生物质炭-沼液配施条件下旱地红壤碳氮循环功能基因丰度主控因子与耦合关系

• Published in: 农业资源与环境学报 Vol. 41; no. 4; pp. 835 - 845
• Main Authors: 郑一玲, 范栩妙, 钟哲伦, 姚光伟, 林晨, 顾佳艳, 靳泽文, 平立凤, 单胜道
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 农业农村部环境保护科研监测所 10.07.2024; 中国农业生态环境保护协会; 浙江省废弃生物质循环利用与生态处理重点实验室,杭州 310023%开化县新农村建设中心,浙江 开化 324300; 浙江科技大学环境与资源学院,杭州 310023
• Subjects: 碳氮循环; 功能基因; 生物质炭; 沼液; 旱地红壤; biogas slurry; functional genes; carbon-nitrogen cycle; biochar; upland red soil
• ISSN: 2095-6819; 2095-6819
• DOI: 10.13254/j.jare.2023.0357

为研究生物质炭-沼液配施条件下碳氮生物地球化学循环特征，本研究以典型旱地红壤为对象，按0%和2%生物质炭添加量（C0和C1）与0%和100%沼液替代比例（B0和B1）配施，探究配施条件下4年间土壤基本理化性质、碳-氮循环功能基因丰度变化特征及其相互耦合关系。结果显示：与空白处理（CK）相比，生物质炭与沼液的联合施用处理（C1B1）土壤pH提升了1.92个单位，容重降低了19.2%，全氮含量则提高了268.6%。多元非线性回归模型显示，铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）和水溶性有机碳（WSOC）是影响碳氮循环功能基因丰度的主要因子。相关性热图则表明反硝化功能基因（narG、nirK、nirS和nosZ）与碳降解（chiA、pgu、naglu和gcd）、碳固定（rbcL、frdA、pccA和mct）、甲烷代谢功能基因（mxaF和pmoA）呈正相关关系。研究表明，生物质炭与沼液配施显著提升土壤质量，并通过影响土壤碳氮形态和含量改变碳氮循环功能基因丰度，最终调控土壤碳氮循环过程。