紫云英还田对红壤水稻土氨氧化微生物功能基因丰度的影响

孙鲁沅; 刘佳; 冯蒙蒙; 刘晗; 马停停; 陈晓芬; 林永新; 《土壤学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：硝化作用是氮循环的重要组成部分,会影响土壤氮素有效性,进而引发水体富营养化和温室气体氧化亚氮排放等生态环境问题.为研究水稻-紫云英种植模式下,紫云英还田对红壤水稻土氨氧化微生物功能基因丰度的影响,以不施肥处理(CK)作为对照,分别设置紫云英还田(G)、施用 100%化肥(C)、紫云英还田+100%化肥(GC),紫云英还田+化肥减量20%(GCT20)处理.通过实时定量PCR的方法,对各处理氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化菌(Comammox Nitrospira)分支A(Clade A)、分支B(Clade B)功能基因丰度进行研究.结果表明:与不施肥处理相比,紫云英还田可提升红壤水稻土中有机碳和全氮含量,而单施化肥对其无显著影响.土壤AOA和Clade B基因丰度在各处理间均无明显差异,表明这两类氨氧化微生物对化肥氮和绿肥氮的响应均较弱.然而,单施化肥或紫云英还田配施化肥均可显著提高 AOB 和Clade A基因丰度,但仅紫云英还田处理对AOB和Clade A基因丰度无显著影响,表明AOB和Clade A对化肥氮更敏感,而对绿肥氮的响应相对较小.此外,所有氨氧化微生物丰度均呈成熟期、孕穗期、分蘖期依次降低的趋势,表明水稻的生长和氧气浓度是影响氨氧化微生物生长的重要因素.综上所述,生育期是影响水稻土壤氨氧化微生物丰度的关键因素,但在同一生育期,紫云英还田对AOB和Clade A丰度的提升作用远低于化肥,绿肥可能更有利于氮素的保留和稳定.

关键词： 红壤水稻土 绿肥 氨氧化古菌 氨氧化细菌 完全氨氧化菌