生物炭对退化蔬菜地土壤及其修复过程中N2O产排的影响
来源：土壤学报杂志2016年第3期北京时间：
作者：王 军,施 雨,李子媛,韩 成,谢祖彬,钟文辉
单位：王 军，江苏省物质循环与污染控制重点实验室，南京师范大学；wangjun_x@lyu.edu.cn,施 雨，江苏省物质循环与污染控制重点实验室，南京师范大学；492363634@qq.com,李子媛，江苏省物质循环与污染控制重点实验室，南京师范大学；334014052@qq.com,韩 成，江苏省物质循环与污染控制重点实验室，南京师范大学；chenghan@njnu.edu.cn,谢祖彬，中国科学院南京土壤研究所；zbxie@issas.ac.cn,钟文辉，江苏省物质循环与污染控制重点实验室，南京师范大学；zhongwenhui@njnu.edu.cn,
摘要：高氮投入的设施蔬菜地土壤易发生次生盐渍化、酸化、板结化等土壤退化现象，也会引起地下水污染、N2O大量排放等环境后果，严重影响了蔬菜农业的可持续发展。强还原土壤灭菌（Reductive Soil Disinfestation, RSD）作为新兴的退化设施蔬菜地土壤修复方法，能够有效缓解土壤退化，但也导致N2O大量排放。本研究选用生物炭作为调节剂，评估不同生物炭施加量对退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中N2O排放的影响，并测定反硝化功能基因（一氧化氮还原酶基因norB和氧化亚氮还原酶基因nosZ）丰度来反映反硝化微生物活性。结果显示：RSD法显著降低了土壤硝酸盐含量、提高了土壤pH，缓解了土壤退化，但其N2O累计排放量是非修复土壤的950倍以上；施加生物炭具有减排效果，其中施加5%的生物炭显著降低了退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中的N2O排放，其减排量分别为68.7%和16.0%；Pearson相关分析显示，非强还原修复过程和强还原修复过程中土壤N2O排放速率均与pH显著负相关，而在强还原修复过程中土壤N2O排放速率还与NO3--N含量显著正相关；施加生物炭显著改变了土壤norB和nosZ基因，线性回归分析表明，非强还原修复过程和强还原修复过程中土壤N2O排放的微生物机理不同，前者显著受nosZ基因丰度影响，而后者显著受norB基因丰度影响。在退化设施蔬菜地土壤中施加5%生物炭可有效减低退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中的N2O排放。
关键词：N2O排放;生物炭;退化设施蔬菜地;土壤修复;环境效应;反硝化微生物
基金资助：国家科技支撑计划项目（2013BAD11B01）和江苏省高校优秀科技创新团队项目（CXLX13_385）资助
