种植不同冬季作物对稻田甲烷、氧化亚氮排放和土壤微生物的影响

【摘要】：研究双季稻收获后填闲种植不同冬季作物在其生长季节内甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的排放特征,对合理利用冬闲稻田、发展冬季作物生产及合理评价不同种植模式具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法对冬季免耕直播黑麦草、紫云英和冬闲的双季稻田中CH4和N2O排放及其相关微生物数量变化进行了分析。在冬季作物生长期,不同冬季作物稻田CH4和N2O排放通量均显著高于对照(冬闲),CH4和N2O排放通量均表现为免耕直播黑麦草免耕直播紫云英冬闲;免耕直播黑麦草和紫云英处理稻田CH4排放量分别为2.28和1.07 g·m-2,分别比对照增加241.92%和60.63%;N2O排放量分别为0.59和0.48 g·m-2,分别比对照增加71.93%和40.06%;各处理稻田土壤产甲烷细菌、甲烷氧化细菌、硝化细菌及反硝化细菌的数量变化范围分别为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,免耕直播黑麦草和紫云英处理稻田土壤产甲烷细菌、甲烷氧化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的数量均显著高于冬闲,其中免耕直播黑麦草处理稻田土壤的产甲烷细菌、甲烷氧化细菌和硝化细菌数量显著高于免耕直播紫云英处理,而免耕直播紫云英处理稻田土壤反硝化细菌的数量则显著高于免耕直播黑麦草处理。研究结果显示,种植不同冬季作物能促进稻田生态系统中CH4和N2O的排放,而这两种气体的排放量与稻田土壤产甲烷细菌、甲烷氧化菌、硝化细菌和反硝化细菌数量变化密切相关。 【作者单位】： 湖南省土壤肥料研究所;
【关键词】： 双季稻田 冬季作物 CH NO 土壤微生物
【基金】：湖南省自然科学基金(12JJ4022) 国家公益性行业(农业)科研专项经费(201103001)
【分类号】：S511.42;S154.4
【正文快照】： 大气中温室气体浓度的增加是导致全球变暖的主要因素,甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是大气中两种重要的温室气体,对地球系统的能量收支和地球气候变化有重要影响(Ghosh等,2003)。CH4和N2O单位分子的增温潜能分别是CO2的25和298倍(Bhatia等,2005),其气体浓度分别以每年约1%和0.2%~0

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