劉青麗，李志宏，陳順輝，蔣雨洲，張?jiān)瀑F，李文卿※

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；2.福建省煙草專賣局煙草科學(xué)研究所，福州 350003）

0 引 言

N2O和NH3是氮肥氣態(tài)損失的主要途徑[1]，排放到大氣中的 N2O是主要溫室氣體之一，NH3對(duì)大氣中氣溶膠的形成具有促進(jìn)作用[2-3]。研究不同農(nóng)業(yè)措施下N2O和 NH3的排放，對(duì)減緩溫室效應(yīng)及霧霾治理有重要意義[4-5]。秸稈還田是改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力的重要農(nóng)業(yè)措施。秸稈還田能夠改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[6-7]，提高氮素循環(huán)相關(guān)的功能基因豐度[8]，改變土壤碳氮轉(zhuǎn)化[9]，影響N2O 和NH3的排放。有研究顯示，秸稈還田使N2O排放和NH3揮發(fā)增加[10-11]，但也有研究認(rèn)為秸稈還田降低了N2O排放[12]和NH3揮發(fā)損失[13]。Shan等[14]整合了112個(gè)農(nóng)作物秸稈還田對(duì) N2O排放的影響后指出，秸稈還田對(duì)于 N2O 排放的影響范圍受氮肥施用、秸稈類型等影響較大。此外，輪作模式、灌溉方式和還田方式均導(dǎo)致了 N2O排放的差異[15-17]，致使秸稈還田對(duì)N2O的影響還存在爭(zhēng)議[18]。這些研究多是針對(duì)秸稈還田對(duì)N2O或NH3排放的單獨(dú)影響，秸稈還田對(duì)N2O和NH3的綜合影響少有研究?？緹熓歉＝ㄖ匾慕?jīng)濟(jì)作物，其追肥常采用澆施的方式，同時(shí)，為了提高煙葉質(zhì)量，稻草還田常與餅肥配合施用，在這種管理方式下，N2O和 NH3揮發(fā)的規(guī)律尚不清楚。因此本研究以水稻烤煙輪作定位試驗(yàn)為平臺(tái)，研究稻草還田及其配施餅肥對(duì)追肥氣態(tài)氮損失的影響，為氮肥高效利用及綠色生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

福建煙草科學(xué)研究所的水稻烤煙輪作長(zhǎng)期定位試驗(yàn)區(qū)位于福州晉安區(qū)，于2008年水稻收割后設(shè)立。試驗(yàn)田土地平整，土壤類型為水稻土，質(zhì)地為砂壤土。2008年水稻收割后0～20 cm 耕層土壤有機(jī)質(zhì)為28.96 g/kg、堿解氮 144.66 mg/kg、速效磷 5.85 mg/kg、速效鉀142.43 mg/kg、pH值 5.76。該區(qū)屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均日照數(shù)為 1 700～1 980 h，年平均降水量為900～2 100 mm，年平均氣溫為20～25 ℃，最冷月1—2月，平均氣溫6～10 ℃；最熱月7—8月，平均氣溫為33～37 ℃。本研究以該定位試驗(yàn)區(qū)為平臺(tái)，于2017年開(kāi)展相關(guān)研究。2017年烤煙生長(zhǎng)季氣溫和降雨如圖1所示。

圖1 烤煙生長(zhǎng)季氣溫和降雨Fig.1 Temperature and rainfall during tobacco growing season

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

由于定位試驗(yàn)設(shè)計(jì)之初是針對(duì)目前生產(chǎn)上常見(jiàn)的幾種施肥措施進(jìn)行長(zhǎng)期定位試驗(yàn)比較，未涉及不施肥處理，因此本研究在定位試驗(yàn)中選擇 3個(gè)常見(jiàn)施肥處理，分別為：僅施化肥（NPK），化肥+稻草還田（NPKS）和化肥+稻草還田+餅肥處理（NPKSB）。每小區(qū)240 m2，另加一定保護(hù)行，不設(shè)重復(fù)。為了增加數(shù)據(jù)的可信度，在每個(gè)小區(qū)不同位置進(jìn)行了3次重復(fù)采樣。

