滴灌方式和生物質(zhì)炭對(duì)溫室土壤礦質(zhì)態(tài)氮及其微生物調(diào)控的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 06:10
滴灌和生物質(zhì)炭添加均可影響土壤氮的形態(tài)及轉(zhuǎn)化.深入了解滴灌方式和生物質(zhì)炭對(duì)土壤礦質(zhì)態(tài)氮和參與礦質(zhì)態(tài)氮轉(zhuǎn)化關(guān)鍵功能基因及微生物種群的綜合影響,對(duì)改善設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方式,提高水分和氮源利用效率,降低硝酸鹽積累及其淋失引起的地下水污染具有重要指導(dǎo)意義.在日光溫室設(shè)置地表滴灌(D)、插入式滴灌(ID,插入深度15 cm)、地表滴灌+10 t·hm-2生物質(zhì)炭(DB)和插入式滴灌+10 t·hm-2生物質(zhì)炭(IDB,插深15 cm)這4個(gè)處理,以收獲期辣椒根際和非根際土壤為研究對(duì)象.結(jié)果發(fā)現(xiàn),非根際和根際土壤銨態(tài)氮含量不受滴灌方式和生物質(zhì)炭的影響.與地表滴灌相比,插入式滴灌顯著降低了非根際土壤硝態(tài)氮的含量(P<0.05),但生物質(zhì)炭削弱了這種差異.同種滴灌方式下,生物質(zhì)炭添加降低了根際土壤硝態(tài)氮的含量.生物質(zhì)炭添加降低了地表滴灌辣椒非根際土壤AOA、AOB和nirK基因拷貝數(shù)以及根際土壤AOA基因拷貝數(shù)(P<0.05),提高了兩種滴灌方式根際土壤AOB和nirK基因拷貝數(shù)(P<0.05).結(jié)構(gòu)方程模型分析結(jié)果顯示,在非根際和根際土壤...
【文章來源】:環(huán)境科學(xué). 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
土壤AOA、AOB和nirK基因拷貝數(shù)差異
基于結(jié)構(gòu)方程模型的結(jié)果(圖3),在非根際土壤中環(huán)境因子和生物因子對(duì)銨態(tài)氮的解釋率為70%,對(duì)硝態(tài)氮的解釋率為99%.銨態(tài)氮與水分含量及pH呈顯著負(fù)相關(guān); AOB基因拷貝數(shù)與電導(dǎo)率呈顯著負(fù)相關(guān).硝態(tài)氮與電導(dǎo)率及nirK基因拷貝數(shù)呈顯著正相關(guān),與水分含量及AOB基因拷貝數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān).基于表5中的λ值,pH對(duì)銨態(tài)氮的直接負(fù)作用最大,其次是水分含量; AOB基因拷貝數(shù)在所有因子中對(duì)硝態(tài)氮直接負(fù)作用最大,電導(dǎo)率對(duì)硝態(tài)氮的直接與間接正作用均最大.在根際土壤中環(huán)境因子和生物因子對(duì)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的解釋率分別為70%和74%.硝態(tài)氮與AOB基因拷貝數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),pH對(duì)銨態(tài)氮的直接正作用最大,電導(dǎo)率的直接負(fù)作用最大.AOB基因拷貝數(shù)在所有因子中對(duì)硝態(tài)氮直接負(fù)作用最大; 電導(dǎo)率對(duì)硝態(tài)氮的直接正作用最大.表4 滴灌方式和生物質(zhì)炭對(duì)辣椒根際與非根際土壤礦質(zhì)態(tài)氮轉(zhuǎn)化功能微生物群落結(jié)構(gòu)的影響Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 處理 基因 非根際 根際 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物質(zhì)炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物質(zhì)炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558
表4 滴灌方式和生物質(zhì)炭對(duì)辣椒根際與非根際土壤礦質(zhì)態(tài)氮轉(zhuǎn)化功能微生物群落結(jié)構(gòu)的影響Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 處理 基因 非根際 根際 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物質(zhì)炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物質(zhì)炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558表5 環(huán)境及生物因子對(duì)辣椒根際與非根際土壤礦質(zhì)態(tài)氮的直接和間接影響1)Table 5 Direct, indirect, and total effects of abiotic and biotic factors on soil mineral nitrogen in the rhizosphere and non-rhizosphere soil of pepper plants 土壤 礦質(zhì)態(tài)氮 影響 λ值 水分含量 電導(dǎo)率 pH AOB基因拷貝數(shù) nirK基因拷貝數(shù) 直接影響 -0.523 0.000 -0.701 -0.225 — 銨態(tài)氮 間接影響 0.109 0.122 0.000 