摘要
[目的]研究硅肥对增温稻田甲烷(CH4)好氧氧化速率的影响效应,为探索未来全球变暖背景下稻田温室气体减排措施提供科学依据.[方法]采用田间开放式增温系统对稻田土壤进行夜间增温,共设4个处理:夜间常温不施硅(CK)、夜间增温不施硅(NW)、夜间常温施硅(Si)和夜间增温施硅(NW+Si).采集上述处理4年后的耕层根际土和非根际土,在无氮添加和氮添加(NH4+、NO3-和尿素)条件下进行室内培养,采用13CH4标记方法,研究稻田CH4好氧氧化速率和固碳特征及其对氮肥的响应.[结果]Si处理稻田土壤的总有机碳和水溶性有机碳含量分别为23.2 g/kg和216.7 mg/kg,较CK稻田提高10.5％和26.7％;而NW处理的总有机碳和水溶性有机碳则分别较CK稻田降低11.9％和9.9％.施硅处理(Si和NW+Si)根际土的CH4好氧氧化速率显著高于不施硅处理(CK和NW)(P<0.05),其中Si处理的氧化速率最高,为10.9µg/(g·d),较NW处理提高45.3％.施硅处理(Si和NW+Si)非根际土壤中CH4氧化驱动的13C有机碳(13C-SOC)净增量为12.5～13.2μmol/g,固碳效率达61％～66％,均高于不施硅处理(CK和NW).添加氮条件下4个处理的CH4氧化速率总体上大幅增加,其中以NW+Si处理的非根际土最明显.相反,氮添加对稻田的13C-SOC净增量无明显影响,从而降低了稻田土壤CH4氧化驱动的固碳效率.[结论]施硅可缓解夜间增温对稻田CH4氧化过程的抑制作用,同时也提高其固碳效率.
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