不同灌溉水量对农田生态系统氮素损失及功能微生物的影响

收集已有的研究结果,定量分析灌溉水量对农田生态系统氮素循环过程的影响,为我国农田系统灌溉方案的制定提供科学依据.本综述数据来源于中国知网(CNKI)及Web of Science数据库,以"氧化亚氮""氮淋溶""氨挥发""氮转化微生物""氨氧化细菌""氨氧化古菌""反硝化细菌""灌溉"为主要关键词检索相关的田间试验文献,共筛选出文献 578 篇.以传统灌溉量为对照组,减少灌溉为试验组,综合分析不同灌溉水量对农田生态系统N2O排放、氨挥发、氮素淋溶及氮循环功能微生物的影响.结果表明:对于需水量大的水稻,减少10.8%～57.8%灌溉水量将会导致N2O排放增加 0.12～11.54kg·hm-2,氨挥发降低 0.05kg·hm-2,氮素淋溶降低 1.72～12.4kg·hm-2,总氮素损失降低了 0.91～1.65kg·hm-2;对于其他需水量小的作物,减少 10%～84.5%灌溉水量将会导致N2O排放降低 0.02～2.44kg·hm-2,氨挥发增加 0.63～1.94kg·hm-2,氮素淋溶降低30～283kg·hm-2,总氮素损失降低了 29.39～283.5kg·hm-2;减少灌溉显著增加了氨氧化细菌(39.1%)和氨氧化古菌(44.6%)基因丰度,降低了反硝化功能基因丰度(36.4%～42.3%).减少灌溉水量不仅可以节省农业水资源,还可以减少农田生态系统氮素损失,降低农业面源污染风险.目前关于不同灌溉方式下农田氮素淋溶机制的研究较少,今后关于农田氮素损失及微生物的研究方向应当将氮素淋溶与氮循环功能微生物结合起来.