化肥氮投入量及方法：3個(gè)處理化肥投入量相同，烤煙生長(zhǎng)季施化肥氮 97.5 kg/hm2，N：P2O5：K2O ＝ 1：0.75：2.63?；史?次基肥和4次追肥施入，其中基肥1（專用肥，N∶P2O5∶K2O=12∶8∶22）于移栽前 1周條施于距離壟面15 cm深的位置，基肥2（鈣鎂磷肥,和復(fù)合肥，復(fù)合肥 N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）為穴肥，于移栽時(shí)施用；追肥澆施，第1～2次追肥施用專用肥，第3～4次追肥施用專用肥和硫酸鉀。基肥1和基肥2于1月24日施用，N投入量分別為56.7 和4.5 kg/hm2；追肥1～4分別于2月1日、2月26日、3月6日、3月16日施用，N投入量分別為4.5、4.5、13.5和13.5 kg/hm2。

稻草還田：晚稻收割后將所有稻草粉碎后均勻撒回田間，灌水溶田，移栽前1個(gè)月左右排水，曬干后起壟。水稻秸稈全氮為 8.39 g/kg、全磷為 1.54 g/kg、全鉀為15.06 g/kg。

餅肥：菜籽餅肥，于移栽前穴施，施用量為300 kg/hm2。餅肥全氮為 39.10 g/kg、全磷為 10.70 g/kg、全鉀為11.92 g/kg。

1.3 田間管理

烤煙品種為翠碧1號(hào)，于2017年1月24日移栽，種植密度為16 500株/hm2。NPK和NPKS處理于6月12日采收結(jié)束，NPKSB處理于6月20日采收結(jié)束。除澆施肥料外，整個(gè)生長(zhǎng)季均無(wú)灌溉，覆膜、打頂?shù)绕渌r(nóng)藝措施同大田常規(guī)管理。

1.4 樣品采集與測(cè)試方法.

1.4.1 氨揮發(fā)采集與測(cè)試

氨揮發(fā)采用密閉室連續(xù)抽氣法測(cè)定。密閉室采用透明有機(jī)玻璃材料制作，長(zhǎng)×寬×高為60 cm×50 cm×15 cm，密閉室真實(shí)高度根據(jù)壟高和插入泥土中的深度調(diào)整。通過(guò)抽氣減壓方式使密閉室中的空氣通過(guò)硼酸吸收液從而將其中的氨吸收固定，用標(biāo)準(zhǔn)酸（0.001 mol/L的H2SO4）滴定硼酸計(jì)算所吸收的氨。于上午 09:00—10:00用電動(dòng)泵抽取采集氨氣。每次追肥后1、2、3、5、7、10和15 d采樣，超過(guò)15 d后，每隔15 d采集1次。

1.4.2 N2O采集與測(cè)試

采用靜態(tài)箱-氣象色譜法測(cè)定 N2O。靜態(tài)箱設(shè)置如圖2[11]所示，靜態(tài)箱底座尺寸為60 cm×50 cm×30 cm，箱體尺寸60 cm×50 cm×15 cm。每個(gè)小區(qū)內(nèi)分別固定3個(gè)底座，煙株在底座的中央；取樣時(shí)將箱體小心放置嵌入底座凹槽內(nèi)，用水密封，保證箱體內(nèi)外空氣不發(fā)生交換。在0～45 min內(nèi)每間隔15 min用50 mL 注射器采集氣體，迅速轉(zhuǎn)移到250 mL鋁膜氣樣袋中（大連光明化工研究所生產(chǎn)）。為了降低每天溫度變化的影響，每次采樣在上午 08:00—10:00時(shí)間段進(jìn)行。采樣時(shí)間和采集頻率同氨揮發(fā)測(cè)試，取樣后盡快完成樣品測(cè)定。N2O濃度采用氣相色譜（HP 7890A, 美國(guó)安捷倫公司）測(cè)定。

圖2 測(cè)定高桿作物生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放的組合式采樣箱Fig.2 Combined sampling box for measuring greenhouse gas emissions in high stem crop ecosystem

1.4.3 土壤樣品采集與微生物測(cè)定

烤煙收獲后，將煙根拔出，取煙株穴內(nèi)深0～20 cm土壤。每個(gè)處理小區(qū)各取樣3 次重復(fù)，剔除雜質(zhì)后并過(guò)2 mm篩，裝于封口袋冷凍保存。土壤樣品由北京奧維森基因科技有限公司進(jìn)行高通量測(cè)序，準(zhǔn)確稱取 0.25 g土壤樣品，使用MOBIO公司的試劑盒（PowerSoil? DNA Isolation Kit）提取土壤DNA。每個(gè)樣本3個(gè)重復(fù)，將同一樣本的PCR產(chǎn)物混合后用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，使用AxyPrepDNA凝膠回收試劑盒（美國(guó)AXYGEN公司）切膠回收 PCR產(chǎn)物，Tris-HCl洗脫；2%瓊脂糖電泳檢測(cè)。將PCR產(chǎn)物采用Caliper LabChip儀器，用熒光定量試劑HT DNA 1K Reagent Kit，PerkinElme進(jìn)行檢測(cè)定量。將純化的DNA后通過(guò)Illumina平臺(tái)的MiSeq進(jìn)行高通量測(cè)序。