0.000 — 非根際 總影響 -0.414 0.122 -0.701 -0.225 — 直接影響 -0.199 0.342 — -0.799 0.097 硝態(tài)氮 間接影響 -0.032 0.376 — 0.031 0.000 總影響 -0.231 0.718 — -0.768 0.097 直接影響 0.118 -0.304 0.390 0.204 — 氨態(tài)氮 間接影響 0.251 -0.079 0.145 0.000 — 根際 總影響 0.369 -0.383 0.535 0.204 — 直接影響 -0.096 0.372 — -0.425 0.283 硝態(tài)氮 間接影響 -0.344 0.285 — -0.045 0.000 總影響 -0.441 0.656 — -0.380 0.283 1)“—”表示沒有數(shù)據(jù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物炭添加提高漬水條件下番茄產(chǎn)量改善品質(zhì)[J]. 邵光成,吳世清,房凱,黃豆豆,姚懷柱. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(19)
[2]生物炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)對(duì)氨氮的吸附特性影響[J]. 陳梅,王芳,張德俐,易維明. 環(huán)境科學(xué). 2019(12)
[3]灌溉方式和灌水下限對(duì)溫室青茄生長、耗水特性及產(chǎn)量的影響[J]. 胡蘭,翟國亮,鄧忠,蔡九茂,張文正,高劍民. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]生物質(zhì)炭對(duì)雙季稻田土壤反硝化功能微生物的影響[J]. 劉杰云,邱虎森,王聰,沈健林,吳金水. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[5]土壤密實(shí)度對(duì)單點(diǎn)源入滲土壤水分再分布影響研究[J]. 王海宇,張?jiān)抡?董平國. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(02)
[6]長期施肥對(duì)設(shè)施菜田土壤氮、磷時(shí)空變化及流失風(fēng)險(xiǎn)的影響[J]. 石寧,李彥,井永蘋,薄錄吉,張英鵬,孫明,仲子文. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]節(jié)水灌溉技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 張振振. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2018(06)
[8]貢嘎山森林土壤氨氧化微生物數(shù)量在海拔梯度的空間分異特征[J]. 王曉胡,寇涌蘋,趙文強(qiáng),嚴(yán)賢春. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2019(02)
[9]調(diào)虧灌溉下滴灌玉米植株與土壤水分及節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)[J]. 魏永霞,馬瑛瑛,劉慧,張雨鳳,楊軍明,張奕. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]水分管理措施對(duì)施用有機(jī)肥麥田土壤酶活性和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張傳更,高陽,張立明,司轉(zhuǎn)運(yùn),李雙. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(02)
本文編號(hào):3561776
【文章來源】:環(huán)境科學(xué). 2020,41(08)北大核心EICSCD
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【部分圖文】:
土壤AOA、AOB和nirK基因拷貝數(shù)差異
基于結(jié)構(gòu)方程模型的結(jié)果(圖3),在非根際土壤中環(huán)境因子和生物因子對(duì)銨態(tài)氮的解釋率為70%,對(duì)硝態(tài)氮的解釋率為99%.銨態(tài)氮與水分含量及pH呈顯著負(fù)相關(guān); AOB基因拷貝數(shù)與電導(dǎo)率呈顯著負(fù)相關(guān).硝態(tài)氮與電導(dǎo)率及nirK基因拷貝數(shù)呈顯著正相關(guān),與水分含量及AOB基因拷貝數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān).基于表5中的λ值,pH對(duì)銨態(tài)氮的直接負(fù)作用最大,其次是水分含量; AOB基因拷貝數(shù)在所有因子中對(duì)硝態(tài)氮直接負(fù)作用最大,電導(dǎo)率對(duì)硝態(tài)氮的直接與間接正作用均最大.在根際土壤中環(huán)境因子和生物因子對(duì)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的解釋率分別為70%和74%.硝態(tài)氮與AOB基因拷貝數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),pH對(duì)銨態(tài)氮的直接正作用最大,電導(dǎo)率的直接負(fù)作用最大.AOB基因拷貝數(shù)在所有因子中對(duì)硝態(tài)氮直接負(fù)作用最大; 電導(dǎo)率對(duì)硝態(tài)氮的直接正作用最大.表4 滴灌方式和生物質(zhì)炭對(duì)辣椒根際與非根際土壤礦質(zhì)態(tài)氮轉(zhuǎn)化功能微生物群落結(jié)構(gòu)的影響Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 處理 基因 非根際 根際 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物質(zhì)炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物質(zhì)炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558
