生物炭对热带地区辣椒种植土壤N₂O排放及其功能基因的影响

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：陈绮琦,王紫君,陈云忠,王誉琴,朱启林,胡天怡,胡煜杰,伍延正,孟磊,汤水荣

单位：海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228,海南大学热带作物学院, 海口 570228

摘要：生物炭具有一定的增产和减少N₂ O排放效果,但关于其相关氮循环微生物作用的动态变化过程了解较少.为探明热带地区生物炭的增产减排效应潜力及相关微生物动态作用机制,通过辣椒盆栽试验对比添加生物炭(B)、常规施肥(CON)和不施氮(CK)处理对辣椒产量、氧化亚氮(N₂ O)的排放及相关功能基因丰度的影响.结果表明,CON处理产量高于CK处理;与CON处理相比,生物炭显著增加辣椒产量18.0%(P<0.05),添加生物炭在辣椒生长的大部分时期增加土壤NH+₄-N和NO-₃-N含量;在辣椒的生长周期内,相比CON处理,生物炭处理显著减少土壤N₂ O累积排放量18.3%(P<0.05).N₂ O排放通量与氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的amoA基因丰度呈极显著负相关(P<0.01);与nosZ基因丰度呈显著负相关(P<0.05),表明N₂ O排放可能主要来自反硝化过程;在辣椒生长初期,生物炭处理通过降低(nirK+nirS)/nosZ值显著降低N₂ O的排放,而在辣椒生长后期B处理的(nirK+nirS)/nosZ值高于CON处理导致其N₂ O通量高于CON处理.因此,添加生物炭不仅能够达到使热带地区蔬菜增产的效果,同时也减少N₂ O的排放量,可以作为海南等热带地区土壤地力提升的新策略.

关键词：生物炭,辣椒产量,N2O排放,功能基因,动态变化,