文献信息:
LintonNicolaF.,FerrariMachadoPedroVitor,DeenBill,Wagner-RiddleClaudia,DunfieldKariE*.Long-termdiverserotationaltersnitrogencyclingbacterialgroupsandnitrousoxideemissionsafternitrogenfertilization.SoilBiologyandBiochemistry,00,:.DOI:10./j.soilbio.00.
SoilBiologyandBiochemistry最新(00年)影响因子:7.
Highlights:Diversifyingcorn-soybeanrotationwithwheatandcovercropsincreasedNOemissions.
NitrifyingbacteriaincreasedinresponsetoinorganicNfertilizerapplication.
AmmoniaoxidizergeneabundancewaspositivelycorrelatedwithNOemissions.
CladeNO-reductase-bearingdenitrifiersweremoreabundantandactivethanClade1.
Diversifiedcornrotationshadgreatersoilmoistureintheearlygrowingseason.
摘要:农业是全球土壤氧化亚氮(NO)排放的主要来源。作物多样性的增加会改变土壤氮素(N)、理化性质及地下微生物群落,从而导致在施用无机氮肥时潜在的NO排放发生变化。硝化和反硝化作用是两个主要氮循环途径,其对土壤NO的产生有重要贡献。本研究旨在了解35年的作物多样化轮作对施氮后硝化和反硝化细菌的多样性、群落大小和活性以及NO排放的影响。年,在添加化肥后,于单一(玉米-玉米-大豆-大豆)和多样化(种红三叶草覆盖作物情况下玉米-玉米-大豆-小麦)四年轮作且第二年种植玉米的长期试验中利用自动试验室连续测定了NO排放量。在NO排放高峰期间,使用高频采样收集土壤样品,以确定施用尿素-铵态氮-硝态氮(UAN)土壤中16SrRNA、amoA、nirS、nirK、nosZ1和nosZ基因和基因转录的变化。结果表明,NO排放在施用UAN后的两种轮作处理中均发生,但在多样化轮作处理中排放较高,同时具有较高的总细菌和反硝化细菌(nirK和nosZ)丰度。添加UAN后不久,细菌amoA在两种轮作处理中均显著增加,但基因拷贝数在单一轮作处理中显著下降,而在多样化轮作处理中仍保持增加的趋势。始终检测到非典型nosZ转录本,但在添加UAN后拷贝数更高。在单一和多样化轮作间,总细菌多样性没有差异,但是导致土壤NO排放的微生物途径、氨氧化和反硝化微生物丰度在具有更多样化种植历史的土壤中增加。包括作物多样化在内的最佳管理措施(BMPs)需要考虑微生物群落和温室气体(GHG)的产生,以便充分量化土壤生态系统服务。
Abstract:Agricultureaccountsforamajorityofglobalsoilnitrousoxide(NO)emissions.Increasedcropdiversitycanchangesoilnitrogen(N),physicochemicalpropertiesandalterbelowgroundmicrobial