表4 滴灌方式和生物質(zhì)炭對(duì)辣椒根際與非根際土壤礦質(zhì)態(tài)氮轉(zhuǎn)化功能微生物群落結(jié)構(gòu)的影響Table 4 Effect of drip irrigation and biochar addition on functional microbial communities participating in the transformation of soil mineral nitrogen 處理 基因 非根際 根際 F Sig. F Sig. 滴灌方式 K10945 0.901 0.494 1.128 0.352 K00368 0.478 0.943 1.145 0.283 生物質(zhì)炭 K10945 2.819 0.032 0.211 0.957 K00368 0.772 0.625 2.133 0.027 滴管方式×生物質(zhì)炭 K10945 2.850 0.042 0.637 0.657 K00368 1.163 0.310 0.882 0.558表5 環(huán)境及生物因子對(duì)辣椒根際與非根際土壤礦質(zhì)態(tài)氮的直接和間接影響1)Table 5 Direct, indirect, and total effects of abiotic and biotic factors on soil mineral nitrogen in the rhizosphere and non-rhizosphere soil of pepper plants 土壤 礦質(zhì)態(tài)氮 影響 λ值 水分含量 電導(dǎo)率 pH AOB基因拷貝數(shù) nirK基因拷貝數(shù) 直接影響 -0.523 0.000 -0.701 -0.225 — 銨態(tài)氮 間接影響 0.109 0.122 0.000 0.000 — 非根際 總影響 -0.414 0.122 -0.701 -0.225 — 直接影響 -0.199 0.342 — -0.799 0.097 硝態(tài)氮 間接影響 -0.032 0.376 — 0.031 0.000 總影響 -0.231 0.718 — -0.768 0.097 直接影響 0.118 -0.304 0.390 0.204 — 氨態(tài)氮 間接影響 0.251 -0.079 0.145 0.000 — 根際 總影響 0.369 -0.383 0.535 0.204 — 直接影響 -0.096 0.372 — -0.425 0.283 硝態(tài)氮 間接影響 -0.344 0.285 — -0.045 0.000 總影響 -0.441 0.656 — -0.380 0.283 1)“—”表示沒有數(shù)據(jù)
【參考文獻(xiàn)】:
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[4]生物質(zhì)炭對(duì)雙季稻田土壤反硝化功能微生物的影響[J]. 劉杰云,邱虎森,王聰,沈健林,吳金水. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[5]土壤密實(shí)度對(duì)單點(diǎn)源入滲土壤水分再分布影響研究[J]. 王海宇,張?jiān)抡?董平國. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(02)
[6]長期施肥對(duì)設(shè)施菜田土壤氮、磷時(shí)空變化及流失風(fēng)險(xiǎn)的影響[J]. 石寧,李彥,井永蘋,薄錄吉,張英鵬,孫明,仲子文. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]節(jié)水灌溉技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 張振振. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2018(06)
[8]貢嘎山森林土壤氨氧化微生物數(shù)量在海拔梯度的空間分異特征[J]. 王曉胡,寇涌蘋,趙文強(qiáng),嚴(yán)賢春. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2019(02)
[9]調(diào)虧灌溉下滴灌玉米植株與土壤水分及節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)[J]. 魏永霞,馬瑛瑛,劉慧,張雨鳳,楊軍明,張奕. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]水分管理措施對(duì)施用有機(jī)肥麥田土壤酶活性和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張傳更,高陽,張立明,司轉(zhuǎn)運(yùn),李雙. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(02)
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