秸秆沟埋还田背景下丛枝菌根真菌对麦田土壤氧化亚氮排放的影响(2)
目前，前人研究的主流观点认为，N₂O产生主要是反硝化细菌驱动的反硝化过程[11]。而秸秆沟埋还田改变了土壤的结构和原有的碳氮比例，从而影响土壤氮素循环中微生物的群落结构。比如，碳氮比低的秸秆施入土壤，促进微生物氮素矿化及反硝化过程而导致N₂O产生；而碳氮比高的秸秆施入土壤，提供碳源，促进微生物生长，激发异养微生物与反硝化细菌竞争氮素而降低N₂O排放[12]。在土壤氮素循环中，丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhiza fungis, AMF）发挥着重要作用，其可通过一些途径显著影响氮素的生物吸收与同化、有机氮矿化、生物固氮、硝化和反硝化，以及氮素淋洗等诸多土壤氮素循环过程[13]。丛枝菌根真菌在农田生态系统中有分布广泛、数量丰富（占土壤总微生物生物量的30%以上）且可与绝大多数作物根系形成共生体的土壤有益微生物[14-15]。研究表明，农作措施能够通过影响AMF来调控农田土壤N₂O排放[16]。AMF影响农田N₂O排放的潜在机理为其能够通过竞争吸收氮素来调控N₂O排放，其吸收大量氮素用以自身生长代谢，通过与宿主植物形成共生体来改善宿主氮素营养，从而减少反硝化作用底物浓度而降低N₂O排放速率[17]。
作物秸秆还田作为一种普遍采用的农作措施，对AMF群落及其功能具有较大影响。秸秆残体还田促进AMF对作物根系侵染，诱导AMF菌丝裂殖，从而促进AMF吸收秸秆腐解产生的矿质氮素[18-19]。且具有较高碳氮比的稻麦秸秆还田之后，对土壤N₂O排放会产生明显的影响[20-21]。
因此，本研究提出猜想，水稻秸秆残体进入麦田土壤之后，可能会促进AMF及其菌丝际微生物的生长与活性，从而促进对土壤有效氮素的固持而降低氮素循环反应中的底物浓度，进而降低N₂O排放。为此，本项目以稻麦两熟制麦田为研究系统开展研究，通过温室栽培管控实验，探索AMF对秸秆沟埋还田土壤N₂O排放的影响及机制，检验“稻秸还田改变麦季土壤AMF群落从而调控N₂O排放”的科学假说。研究结果将对农业生产实现N₂O减排目标提供理论依据。
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