不同灌溉稻田产甲烷菌与甲烷产生率的变化规律

《不同灌溉稻田产甲烷菌与甲烷产生率的变化规律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、灌溉排水学报２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０３６０－０４＊不同灌溉稻田产甲烷菌与甲烷产生率的变化规律王钧美１，张莉２，徐桃元３，卫琦１，杨士红１，徐俊增１（１．河海大学水利水电学院，南京２１００９８；２．江苏省昆山市千灯水利站，江苏昆山２１５３４１；３．南京市溧水区水务局，南京２１１２００）摘要：通过田间试验，测定了稻田干土产甲烷菌数量、干土甲烷产生率，研究控制灌溉条件下稻田棵间甲烷的减排机理。结果表明，不同水分处理下稻

2、田棵间干土产甲烷菌数量变化规律总体相似，且控制灌溉条件下稻田棵间干土产甲烷菌数量低于淹水灌溉稻田，但差异不显著。干土甲烷产生率随土层深度的加深而降低，且控制灌溉条件下稻田各土层干土甲烷产生率均小于常规淹水灌溉，其中０～１０、１０～２０ｃｍ土层处理间干土甲烷产生率差异显著。２种水分处理下稻田干土产甲烷菌数量和甲烷产生率在不同生育期的变化并不一致，没有明显的相关性，稻田土壤甲烷的产生能力不只是取决于产甲烷菌数量的多少。关键词：控制灌溉；淹水灌溉；稻田；产甲烷菌；甲烷产生率中图分类号：Ｓ２７４．１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ

3、．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．０７７王钧美，张莉，徐桃元，等．不同灌溉稻田产甲烷菌与甲烷产生率的变化规律［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：３６０－３６３．［１］甲烷对全球气候变暖的贡献仅次于ＣＯ２，而稻田是甲烷（ＣＨ４）的主要排放源之一。研究表明，淹水稻［２］［３］田会有大量甲烷产生；间歇灌溉下稻田ＣＨ４排放量比淹水稻田降低了２４．２２％；常湿灌溉对稻田ＣＨ４［４］［５］排放的减排作用最大，但水稻较大幅度减产；控制灌溉在增产的同时可以明显降低甲烷排放量。目前，国内外对节水灌溉稻田甲烷排放的研究主要集中在排

4、放通量、影响因子以及通量模型方面，而对其排放机理研究鲜见。因此，有必要研究节水灌溉稻田土壤产甲烷菌数量和甲烷产生率的变化规律，以从本质上更好地认识其排放特性，对进一步指导稻田ＣＨ４减排具有重要意义。１材料与方法１．１试验设计试验于河海大学国家重点实验室昆山试验基地（３１°１５′１５″Ｎ，１２０°５７′４３″Ｅ）进行。该基地属于北亚热带南部季风气候区。当地习惯稻麦轮作，土壤类型为潴育型水稻土，耕层土壤为重壤土，０～２０ｃｍ土层土壤有机质２１．７１ｇ／ｋｇ，全氮、全磷、全钾分别为１．７９、１．４、２０．８６ｇ／ｋｇ，ｐＨ值为６．８２（土

5、水比１∶２．５）。供试水稻品种为早熟晚粳型９９２５，于２００７年６月２７日移栽，采用宽窄行插秧（株距１６ｃｍ，行距１８ｃｍ和３５ｃｍ），每穴４苗，１０月２７日收割。６月２５日施基肥，其中复合肥施用量为３７５ｋｇ／ｈｍ２（Ｎ、Ｐ、Ｋ２Ｏ５２Ｏ分别为６０、４５和６３．７５ｋｇ／ｈｍ２），碳酸氢铵施用量为３７５ｋｇ／ｈｍ２；７月１６日和８月９日追施分蘖肥和穗肥，尿素施用量分别为２２５和１５０ｋｇ／ｈｍ２。试验设常规淹水灌溉（淹灌）和控制灌溉（控灌）２种灌溉方式，３个重复。其中，淹灌处理自水稻插秧开始一直维持３～５ｃｍ水层，直到收获前落干；

6、控灌处理是在秧苗移栽后，返青期田面保持５～２５ｍｍ薄水层，以后各个生育阶段除生产性用水（施肥和农药）外，灌溉后田面不建立灌溉水层，以根层土壤水分为控制指标＊收稿日期：２０１４－０３－０８基金项目：国家自然科学基金项目（５１１７９０４９，５１１７９０５１）；江苏高校优秀科技创新团队项目作者简介：王钧美（１９９０－），女，山东威海人。硕士研究生，主要从事节水灌溉理论与技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：６２５４６５２３６＠ｑｑ．ｃｏｍ通讯作者：徐俊增（１９８０－），男，山东聊城人。教授，博士生导师，主要从事节水灌溉理论与技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｊ

7、ｚ４８１＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ３６０来确定灌水时间和灌水定额（具体参见文献［６］）。１．２田间土样采集与分析分别于水稻返青、分蘖后、抽穗和黄熟期在水稻棵间随机用土钻采集０～１０、１０～２０、２０～３０ｃｍ土层的土样５～６处，混合后存储在无菌塑料袋中，并用橡皮条扎紧带回实验室尽快接种培养。将土样分为３份，其中１份采用烘干法测定土壤含水率，用于计算培养样品的干土质量；另１份采用滚管法进行产甲烷菌培养，培养后数菌落数以计算土壤不同部位的细菌数量，计算方法参考文献［７］；最后１份装入血清瓶（６００ｍＬ），清洁瓶口并用高纯氮冲洗１ｍｉｎ，接着

8、立即用硅橡胶塞密封瓶口，然后将血清瓶放入３０３－３Ａ数显电热培养箱，２４ｈ后取出，并用玻璃针筒抽取气样装入２０ｍＬ气袋，采用安捷伦气相色谱分析仪（Ａｇｉｌｅｎｔ７８９０Ａ）对气［８］样质量浓度进行测试，根据２４ｈ内血清瓶甲烷体积分数增