1.4.4 土壤采集及無(wú)機(jī)氮測(cè)定

烤煙進(jìn)入旺長(zhǎng)期開(kāi)始（3月8日），每隔2周用土鉆取2株煙中間表層（0～20 cm）土壤樣品，每小區(qū)采集5鉆混合均勻放入自封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室冷凍保存，測(cè)定土壤無(wú)機(jī)氮含量及土壤含水率。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1）N2O排放計(jì)算[12]

N2O排放速率（k）：

式中C為N2O濃度，mL/m3；t為測(cè)定時(shí)長(zhǎng)，min；該線性方程的斜率k代表了N2O排放速率，mL/（m3·min)；C0為常數(shù)。

N2O排放通量（F）：

式中F為N2O的排放通量，kg/(hm2·d)；60為時(shí)間換算常數(shù)；H為采樣箱的有效高度，cm；T為采樣時(shí)箱內(nèi)平均氣溫，℃； 44為N2O的摩爾質(zhì)量，g/mol；0.24為 mg /(m2·h) 轉(zhuǎn)化為 kg/(hm2·d)的系數(shù)；A為靜態(tài)箱的截面積，m2；D為單株面積，m2；A/D為施肥面積系數(shù)。

烤煙生長(zhǎng)季N2O排放總量（M）：

式中M為烤煙第一次追肥至采收結(jié)束N2O累積排放量，kg/hm2；i為采樣次數(shù)；L為移栽后天數(shù)，d。

2）氨排放計(jì)算

氨揮發(fā)速率（Ni）：

式中Ni為氨揮發(fā)速率，kg/(hm2·d)，Ng為通氣法單個(gè)裝置氨揮發(fā)氮累積量，kg。

氨揮發(fā)累積量（N）：

3）肥料氮?dú)鈶B(tài)損失率

式中Lck為對(duì)照氣態(tài)氮損失，kg/hm2；Nmin每次追肥氨揮發(fā)速率最低值，kg/(hm2·d)；Fmin是每次追肥N2O排放速率最低值，kg/(hm2·d)；Loss為肥料氮?dú)鈶B(tài)損失率，%。

4）數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2013整理后，應(yīng)用Graphpad Prism 8.0作圖，并用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。顯著性檢驗(yàn)均采用Duncan多重比較法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理下土壤含水率及無(wú)機(jī)氮含量

土壤含水率是影響作物生長(zhǎng)和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的重要參數(shù)，稻草還田對(duì)土壤含水率影響顯著，與NPK處理相比，NPKS和 NPKSB處理土壤含水率可以提高 8.4%～10.1%。通過(guò)不同時(shí)期配對(duì)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析顯示（圖3a），NPKS和NPKSB處理土壤含水率顯著高于NPK處理，表明稻草還田可以提高土壤含水率。土壤無(wú)機(jī)氮含量是土壤供氮的重要指標(biāo)，其隨著烤煙生長(zhǎng)逐漸降低，至 4月底5月初降至低水平且保持穩(wěn)定（圖3b），方差分析顯示不同處理土壤無(wú)機(jī)氮含量差異顯著，追肥初期NPKS處理土壤無(wú)機(jī)氮顯著低于NPK處理，而通過(guò)配對(duì)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析顯示，NPKSB處理顯著高于NPK和NPKS處理，表明稻草還田對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮有短暫的固定作用，而稻草還田配施餅肥則可以提高土壤無(wú)機(jī)氮含量。

圖3 煙田土壤含水率及無(wú)機(jī)氮含量Fig.3 Soil moisture content and inorganic nitrogen content in tobacco field

2.2 烤煙追肥后氣態(tài)氮排放動(dòng)態(tài)

2.2.1 氨揮發(fā)動(dòng)態(tài)

