经典文献阅读石灰长期施用影响土壤温室气体

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文献信息:Trade-offsingreenhousegasemissionsacrossaliming-inducedgradientofsoilpH:Roleofmicrobialstructureandfunctioning(DiegoAetal.,SBB,)

本文探究了长期施用石灰下大田温室气体排放的响应特征。长期试验位于丹麦,始于年,种植大麦,每隔5-9年施用一次石灰(白云石,碳酸钙镁),有四个不同的施用量,土壤pH梯度3.77-6.84。

18、19年的大田温室气体监测结果表明,石灰增加了二氧化碳的排放。主要原因包括:改良后作物根系呼吸量、微生物活性(纤维素分解菌及相关酶活性)的增加;也有可能是因为白云石的溶解(但是这个原因本文没有提)。本文同时发现,石灰施入后微生物的CUE提高,降低了其qCO2,但是这远远无法抵消由作物、微生物呼吸活动增强而增加的CO2释放,所以总的来说石灰对CO2的影响是正向的。但是不同石灰施用量下,CO2的排放量差异不显著,具体原因还需要进一步探究。

CH4的排放量同样受到石灰施用的影响,作者认为可能是pH影响了产甲烷菌/甲烷氧化菌的比例,从而使得CH4排放量发生变化。关于N2O排放,本文认为,虽然石灰增加了真菌生物量,增加了反硝化速率,但同时也降低了N2O/N2O+N2,使得N2O降低。但是这里有一个问题:真菌是反硝化的主力军,且真菌无法产生N2O还原酶(缺乏nosZ相关编码基因),有研究表明,石灰主要通过增加GN细菌丰度增加N2O的还原,但是本文石灰明明增加的是真菌,并没有提到对GN细菌的影响,那为何还是增加了N2O的还原?除此之外,本文的铵态氮、硝态氮含量均在6-7mg/kg左右,矿质氮总量在13mg/kg左右,而很多土壤的矿质氮总量在20mg/kg左右,而且大田上石灰施入之后会进一步增加作物对矿质氮的吸收,所以我们认为本文N2O排放降低的主要原因很有可能是土壤中较低的矿质氮水平。

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