農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,硝化作用對土壤氮素有效性和氮損失有重要影響。稻田冬綠肥可以改善參與氮素循環(huán)的微生物群落結構,減少氮素損失。近年來,中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所肥料及施肥技術團隊綠肥小組系統(tǒng)研究了稻田綠肥紫云英調控硝化作用及其微生物機制,相關研究成果分別在《Geoderma》、《Applied Soil Ecology》、《European Journal of Soil Biology》和《草業(yè)學報》等國內外知名期刊上發(fā)表。
不同類型稻田土壤中,硝化能力和對綠肥的響應有較大差異。堿性水稻土的硝化能力明顯強于酸性水稻土,冬種綠肥降低堿性土壤的硝化強度、增加酸性土壤的硝化強度(Gao et al., 2020, Applied Soil Ecology; Gao et al., 2018, Applied Soil Ecology; Gao et al., 2018, European Journal of Soil Biology; 王艷秋等, 2017, 草業(yè)學報)。在紫潮泥(堿性)水稻土中,綠肥處理增加土壤銨態(tài)氮含量、降低硝態(tài)氮含量,說明冬種綠肥可以通過調控硝化作用降低硝態(tài)氮淋失風險(Gao et al., 2020, Applied Soil Ecology)。
氨氧化細菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)是參與硝化作用的第一步且是限速步驟氨氧化作用的主要微生物。AOA在稻田土壤中占主導地位,堿性水稻土中AOA和AOB的數(shù)量顯著高于酸性水稻土。在酸性紅壤稻田中,AOA對綠肥處理更敏感(Gao et al., 2018, Applied Soil Ecology; Gao et al., 2018, European Journal of Soil Biology);但在堿性土壤中,則表現(xiàn)為綠肥提高AOA中Nitrosopumilus,降低AOB中Nirosomonas的豐度(Gao et al., 2020, Geoderma)。在紫潮泥水稻土中,紫云英配施不同比例化肥直接影響AOA在硝化作用中的相對貢獻,且AOA的群落結構變化直接影響了紫潮泥的硝化強度,說明綠肥影響紫潮泥的硝化作用可能是通過改變AOA群落結構來實現(xiàn)的(Gao et al., 2020, Geoderma)。
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論文鏈接:
[1] http://cyxb.magtech.com.cn/CN/abstract/abstract4497.shtml
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0929139316305522
[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1164556318300165
[4]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016706119320361?via=ihub
[5] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0929139320306272
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