為了提高肥料利用率，烤煙追肥采用水肥混合后澆施的方法，烤煙追肥分 4次進(jìn)行。追肥后氨揮發(fā)動(dòng)態(tài)（圖4a）顯示，每次追肥后氨揮發(fā)速率迅速增加，第2天氨揮發(fā)速率達(dá)到最大，之后迅速下降，第8天降到最低。從不同時(shí)間來(lái)看，第 1、2次追肥后，氨揮發(fā)速率由高到底依次為NPK、NPKSB、NPKS，第3次由高到底依次為NPK、NPKS、NPKSB，第4次由高到底依次為NPKS、NPKSB、NPK，表明秸稈還田初期，秸稈對(duì)抑制氨揮發(fā)的作用較強(qiáng)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)抑制作用減弱。從整個(gè)生長(zhǎng)季來(lái)看，NPK、NPKS、NPKSB處理的日氨揮發(fā)速率分別為0.004～0.035、0.003～0.019 和 0.003～0.025 kg/hm2；統(tǒng)計(jì)分析顯示，NPK、NPKS、NPKSB處理的氨揮發(fā)速率的變異系數(shù)分別為46.54%、38.65%和45.54%，表明稻草還田降低了氨揮發(fā)速率的波動(dòng)幅度。

2.2.2 N2O排放動(dòng)態(tài)

從圖4b可以看出，煙田N2O排放速率呈波動(dòng)式變化，NPK、NPKS、NPKSB處理的日排放速率分別為0.001～0.193、0.001～0.248 和 0.001～0.273 kg/hm2；其變異系數(shù)分別為85.19%、75.68%、84.94%。從不同時(shí)間來(lái)看，第1、2次追肥后N2O排放速率低于第3、4次，這是由于后者的施肥量高于前者。從每次追肥來(lái)看，追肥后N2O排放開(kāi)始增加，2～3 d后排放速率達(dá)到最大，之后開(kāi)始下降；但在追肥1和追肥3后期出現(xiàn)了 N2O排放的升高，這可能是由于降雨引起。不同處理施肥后表現(xiàn)為NPKS和NPKSB的N2O排放速率高于NPK；與NPK處理相比，稻草還田（NPKS和NPKSB）使施肥后N2O排放速率上升速度加快、下降速度比單施化肥慢。

圖4 烤煙追肥后氣態(tài)氮損失動(dòng)態(tài)Fig.4 Gaseous nitrogen emission dynamics of tobacco after topdressing

2.3 煙田氣態(tài)氮損失

2.3.1 氣態(tài)氮損失量

從第1次追肥至烤煙生長(zhǎng)結(jié)束，氮肥的氣態(tài)損失量如圖5a所示。NPK 處理氨揮發(fā)氮量為（1.45±0.04）kg/hm2，NPKS和 NPKSB處理氨揮發(fā)氮量顯著低于NPK處理（p＜0.05），分別減少了 11.43%和 8.91%，NPKS處理和NPKSB處理氨揮發(fā)氮量差異不顯著，表明稻草還田能夠抑制肥料氨揮發(fā)。不同處理 N2O排放量表現(xiàn)與氨揮發(fā)不同。NPK處理 N2O排放氮量為(2.49±0.23) kg/hm2，NPKS處理N2O-N量顯著高于NPK處理，N2O排放量增加了55.35%；NPKSB處理N2O-N排放量與NPK處理差異不顯著，但其顯著低于NPKS處理（P＜0.05），N2O排放量降低了 27.82%，表明稻草還田使煙田 N2O排放量升高；而稻草還田和餅肥配施降低了稻草還田對(duì) N2O排放的激發(fā)效應(yīng)。NPK、NPKS和 NPKSB處理 NH3-N和 N2O-N總量分別為（3.94±0.38）、（5.15±0.50）和（4.11±0.28）kg/hm2，NPKS處理顯著高于 NPK和NPKSB處理（P＜0.05），綜合來(lái)看稻草還田顯著增加了氣態(tài)氮損失。

2.3.2 肥料氮?dú)鈶B(tài)損失率

在水肥混合澆施下（圖5b），NPK處理肥料氮?dú)鈶B(tài)損失率為6.97%±1.07%，其N2O排放損失率為4.81%±1.13%，其占?xì)鈶B(tài)氮的62.98%，表明氣態(tài)損失以N2O排放為主。NPKS處理肥料氮?dú)鈶B(tài)損失率顯著高于 NPK處理，為10.34%±1.40%，其顯著降低了氨揮發(fā)損失率，提高了N2O排放損失率，其 N2O排放損失占肥料氮?dú)鈶B(tài)損失的77.07%。NPKSB處理肥料氮?dú)鈶B(tài)損失率與NPK處理差異不顯著，為 7.45%±0.77%，其顯著降低了氨揮發(fā)損失率，對(duì)N2O排放損失率無(wú)顯著影響，其N2O排放損失占肥料氮?dú)鈶B(tài)損失的67.96%。

