【摘要】：反硝化是根際氮素損失重要途徑,作物品種和行距改變是否會對根際反硝化產(chǎn)生影響尚不清楚。本研究比較了不同玉米品種和種植行距間根際土壤反硝化菌群豐度和功能的差異,為降低根際反硝化損失和提高氮肥利用效率提供科學(xué)依據(jù)。通過兩個獨立的田間試驗,利用生物化學(xué)和分子微生物學(xué)方法,分別研究‘浚單20’、‘安農(nóng)8號’、‘鄭單958’、‘品玉18’和‘隆平206’5個玉米品種以及20 cm、30 cm、40 cm、50 cm種植行距對根際土壤反硝化能力、反硝化菌群豐度、N_2O/(N_2O+N_2)產(chǎn)物比和土壤呼吸等指標(biāo)的影響�！�20’、‘安農(nóng)8號’、‘鄭單958’根際反硝化能力顯著低于其他兩個品種;隨著行距減少,反硝化能力有顯著增加趨勢�！∑�206’和‘品玉18’的nir S型反硝化菌群豐度顯著高于其他品種,而nir K和nosZ型菌群的豐度以‘浚單20’和‘安農(nóng)8號’最高;行距20 cm的nir S和nir K型菌豐度顯著高于其他行距處理,但nosZ型菌豐度以40 cm行距豐度最大。品種對N_2O/(N_2O+N_2)產(chǎn)物比有一定影響,其中‘安農(nóng)8號’最低,但行距對產(chǎn)物比沒有顯著影響。相關(guān)分析表明反硝化能力與土壤呼吸和nirS型菌群豐度均極顯著正相關(guān),但與nos Z和nir K型菌群未呈現(xiàn)這種關(guān)系,由此表明nirS型菌豐度和根際有機碳差異可能是造成反硝化能力不同的主導(dǎo)因子。品種和種植行距會對玉米根際反硝化過程產(chǎn)生一定影響,根際低反硝化損失品種的篩選、選育和根際反硝化過程調(diào)控是減少根際反硝化損失,提高氮肥利用效率的有效途徑。
【圖文】：

?.63c20.56±0.92cEC(μS·cm1)131.10±2.76b128.13±4.71b145.57±1.82a123.37±3.09b121.63±13.36b含水量Watercontent(%)17.68±2.87a17.15±1.93a15.98±2.65ab14.83±2.05ab13.69±1.12b不同字母表示在品種或行距之間差異顯著(P<0.05)。Differentlettersindicatesignificantdifferencesbetweenvarietiesandrowspacings(P<0.05).行距處理。40cm行距處理土壤電導(dǎo)率最大。此外,品種和行距比較試驗均顯示玉米開花期根際土壤pH顯著低于周圍非根際土壤。2.2玉米品種和種植行距對根際土壤反硝化菌群豐度的影響圖1A顯示‘品玉18’和‘隆平206’根際土壤中nirS型反硝化菌群豐度顯著高于其他3個玉米品種。在nirk型和nosZ型反硝化菌群方面,‘浚單20’和‘安農(nóng)8號’的豐度顯著高于其他3個品種(圖1)。此外,‘浚單20’、‘安農(nóng)8號’和‘鄭單958’的nosZ/(nirS+nirK)比例顯著高于‘品玉18’和‘隆平206’(圖1B)。種植行距也對反硝化菌群產(chǎn)生明顯影響。從圖2A可以看出,20cm行距根際土壤中nirS型和nirk型反硝化菌群豐度顯著高于其他3個行距處理。在nosZ型菌群方面,40cm行距處理的豐度最高,其他處理之間差異不顯著(圖2B)。與品種的影響不同,行距對nosZ/(nirS+nirK)比例的影響較少,處理之間差異不顯著(圖2B)。比較兩個試驗根際和非根際土壤可知,根際土壤中nirS型反硝化菌群豐度顯著高于非根際土壤,但根際土壤nirK和nosZ型反硝化菌群豐度并不完全高于非根際土壤(圖1、圖2)。兩個試驗中,根際土壤中nirS型反硝化菌群豐度遠高于nirK型,它們之間相差兩個數(shù)量級以上(圖1、圖2)。圖1玉米品種對根際土壤nirS和nirK型反硝化菌群豐度(A)和nosZ型反硝化菌群豐度及nosZ/(nirS+nirK)(B)的影響Fig.1Effectofmaizevarietiesonabundancesofdenitrifie

第3期宋賀等:種植行距和品種對玉米根際反硝化菌群豐度和功能的影響395http://www.ecoagri.ac.cn圖2玉米種植行距對根際土壤nirS和nirK型反硝化菌群豐度(A)和nosZ型反硝化菌群豐度及nosZ/(nirS+nirK)(B)的影響Fig.2EffectofmaizerowspacingonabundanceofdenitrifierscontainingnirSandnirKgenes(A),andabundanceofdenitrifierscontainingnosZgenesandnosZ/(nirS+nirK)(B)inrhizospheresoilBulk為非根際土,不同字母表示行距間差異顯著(P<0.05)。Bulk:non-rhizospheresoil.Differentlettersindicatesignificantdifferencesamongrowspacings(P<0.05).2.3玉米品種和種植行距對根際土壤反硝化能力、N2O/(N2O+N2)產(chǎn)物比和土壤呼吸的影響從圖3A可知,‘隆平206’和‘品玉18’根際土壤反硝化能力顯著高于其他3個品種。在N2O/(N2O+N2)產(chǎn)物比和根際土壤呼吸方面,‘安農(nóng)8號’均顯著低于其他品種(圖3)。除品種影響外,種植行距也對反硝化能力和土壤呼吸產(chǎn)生顯著影響。隨著行距減少反硝化能力有顯著增加的趨勢,20cm處理的最高(圖4A)。圖3玉米品種對根際土壤反硝化能力、N2O/(N2O+N2)比(A)和土壤呼吸(B)的影響Fig.3Effectofmaizevarietiesondenitrificationcapacity,N2O/(N2O+N2)(A)andsoilrespiration(B)ofrhizospheresoilBulk為非根際土,不同字母表示品種間差異顯著(P<0.05)。Bulk:non-rhizospheresoil.Differentlettersindicatesignificantdifferencesamongvarieties(P<0.05).圖4種植行距對根際土壤反硝化能力、N2O/(N2O+N2)比(A)和土壤呼吸(B)的影響Fig.4Effectofmaizerowspacingondenitrificationcapacity,N2O/(N2O+N2)(A)andsoilrespiration(B)ofrhizospheresoilBulk為非根際土,不
【作者單位】： 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【基金】：公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費(201503121 02) 國家自然科學(xué)基金(41301258,31371566) 安徽省自然科學(xué)基金(1408085QC68)資助~~
【分類號】：S513;S154.3

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本文編號：2536870