有机和无机肥配比对黄褐土硝化和反硝化微生物丰度及功能的影响

[目的]土壤硝化与反硝化作用是氮循环的两个关键环节,本文研究不同比例的有机、无机肥配施对硝化和反硝化进程产生的影响,为高效施肥提供理论基础.[方法]在安徽农业大学农翠园试验基地的黄褐土上进行了小麦–玉米轮作田间试验.试验以不施氮肥为对照(CK),在小麦、玉米总施氮量相同的条件下,设置5个处理,分别为单施无机肥(T1)、无机肥:有机肥=2:1(T2)、无机肥:有机肥=1:1(T3)、无机肥:有机肥=1:2(T4)、单施有机肥(T5).在小麦拔节期,取0—20 cm土壤样品,利用荧光定量PCR技术测定反硝化和氨氧化微生物丰度,并结合反硝化能力、N2O/(N2O+N2)产物比、土壤呼吸、硝化势和氨氧化细菌(AOB)与古菌(AOA)对硝化势相对贡献率的测定,分析江淮地区长期有机和无机肥配施对黄褐土硝化、反硝化微生物丰度及其功能的影响.[结果]单施无机肥或有机肥处理的硝化势均高于不同配比处理.与添加有机肥相比,增施无机肥会显著增加AOA的丰度和硝化贡献率.在反硝化方面,反硝化能力和土壤呼吸随着有机肥投入量的增加而增加,单施有机肥处理显著高于其它处理.nirS和nosZ型反硝化菌丰度随着有机肥的增加而增加,而nirK型反硝化菌丰度呈减少趋势.相关分析表明,反硝化能力与nirS型、nosZ型反硝化菌丰度、有机质和可溶性有机碳含量极显著正相关,与nirK相关性不强.[结论]与单施无机肥或有机肥处理相比,有机和无机肥适当配施可降低土壤硝化势,并能调控AOA和AOB在硝化过程中的作用,有效地降低土壤反硝化损失.