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长期施肥对稻田反硝化依赖型甲烷厌氧氧化过程的影响

文献类型: 中文期刊

作者: 王娟;吴娟;廖育林;鲁艳红;聂军;万运帆;秦晓波

作者机构:

关键词: 反硝化型甲烷厌氧氧化;稻田甲烷减排;长期施肥;猪粪;秸秆还田

期刊名称:农业环境科学学报

ISSN: 1672-2043

年卷期: 2025 年

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收录情况: 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2025-2026年度) ; ; 科技核心(2024版) ; ; 农林核心(2024版)

摘要: 反硝化依赖型甲烷厌氧氧化(DAMO)是联结碳氮循环的重要过程。本研究开展13C稳定同位素标记微宇宙培养实验,针对长期施肥对红壤水稻土DAMO过程的影响进行了分析。实验设4个处理:不施肥(CK)、氮磷钾肥(NPK)、氮钾肥加猪粪(NKM)和氮磷钾加稻草(NPKS)。结果表明:总DAMO速率对长期施肥有显著响应,其最大值(1 762.93 nmol·g-1·d-1 ,以CO2计,下同)和最小值(25.01 nmol·g-1·d-1)分别出现在NKM的深层土壤和CK的表层土壤中,并且NKM的表层、中层及深层土壤的DAMO速率均显著高于相应土层的NPKS土壤(P<0.05),分别高出276%、447%和200%。亚硝酸盐型DAMO(n-damo)速率从表层到深层土壤呈递增趋势,NKM的中层土壤n-damo强度显著高于NPKS(高出755%)(P<0.05)。对于硝酸盐型DAMO(Nr-damo)速率,NKM深层土壤(702.49 nmol·g-1·d-1)显著高于中层土壤(38.77 nmol·g-1·d-1)(P<0.05),而且随土层深度加深,Nr-damo速率在CK中呈现递增在NPKS中呈现递减的趋势。4)各处理N2O型DAMO(N2O-damo)速率表现为表层最高(44.23~81.95 nmol·g-1·d-1),深层次之(8.47~18.46 nmol·g-1·d-1),中层最低(0.63~3.27 nmol·g-1·d-1)。对于表层土壤N2O-damo速率,NKM显著高于NPKS处理(P<0.05)。本研究结果表明,相比长期秸秆还田,猪粪配施化肥对红壤水稻土DAMO发生有更强的促进作用;此外,深层水稻土具有较高的n-damo潜力,表层水稻土则具有较高的N2O-damo潜力。本研究可为我国稻田生态系统CH4减排提供理论依据和数据基础。

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