稻田水分管理和秸稈還田對(duì)甲烷排放的微生物影響

【摘要】：為了探討不同水分管理和秸稈還田對(duì)稻田甲烷排放的影響機(jī)理,依托中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長沙農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究站長期定位試驗(yàn),選擇長期淹水(CF)、秸稈還田+長期淹水(HS+CF)、常規(guī)灌溉(IF)、秸稈還田+常規(guī)灌溉(HS+IF)4個(gè)處理,應(yīng)用限制性片段長度多態(tài)技術(shù)(T-RFLP)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在DNA和c DNA水平對(duì)比研究不同水分管理和秸稈還田影響稻田土壤甲烷排放的微生物分子機(jī)理。結(jié)果表明:長期淹水處理的甲烷排放量顯著高于常規(guī)灌溉處理,秸稈還田處理對(duì)甲烷排放的影響不顯著。產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌群落結(jié)構(gòu)只對(duì)土壤水分管理產(chǎn)生響應(yīng),對(duì)秸稈還田沒有響應(yīng)。水分管理和秸稈還田顯著影響產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量,卻對(duì)甲烷氧化菌數(shù)量沒有影響。產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌群落組成和表達(dá)群落組成存在明顯的分異,c DNA水平上產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌表達(dá)群落組成對(duì)水分管理的響應(yīng)比DNA水平群落組成更敏感。稻田甲烷排放通量與mcr A和pmo A基因豐度和表達(dá)豐度均沒有顯著相關(guān)性,只與DNA水平基因豐度比值(mcr A/pmo A)呈顯著正相關(guān)關(guān)系。可以看出,長期淹水處理可以通過改變土壤中產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌的群落結(jié)構(gòu)和數(shù)量及兩者數(shù)量的比例來調(diào)控甲烷的排放量。 【作者單位】： 中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室公共技術(shù)服務(wù)中心;中國科學(xué)院大學(xué);中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站;中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長沙農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測(cè)研究站;湖南省桃源縣農(nóng)業(yè)局;
【關(guān)鍵詞】： 水分管理 秸稈 微生物 甲烷氧化菌 群落結(jié)構(gòu) DNA cDNA
【基金】：國家科技支撐項(xiàng)目(2012BAD14B03) 國家“973”計(jì)劃項(xiàng)目(2012CB417106) 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41271280)
【分類號(hào)】：S511;S141.4
【正文快照】： 吳訥,侯海軍,湯亞芳,沈建林,劉波,魏文學(xué),秦紅靈.稻田水分管理和秸稈還田對(duì)稻田甲烷排放功能微生物的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(增刊2):69-76.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z2.010 http://www.tcsae.orgWu Ne,Hou Haijun,Tang Yafang,Shen Jianlin,Liu Bo,Wei Wenx

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