不同溫度下尿素對水稻土甲烷產(chǎn)生及相關(guān)古菌群落的影響

【摘要】：水稻田是大氣甲烷的重要排放源。尿素氮肥施用是提升水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施,但其對稻田土壤中產(chǎn)甲烷古菌的影響規(guī)律仍不清楚。通過模擬水稻生長季節(jié)可能的田間溫度變化,本研究設(shè)置水稻土施加尿素(N,400 mg/kg干土)與未施加尿素兩個處理,在15℃、25℃、37℃以及50℃下進(jìn)行為期100天的厭氧培養(yǎng),定期測定了培養(yǎng)過程中甲烷累積量以及土壤理化因子如p H、NH_4~+-N以及有機(jī)碳的變化,并運(yùn)用基于16S r RNA基因的T-RFLP(末端限制性片段多態(tài)性分析)技術(shù)分析了產(chǎn)甲烷過程中古菌群落結(jié)構(gòu)隨時間的變化情況。結(jié)果表明:在中低溫范圍內(nèi)(15~37℃),尿素對水稻土產(chǎn)甲烷有抑制作用,但在50℃高溫下尿素對水稻土產(chǎn)甲烷量沒有顯著影響。尿素可能通過改變產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)來影響甲烷的產(chǎn)生,在15~37℃范圍內(nèi),尿素降低了水稻土產(chǎn)甲烷古菌群落的穩(wěn)定性,增大了其在不同時間的差異性;而在50℃高溫時,尿素對水稻土產(chǎn)甲烷古菌穩(wěn)定性和差異性的影響不明顯。不同溫度下,尿素均降低了甲烷八疊球菌(Methanosarcinaceae)的豐度,且隨著溫度的變化,尿素對水稻土產(chǎn)甲烷機(jī)制的改變可能沒有影響。 【作者單位】： 寧波大學(xué)海洋學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 水稻土 尿素 甲烷 古菌 T-RFLP
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41101234)資助
【分類號】：S154.1
【正文快照】： 甲烷(CH4)被認(rèn)為是僅次于CO2的第二大溫室氣體[1]。甲烷的產(chǎn)生和排放對全球氣候變暖和生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有著重要的影響。水稻田是甲烷產(chǎn)生的主要來源之一,其排放量占全球甲烷排放總量的5%~19%[2]。甲烷是產(chǎn)甲烷菌在嚴(yán)格厭氧條件下作用于產(chǎn)甲烷底物的結(jié)果。目前認(rèn)為產(chǎn)甲烷古菌通

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