农业环境科学学报

作者：王佳宁,徐祥玉,李梦涛,岳璐璐,李佳莹,赵书军,童莉莎,赵竹青

单位：湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070,湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,湖北大学生命科学学院, 武汉 430062,湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070,湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,湖北省农业科学院植保土肥研究所, 武汉 430064,华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070

关键词：潜育化稻田,过氧化钙,产CH4菌,CH4氧化菌,CH4排放,

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD1901204，2021YFD1901202）；湖北省重点研发计划项目（2023BBB039）

潜育化稻田因长期渍水导致土壤缺氧、还原性物质大量积累，加剧了甲烷（CH4）排放。为改善潜育化稻田的强还原性环境，本研究选用圆盘造粒法制备的过氧化钙（CaO2）颗粒（粒径2~3 mm），利用其遇水释放氧气的特性，探究持续淹水条件下CaO2对潜育化稻田CH4排放的影响及作用机制。试验设置空白对照（CK）及低（LC，0.15 g·kg-1）、中（MC，0.30 g·kg-1）、高（HC，0.60 g·kg-1）3个CaO2施用量（以鲜土计），通过盆栽试验系统分析其对土壤理化因子、还原性物质、微生物功能基因丰度及CH4排放的影响。结果表明：水稻移栽43 d后，LC、MC、HC处理均抑制了CH4排放，但至水稻生育期结束，3个处理均促进了CH4排放，其中MC处理的累积排放量较CK显著增加88.2%，而较LC和HC处理分别降低29.2%和10.4%。与CK相比，LC处理使土壤还原性物质总量、活性还原性物质、亚铁（Fe2+）、亚锰（Mn2+）含量分别减少0.1%、0.6%、3.0%和8.2%，其对土壤还原性物质的消减效果优于MC和HC处理。与CK相比，LC、MC、HC处理的产CH4菌基因（mcrA）丰度均增加，基因丰度依次为LC>HC>MC，而CH4氧化菌基因（pmoA）丰度在LC和MC处理中降低，HC处理中则增加。与CK相比，CaO2处理均提升了土壤pH，增加了可溶性有机碳（DOC）含量，但降低了铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）含量。研究表明，在持续淹水情况下，CaO2能够在短期内（施用43 d内）减少潜育化稻田土壤CH4排放，但长期影响则呈现出一定的差异性和复杂性。

来源：2025年第11期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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