高粱分泌生物硝化抑制剂的机制及其对土壤氨氧化微生物的影响

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:twpt168
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硝化作用是形成农田氮素损失的主要过程,硝化作用不但降低了氮肥利用率,同时硝酸盐大量淋失也会污染地表和地下水,并且后续的反硝化作用还会产生温室气体N2O,对生态环境造成了严重的负面影响。为了提高氮肥利用率,保护生态环境,降低硝化作用是一种必然趋势。生物硝化抑制剂(BNI)是指由植物本身根系分泌的、对土壤亚硝化细菌活性具有抑制作用的物质。在农作物中发现高粱是具有分泌BNI的能力,因此本实验首先对高粱分泌BNI的机制进行了研究,针对不同铵/硝营养下高粱根系分泌BNIs活性差异,发现了根系细胞膜质子泵活性是决定BNI分泌的调控因子。在此基础上,以玉米作为对照,通过高粱单作和玉米高粱间作的盆栽试验和大田试验,提取土壤DNA,建立氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的amoA基因文库,研究了种植高粱后根系分泌的BNI对土壤AOA和AOB丰度和多样性的影响。主要结果如下:1.水培试验发现,NH4+-N营养促进高粱根系BNIs的释放和H+-ATPase活性的提高。相比NOC3--N营养,NH4+-N营养导致根际酸化是刺激H+-ATPase活性升高、促进高粱分泌BNI的重要原因。由于氮素形态影响了根系细胞膜质子泵活性,高粱根系H+-ATPase的活性变化和根系分泌BNI活性的变化是一致的。细胞膜H+-ATPase活性是调控BNI分泌的直接原因。2.盆栽试验土壤各个处理中的AOB丰度高低为:玉米NH4+(玉米单作施NH4+处理)>间作NH4+(玉米高粱间作施NH4+)>NH4+(施氮肥空白处理)>高粱NH4+(高粱单作施NH4+)>CK(不施氮肥空白处理);AOA丰度结果表明:间作NH4+>玉米NH4+>NH4+>高粱NH4+>CK;大田试验土壤中AOB丰度和AOA丰度都是玉米单作处理高于高粱单作。3.盆栽试验土壤DNA克隆文库中得到AOB-amoA基因主要OTU序列和不可培养氨氧化细菌或不可培养细菌亲缘关系很近,可能被划分为亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)。AOA-amoA基因主要OTU序列与不可培养的氨氧化古菌和不可培养的古菌获得序列相似性很高,可能来自于土壤或沉积物环境。AOB多样性大小顺序为:施氮肥空白处理(NH4+)>不施氮肥空白处理CK>间作NH4+>玉米加硝化抑制剂NP>玉米NH4+>高粱NH4+,AOA多样性大小顺序为NH4+>CK>高粱NH4+>玉米NH4+NP>玉米NH4+>间作NH4+。4.大田试验中AOB-amoA基因的主要OTU序列和不可培养的氨氧化细菌或不可培养的细菌进化距离较近,可能被划分为亚硝化螺菌属(Nitrosospira)或亚硝化叶菌属亚硝化叶菌属(Nitrosolobus),AOA-amoA基因序列与不可培养的氨氧化古菌和不可培养的古菌获得基因序列相似性很高,可能来自土壤或沉积物环境中。玉米AOB和AOA多样性均高于高粱。
其他文献
《中华商标》2013年合订本正在热售中,有意者请尽快与本社联系,180元/本(含邮费)。另:本社历年合订本也能订购,欢迎踊跃订阅!联系人:冯迎萍联系电话:010-68036092地址:北京市
本试验1992年在曲靖市越州进行,共4个处理:①70%作基肥,30%作追肥;②60%作基肥,40%作追肥;③97作环状基肥;④100%作拌塘基肥(对照)。肥料品种为复合肥(15:15:15)、硫酸钾、钙
将农作物秸秆和梨树修剪枝条堆肥化处理施入到梨园土壤中,可以有效利用农业废弃资源,促进土壤改良,对改善生态环境和提高土壤肥力都具有重要意义。本研究在不同的梨园开展了
通过野外调查、营养液培养和土壤培养试验,进行了Cu、Pb及其交互作用对鱼腥草生理生态效应的研究。本研究分别就不同类型土壤Cu、Pb含量对鱼腥草累积Cu和Pb的影响,Cu、Pb及其交互作用对鱼腥草生长发育及Cu、Pb在鱼腥草体内累积、迁移和分配的影响,Cu、Pb及其交互作用对鱼腥草生理生化特性及微量元素吸收的影响进行了探讨。研究结果表明: 1、在黄壤和水稻土中Cu、Pb在鱼腥草地下茎中的累积表
有机肥料的施用、作物秸秆覆盖以及少免耕技术等保护性管理方式可以增加土壤养分含量、改善土壤结构、促进微生物群落发展及提高作物产量。土壤养分、微生物群落以及酶活性都
小麦是人类主要的粮食作物之一,世界上70﹪的小麦播种面积分布在干旱和半干旱地区,深入研究小麦根系的水分功能与机理,对探明干旱逆境下小麦适应性变化的潜在机制、调控根系发育、
合理改革棉田种植制度,研究推广示范化栽培技术,通过调查当地的自然、生产、社会条件,明确了黄河流域棉区改棉田一熟为麦棉套作,长江流域棉区改麦(油)棉套作为麦(油)棉连作
对大空间尺度和长时间跨度的地下水流动态进行预测在科学与工程的许多领域都是十分重要的。这些领域包括土壤科学、地下水文学、环境科学与工程等。然而,自然多孔介质的大多数
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
自1985年以来,中国土壤系统分类取得了很多成果,高级分类单元的研究已经基本完善。目前我国正处在基层分类单元一土系的研究阶段,大规模土系调查可能是今后的研究热点。但我