種植不同冬季作物對(duì)稻田甲烷、氧化亞氮排放和土壤微生物的影響

【摘要】：研究雙季稻收獲后填閑種植不同冬季作物在其生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)的排放特征,對(duì)合理利用冬閑稻田、發(fā)展冬季作物生產(chǎn)及合理評(píng)價(jià)不同種植模式具有重要意義。采用靜態(tài)箱-氣相色譜法對(duì)冬季免耕直播黑麥草、紫云英和冬閑的雙季稻田中CH4和N2O排放及其相關(guān)微生物數(shù)量變化進(jìn)行了分析。在冬季作物生長(zhǎng)期,不同冬季作物稻田CH4和N2O排放通量均顯著高于對(duì)照(冬閑),CH4和N2O排放通量均表現(xiàn)為免耕直播黑麥草免耕直播紫云英冬閑;免耕直播黑麥草和紫云英處理稻田CH4排放量分別為2.28和1.07 g·m-2,分別比對(duì)照增加241.92%和60.63%;N2O排放量分別為0.59和0.48 g·m-2,分別比對(duì)照增加71.93%和40.06%;各處理稻田土壤產(chǎn)甲烷細(xì)菌、甲烷氧化細(xì)菌、硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌的數(shù)量變化范圍分別為0.33×102~163.37×102 cfu·g-1、11.05×103~245.68×103 cfu·g-1、3.21×103~178.26×103 cfu·g-1和10.47×105~198.88×105 cfu·g-1,免耕直播黑麥草和紫云英處理稻田土壤產(chǎn)甲烷細(xì)菌、甲烷氧化細(xì)菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的數(shù)量均顯著高于冬閑,其中免耕直播黑麥草處理稻田土壤的產(chǎn)甲烷細(xì)菌、甲烷氧化細(xì)菌和硝化細(xì)菌數(shù)量顯著高于免耕直播紫云英處理,而免耕直播紫云英處理稻田土壤反硝化細(xì)菌的數(shù)量則顯著高于免耕直播黑麥草處理。研究結(jié)果顯示,種植不同冬季作物能促進(jìn)稻田生態(tài)系統(tǒng)中CH4和N2O的排放,而這兩種氣體的排放量與稻田土壤產(chǎn)甲烷細(xì)菌、甲烷氧化菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌數(shù)量變化密切相關(guān)。 【作者單位】： 湖南省土壤肥料研究所;
【關(guān)鍵詞】： 雙季稻田 冬季作物 CH NO 土壤微生物
【基金】：湖南省自然科學(xué)基金(12JJ4022) 國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(201103001)
【分類號(hào)】：S511.42;S154.4
【正文快照】： 大氣中溫室氣體濃度的增加是導(dǎo)致全球變暖的主要因素,甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)是大氣中兩種重要的溫室氣體,對(duì)地球系統(tǒng)的能量收支和地球氣候變化有重要影響(Ghosh等,2003)。CH4和N2O單位分子的增溫潛能分別是CO2的25和298倍(Bhatia等,2005),其氣體濃度分別以每年約1%和0.2%~0

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