還田秸稈種類(lèi)對(duì)稻田N2O排放及nosZ 型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響

呂澤芳，王蓉，郭顯金，高珍珍，劉章勇，金濤

（1.長(zhǎng)江大學(xué) 濕地生態(tài)與農(nóng)業(yè)利用教育部工程研究中心，湖北 荊州 434025；2.黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 黃岡 438000）

N2O 是全球重要的溫室氣體之一，盡管在大氣中的總濃度遠(yuǎn)低于CO2，但在100 a 尺度上的增溫潛勢(shì)卻是CO2的265 倍[1]。農(nóng)業(yè)作為N2O 的主要排放源，其排放量約占全球N2O排放總量的70%[2]。稻田作為主要糧食作物的生產(chǎn)基地，N2O排放量占總排放量的11%～25%[3]。因此，稻田N2O 減排已成為研究熱點(diǎn)。

農(nóng)田N2O來(lái)自土壤氮素硝化或反硝化過(guò)程的中間產(chǎn)物，受耕作[4]、施肥[5-6]、水分[7]、生物炭施用[8-9]、秸稈還田[10-11]等農(nóng)田管理措施影響。農(nóng)作物秸稈是一種含碳豐富的能源物質(zhì)，秸稈還田不僅減少資源浪費(fèi)，還能夠提高作物產(chǎn)量[12-13]、改善土壤理化性質(zhì)[14-15]、在一定程度上補(bǔ)充土壤養(yǎng)分[16]，是秸稈資源利用中最為經(jīng)濟(jì)且可持續(xù)的農(nóng)田保護(hù)性耕作措施。但秸稈還田促進(jìn)土壤厭氧環(huán)境發(fā)生，利于厭氧微生物生長(zhǎng)，導(dǎo)致土壤反硝化作用增強(qiáng)，使土壤氮素以N2O排放的形式流失[17]。

秸稈還田對(duì)N2O排放影響的相關(guān)研究多有報(bào)道，但結(jié)果并不統(tǒng)一。許宏偉等[10]和唐占明等[11]研究均表明，秸稈還田能顯著增加N2O排放，但WANG等[18]和ZHOU等[19]又指出秸稈還田可降低N2O排放。同時(shí)，秸稈還田對(duì)N2O排放的影響與氮肥施用、秸稈還田方式、秸稈種類(lèi)等密切相關(guān)。一般而言，秸稈還田處理下，N2O 年排放量隨氮肥用量降低而降低[20-21]。秸稈還田配施生物炭抑制和促進(jìn)N2O排放均有發(fā)現(xiàn)[10-11]。秸稈C/N 是影響秸稈進(jìn)入土壤后如何分解的重要因素?？偟膩?lái)說(shuō)，N2O排放量與秸稈殘茬的C/N 呈負(fù)相關(guān)[21]。因此，相比水稻秸稈還田，豆科綠肥還田處理下N2O排放量更低[22]。

反硝化過(guò)程是農(nóng)田土壤N2O 產(chǎn)生的重要途徑，主要在硝酸鹽還原酶（Nitratereductase，Nar）、亞硝酸鹽還原酶（Nitritereductase，Nir）、一氧化氮還原酶（Nitricoxidereductase，Nor）和 N2O 還原酶（Nitrousoxidereductase，Nos）的催化作用下完成[23-24]。Nir 催化NO2-還原成NO 是反硝化過(guò)程的關(guān)鍵步驟，包括含銅離子的亞硝酸鹽還原酶（NirK）和含細(xì)胞色素cdl 的亞硝酸鹽還原酶（NirS），分別由NirK和NirS基因編碼[23]。Nos催化N2O還原成N2，是目前已知的生物去除N2O的唯一途徑，由nosZ基因編碼[24]。LIU 等[25]研究表明，秸稈還田處理導(dǎo)致土壤nirS、nirK和nosZ基因拷貝數(shù)降低，同時(shí)限制了Nir和Nos的活性，從而導(dǎo)致土壤產(chǎn)生大量的N2O，造成N2O排放增加。WANG 等[18]則提出，小麥秸稈還田不僅減少土壤nirK和nirS細(xì)菌群落豐度，同時(shí)也降低nirK和nirS基因豐度，最終導(dǎo)致N2O 產(chǎn)量降低。綜上，秸稈還田特別是不同種類(lèi)的秸稈還田對(duì)N2O排放的影響及其微生物學(xué)機(jī)制尚未明確。因此，采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法和Illumina Miseq 高通量測(cè)序法，探究油菜、蠶豆秸稈等量還田配施化肥對(duì)稻田N2O排放和土壤nosZ型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響，旨在明確N2O排放與nosZ型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為秸稈還田條件下稻田土壤氮素轉(zhuǎn)化調(diào)控和N2O減排提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況與供試材料

