硝化抑制剂与尿素配施对旱地土壤温室气体排放及硝化微生物的影响

摘要

为明确施肥措施对旱地土壤温室气体排放的综合效应及微生物机理,采集典型麦田土壤进行室内微宇宙培养,研究了双氰胺(DCD)和烯丙基硫脲(ATU)分别与尿素配施对旱地土壤氮素转化及N2O、CO2和CH4排放的影响,同时监测了不同类型微生物群落的动态变化.结果表明氨氧化细菌(AOB)主导了施氮麦田土壤硝化过程及N2O排放.单施尿素促进AOB迅速繁殖,使N2O排放总量提高235％,同时促进了细菌生长,CO2排放量增加18.5％.DCD与尿素配施极大程度抑制了 AOB的生长,显著降低了 N2O排放(59.4％),但促进了细菌的生长并提高了 CO2的排放总量(50.6％).而ATU与尿素配施同时抑制了真菌、细菌和AOB的生长,对反硝化细菌的影响则相反,使CO2和N2O排放分别下降28.4％和35.2％.与不施肥相比,氮肥及与两种硝化抑制剂配施均显著降低了 CH4的排放量.3种温室气体的综合温室效应在处理间差异显著:Urea+DCD＞Urea＞CK＞Urea+ATU.CO2排放对综合温室效应的贡献最大,CO2和N2O的贡献之和大于98.4％.该研究为深刻理解农田土壤中的微生物行为及生态学效应,合理使用硝化抑制剂以及减缓温室气体排放提供科学依据.