接种植物根际促生菌对施用有机无机复混肥土壤N2O排放的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第12期北京时间：

作者：王洲章，朱津宏，熊若男，杨思琪，高南，吴永红，张振超，吴国平，申卫收

单位：(1.南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏 南京 210044;2.南京工业大学生物与制药工程学院/国家生化工程技术研究中心，江苏 南京 211816;3.中国科学院南京土壤研究所，土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏 南京 210008;4.江苏丘陵地区镇江农业科学研究所，江苏 镇江 212400)

摘要：施用有机无机复混肥可提高土壤肥力、增加作物产量，但也增加温室气体氧化亚氮(N2O)的排放。采集江苏省句容市的复垦土壤样品设置室内土壤培养试验，研究接种植物根际促生菌(PGPR)对施用有机无机复混肥土壤N2O排放的影响。结果表明，接种PGPR菌株Azospirillum sp. TSA2S、Pseudomonas stutzeri NRCB010、Achromobacter denitrificans YSQ030和Bacillus subtilis NRCB002，相对于施肥不接种的对照显著减少了土壤N2O排放量；土壤N2O的累积排放量由高到低为NRCB002>TSA2S>NRCB010>YSQ030，其中N2O排放量分别减少了59%、62%、63%和72%。无论接种与否，施肥均显著提高了土壤中氨氧化古菌amoA、氨氧化细菌amoA以及全程硝化菌amoB、反硝化细菌nirS和nirK的基因拷贝数。接种携带nosZ基因的N2O还原细菌A. sp. TSA2S、P. stutzeri NRCB010、A. denitrificans YSQ030显著提高了施肥土壤中nosZⅠ和nosZⅡ的基因丰度。然而，接种不携带nosZ基因的B. subtilis NRCB002则没有明显改变施肥土壤中nosZⅠ和nosZⅡ的基因丰度。这些结果意味着接种4株具有N2O减排效应的PGPR菌株，分别从微生物介导的直接和间接机制减少了土壤N2O的排放。研究结果将为减少施用有机无机复混肥土壤N2O排放提供科学依据，也将为研发具有生态环境效应的新型生物肥料提供技术参考。

关键词：复垦土壤;植物根际促生菌(PGPR);氧化亚氮(N2O);有机无机复混肥;氮循环功能基因

基金资助：基金项目:国家自然科学基金(31972503，41771291)；江苏省重点研发计划(社会发展)项目(BE2020731)。