【摘 要】
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氮(nitrogen,N)是植物生长的必需营养元素,施加N肥是毛竹(Phyllostachys edulis)经济林管理的常见手段之一。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌和植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)是促进植物生长的有益菌,二者存在于在毛竹林土壤中并发挥一定作用。然而,施肥情形下AM真菌和PGP
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(41877085,418077088); 浙江农林大学校科研发展基金项目(2018FR005,2018FR006); 省部共建亚热带森林培育国家重点试验室开放基金项目(ZY20180301、ZY20180205);
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氮(nitrogen,N)是植物生长的必需营养元素,施加N肥是毛竹(Phyllostachys edulis)经济林管理的常见手段之一。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌和植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)是促进植物生长的有益菌,二者存在于在毛竹林土壤中并发挥一定作用。然而,施肥情形下AM真菌和PGPR对毛竹土壤N转化关键过程产生的影响尚不明确。本研究拟通过设置温室毛竹盆栽试验,分别探讨AM真菌和PGPR对毛竹土壤N转化关键过程的影响。试验一设置添加AM真菌菌剂和添加灭活菌剂的对照,并分别施加硫酸铵、硝酸钾、硫酸钾。试验二以固氮螺菌菌剂(Azospirillum melinis lx11)和芽孢杆菌菌剂(Baclicus lincheniformis lx24)作为PGPR菌剂,并设置灭活菌剂、发酵原材料和不作添加作为对照。研究结果显示:(1)AM真菌菌剂在施氮情况下使毛竹实生苗生物量分别增加33.67%和35.18%。添加菌剂288天后土壤氨氧化古菌(AOA)的amo A基因丰度则分别降低了61.75%和70.08%。菌剂和(NH4)2SO4的组合较灭活菌剂使氨氧化细菌(AOB)的amo A基因丰度增加了55.92%,菌剂和KNO3的组合则使AOB amo A基因丰度降低了57.16%。添加(NH4)2SO4和KNO3时,菌剂使得(nir S+nir K)/(nos Z I+nos Z II)值分别降低了32.20%和43.59%。AM真菌菌剂在施氮情况下使毛竹生物量增加,并从氮转化功能基因丰度的水平上显示降低氧化亚氮排放的趋势。(2)PGPR菌剂使毛竹生物量分别升高了21.78%和23.05%,株高分别增长了7.78%和6.92%。固氮螺菌菌剂使添加后29天和187天毛竹土壤NH4+-N含量显著增加,使187天土壤NO3--N含量显著降低。芽孢杆菌菌剂使187天毛竹土壤NH4+-N、NO3--N和水溶性氮含量均显著增加,295天NO3--N含量显著降低。固氮螺菌菌剂对氨氧化微生物功能基因拷贝数在添加后187天表现为抑制,在添加后295天表现为促进;芽孢杆菌菌剂则在添加后29、187和295天均表现为促进。菌剂和灭活菌剂均对亚硝酸还原酶功能基因拷贝数表现为抑制。PGPR菌剂对187天土壤nos ZⅠ基因拷贝数表现为促进,对187天和295天nos ZⅡ基因拷贝数表现为抑制。固氮螺菌菌剂较灭活菌剂使土壤N2O的累积排放量降低了67.33%。接种菌剂的盆栽氮淋溶量相比相应灭活菌剂分别增加了52.53%和29.86%。PGPR菌剂有助于毛竹生长,其中固氮螺菌菌剂能够减少N2O排放,但两种菌剂均显示出了对氮淋溶的正向反应。
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