合下,添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)对设施菜田土壤N_2O排放的影响。结果表明:随着土壤氧分压的升高,N_2O排放量呈指数下降(P<0.001),土壤氧分压大于等于3%O_2后,N_2O排放量不足于无氧和微量氧(1%氧)处理的30%。添加碳源降低了有氧条件下土壤N_2O和N_2产生量,显著增加了微量氧下异养反硝化途径对N_2O的贡献量(P<0.01)。在微量氧和3%O_2下,与未添加DCD的处理相比,无碳源添加且施用DCD后,N_2O的排放分别降低了64.4%和88.8%,同时N_2排放分别降低了23.4%和18.6%。从微量氧至3%O_2,虽然无碳源添加的处理硝化细菌反硝化作用对N_2O排放的贡献从17.2%增加至42.6%,但由于排放总量的急剧下降,硝化细菌反硝化作用对设施菜田土壤N_2O排放的贡献较小。本研究所用土壤pH较高,且添加DCD的处理培养前后硝酸盐基本平衡,异养的同步硝化-反硝化过程可能很弱。总之,设施菜田土壤N_2O排放主要发生在无氧和微量氧条件下。异养反硝化菌对土壤N_2O排放的直接贡献最大,尤其是在碳源较为充足的条件下。 展开更多
关键词 氧分压 碳源 N2O 与硝化相耦合的反硝化 异养反硝化 硝化细菌反硝化
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双氰胺减少铵态氮肥施用后潮土N_(2)O排放的机制 被引量：2
5
作者 马兰 李晓波 马舒坦 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2801-2808,共8页
为探讨双氰胺(DCD)减少铵态氮肥施用后氧化亚氮(N_(2)O)的排放机制,通过开展好氧培养试验,研究DCD配施铵态氮(NH_(4)^(+)N)或亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)对潮土土壤N_(2)O排放的影响,同时添加不同浓度NO_(2)^(-)-N模拟NO_(2)^(-)-N累积对N_(... 为探讨双氰胺(DCD)减少铵态氮肥施用后氧化亚氮(N_(2)O)的排放机制,通过开展好氧培养试验,研究DCD配施铵态氮(NH_(4)^(+)N)或亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)对潮土土壤N_(2)O排放的影响,同时添加不同浓度NO_(2)^(-)-N模拟NO_(2)^(-)-N累积对N_(2)O和CO_(2)排放的影响。结果表明:DCD仅对NH_(4)^(+)N氧化过程中N_(2)O排放有抑制作用,对NO_(2)^(-)-N还原过程中产生的N_(2)O没有影响;培养前7 d,DCD显著抑制NH_(4)^(+)N的氧化过程,降低净硝化速率,而在添加NO_(2)^(-)-N土壤中加入DCD后净硝化速率显著增加,培养30 d后,DCD对NH_(4)^(+)N和NO_(2)^(-)-N氧化过程均没有影响;添加外源NO_(2)^(-)-N明显促进了N_(2)O排放,其排放通量显著高于不施肥的对照处理;N_(2)O累积排放量同NO_(2)^(-)-N浓度呈正相关,CO_(2)累积排放量同NO_(2)^(-)-N浓度呈显著负相关。研究表明,DCD可以避免NO_(2)^(-)-N大量累积而产生的毒害作用,但仅对氨氧化过程N_(2)O减排有效果,因此亟待研发适于抑制NO_(2)^(-)-N产生NO_(2)的新型抑制剂。 展开更多
关键词 氧化亚氮 双氰胺 亚硝态氮 硝化细菌反硝化
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