圖5 煙田追肥后氣態(tài)氮損失Fig.5 Loss of gaseous nitrogen in tobacco field after topdressing

2.4 不同施肥處理對(duì)土壤氮轉(zhuǎn)化基因微生物群落的影響

反硝化過(guò)程的最后一步即N2O被還原為N2的過(guò)程，由氧化亞氮還原酶催化完成，編碼該酶的基因是nosZ，這也是生物圈中唯一已知的可將N2O還原為N2的生物過(guò)程。從圖6a可以看出，水稻//煙草土壤nosZ基因微生物主要由變形菌門的甲型變形菌綱的根瘤菌目和紅螺菌目組成，其次是β變形菌綱的伯克爾霍爾德氏菌目和紅環(huán)菌目。不同處理nosZ基因微生物群落結(jié)構(gòu)差異顯著，NPKS處理根瘤菌目相對(duì)豐度顯著低于NPK處理，NPKSB處理的伯克爾霍爾德氏菌目相對(duì)豐度顯著高于NPK處理。

氨氧化細(xì)菌（Ammonia Oxidizing Bacteria，AOB）屬于專性化能自養(yǎng)的功能微生物，通過(guò)氨單加氧酶催化作用將氨氧化成羥胺，此步驟是硝化作用過(guò)程的起始和限速步驟。從圖6b可以看出，水稻烤煙輪作土壤AOB基因微生物群落主要由變形菌綱的亞硝化單包菌目組成，其相對(duì)豐度達(dá)到了60%以上，NPKS和NPKSB處理亞硝化單包菌目相對(duì)豐度（圖6b）均顯著高于NPK處理，表明稻草還田改變了AOB基因的微生物群落組成，提高了亞硝化單包菌目的相對(duì)豐度。

圖6 水稻烤煙輪作土壤微生物群落結(jié)構(gòu)Fig.6 Microbial community structure of rice to bacco rotation soil

2.5 氣態(tài)氮損失與氮轉(zhuǎn)化基因微生物群落、土壤養(yǎng)分、土壤含水率的關(guān)系

通過(guò)Pearson相關(guān)分析顯示（表1），氨揮發(fā)氮損失與nosZ基因和AOB基因微生物群落結(jié)構(gòu)無(wú)顯著相關(guān)性，與土壤有機(jī)質(zhì)、土壤含水率顯著負(fù)相關(guān)。N2O排放與根瘤菌目呈極顯著負(fù)相關(guān)、與紅螺菌目呈顯著正相關(guān)。

表1 NH3揮發(fā)、N2O排放與氮轉(zhuǎn)化基因微生物群落、土壤養(yǎng)分、土壤含水率的關(guān)系Table 1 Relationship between NH3 volatilization, N2O emission and microbial community of nitrogen transformation gene, soil nutrient and soil moisture content

3 討 論

土壤NH4+-N 和NO3--N 是有效氮的主要存在形式，是氨揮發(fā)和N2O排放的重要來(lái)源。秸稈還田直接影響土壤氮素的有效性[19]，添加低C/N的作物秸稈會(huì)激發(fā)土壤氮礦化，添加高 C/N的作物秸稈可以在分解過(guò)程中暫時(shí)固定土壤氮素[20]。稻草還田與化肥配施處理對(duì)無(wú)機(jī)氮有短期的固定作用，導(dǎo)致施肥后土壤無(wú)機(jī)氮含量短期內(nèi)低于單施化肥處理；餅肥的碳氮比（C/N）遠(yuǎn)低于稻草，在稻草與餅肥混施下，由于C/N比降低，促進(jìn)了土壤氮礦化，使無(wú)機(jī)氮含量顯著高于稻田還田處理。

土壤水分狀況影響土壤中O2的含量及通氣狀況，同時(shí)也影響硝化反硝化過(guò)程的發(fā)生和N2O在土壤中的擴(kuò)散[21]，一般土壤含水率越高反硝化作用越強(qiáng)、硝化作用減弱。同時(shí)土壤含水率還影響土壤氨揮發(fā)，本研究相關(guān)分析顯示，氨揮發(fā)量與土壤含水率呈極顯著負(fù)相關(guān)。秸稈還田通過(guò)影響土壤孔隙度的大小與數(shù)量，調(diào)控土壤-大氣-作物三者之間的水分傳導(dǎo)[22]。本研究顯示，稻草還田使土壤含水率提高了8.4%～10.1%，這也是稻草還田激發(fā)N2O排放、降低氨揮發(fā)的原因之一。

稻草還田抑制了土壤氨揮發(fā)，與單施化肥相比，氨揮發(fā)氮量顯著降低了11.43%；NPKSB處理較NPK處理氨揮發(fā)氮量減少了8.91%，這與以往的研究結(jié)果相一致[13,17]。氨揮發(fā)量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān)，長(zhǎng)期稻草還田能夠增加有機(jī)碳，使土壤有機(jī)質(zhì)提高，有機(jī)質(zhì)對(duì)NH4+吸附能力較強(qiáng)，降低NH4+濃度，從而減少NH3揮發(fā)[23]，另一方面，秸稈還田提高了田間土壤水分含量，導(dǎo)致液相中NH4+濃度降低[24]。

硝化作用和反硝化作用是土壤排放N2O 的2個(gè)最重要的途徑。硝化作用是全球氮循環(huán)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，包括2個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程：第1步是將氨氧化成亞硝酸，第2步是將亞硝酸氧化成硝酸，在整個(gè)氮素的轉(zhuǎn)化過(guò)程中由氨氧化細(xì)菌（AOB）進(jìn)行的第 1步氧化過(guò)程，是生態(tài)系統(tǒng)中氮素循環(huán)的限速步驟[25]，秸稈還田改變了AOB功能基因的微生物群落結(jié)構(gòu)，稻草還田及稻草還田配施餅肥處理使AOB菌群的亞硝化單包菌目相對(duì)豐度顯著高于化肥處理。土壤反硝化過(guò)程需要多種酶進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，其中編碼氧化亞氮還原酶的nosZ基因是常用反硝化標(biāo)識(shí)物之一。本研究顯示，N2O排放與根瘤菌目相對(duì)豐度極顯著負(fù)相關(guān)、與紅螺菌目相對(duì)豐度顯著正相關(guān)。而稻草還田使nosZ基因菌群的根瘤菌目相對(duì)豐度降低、紅螺菌目相對(duì)豐度升高，激發(fā)了N2O排放。另一方面大量秸稈直接還田后，在秸稈腐解過(guò)程中使土壤中氧氣含量降低，從而使反硝化作用增強(qiáng)、N2O排放量增加[26]。

稻草還田餅肥處理（NPKSB）根瘤菌目、紅螺菌目相對(duì)豐度與對(duì)照差異不顯著，表明配施餅肥可以降低稻草還田對(duì)反硝化微生物的影響，從而降低了N2O排放。同時(shí)該處理伯克霍爾德氏菌目相對(duì)豐度均顯著高于 NPK和 NPKS處理。伯克霍爾德氏菌具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的潛力[27]，通過(guò)棲息于作物根際提高作物養(yǎng)分吸收的方式增加作物產(chǎn)量[28-29]，餅肥的施用增加了伯克霍爾德氏菌目，促進(jìn)了烤煙生長(zhǎng)及對(duì)氮素養(yǎng)分的吸收，也是降低N2O排放的原因之一。綜合來(lái)看稻草還田顯著增加了氣態(tài)氮損失，而稻草還田配施餅肥可以降低稻草還田引起的氣態(tài)氮損失。

4 結(jié) 論

1）煙田追肥后土壤 NH3揮發(fā)和 N2O排放速率開(kāi)始上升，2～3 d達(dá)到最大，之后開(kāi)始下降。NPK處理氨揮發(fā)氮量為 1.45±0.04 kg/hm2，N2O 排放氮量為2.49±0.23 kg/hm2，氣態(tài)氮損失中以N2O排放為主。

2）稻草還田提高了土壤含水率8.4%～10.1%、對(duì)追肥氮有短期的固定作用，改變了硝化和反硝化微生物群落結(jié)構(gòu)，其根瘤菌目相對(duì)豐度顯著降低、紅螺菌目相對(duì)豐度顯著升高；N2O排放量增加了55.35%、氨揮發(fā)氮量顯著降低了11.43%。

3）稻草還田配施餅肥處理提高了土壤含水率和土壤無(wú)機(jī)氮含量，改變了硝化和反硝化微生物群落結(jié)構(gòu)，其伯克爾霍爾德氏菌目相對(duì)豐度顯著提高；氨揮發(fā)氮量顯著降低了8.91%，N2O排放量較化肥+稻草還田處理降低27.82%。