試驗(yàn)于2018 年6—9 月水稻大田生育期在湖北省荊州市長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地（30°6′N(xiāo)、111°54′E）開(kāi) 展，該地年均 溫17.1 ℃，年均降雨 量1 064.5 mm（1991—2017年），雨熱同季，具有典型的亞熱帶季風(fēng)性氣候特點(diǎn)。土壤類(lèi)型為河流沖積物發(fā)育的潴育型水稻土（Hydromorphic paddy soils）。土壤基本理化性質(zhì)為pH 值7.50，有機(jī)質(zhì)16.40 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷1.31 g/kg，全鉀2.98 g/kg，速效磷15.67 mg/kg，速效鉀85.67 mg/kg。供試水稻品種為隆兩優(yōu)華占，供試油菜秸稈品種為華油雜62，供試蠶豆秸稈品種為大青蠶豆。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為盆栽試驗(yàn)，試驗(yàn)用盆為圓柱形塑料盆（直徑32.5 cm，高28.5 cm）。試驗(yàn)設(shè)單施化肥（NS）、油菜秸稈還田配施化肥（RS）和蠶豆秸稈還田配施化肥（BS）3個(gè)處理，每處理4次重復(fù)。

試驗(yàn)前將供試土壤風(fēng)干、粉碎，去除碎石、根系等雜物，過(guò)10 mm 篩。每盆裝25 kg 過(guò)篩風(fēng)干土，置于試驗(yàn)基地露天區(qū)。油菜與蠶豆秸稈經(jīng)植株磨樣機(jī)（0.125 mm 粒徑）粉碎成粉末后與土壤充分混合均勻，還田量均為83.3 g/盆（7 500 kg/hm2）。另外，施尿素5.43 g/盆（N，225 kg/hm2）、過(guò)磷酸鈣6.94 g/盆（P2O5，75 kg/hm2）、氯化鉀1.94 g/盆（K2O，105 kg/hm2）。氮肥按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=2∶1∶1施用，磷肥作基肥一次性施用，鉀肥按照基肥∶穗肥=1∶1 施用。秸稈于水稻插秧前1 周施入盆中。水稻于2018 年6 月6 日插秧，每盆4 穴，每穴2 苗，9 月20 日收獲。水稻生長(zhǎng)期間均采用前期灌水、中期（分蘗末期）曬田（2018 年7 月19—24 日）、后期（齊穗后期）干濕交替的灌溉模式。

1.3 樣品采集與測(cè)定

1.3.1 N2O 采集與測(cè)定 秸稈施入土壤第5 天（6 月4 日）至水稻收獲前（9 月15 日），采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法測(cè)定稻田N2O 濃度。采樣箱為直徑0.45 m、高1.0 m 的不銹鋼圓柱體，箱體外覆海綿和錫箔紙以減少外界氣溫對(duì)采樣箱內(nèi)溫度的影響。箱內(nèi)頂部安裝4個(gè)小風(fēng)扇(混勻箱內(nèi)氣體)、溫度計(jì)探頭(監(jiān)測(cè)采樣箱內(nèi)溫度變化)和采樣管，接縫處用膠粘牢，以防止采樣箱漏氣。氣體觀測(cè)頻率為4～7 d 1次，每次采樣安排在上午8:00—11:00進(jìn)行。采樣時(shí)，通過(guò)100 mL注射器分別將罩箱后0、6、20 min時(shí)的箱內(nèi)氣體樣品轉(zhuǎn)移至1 000 mL錫箔采樣袋中保存。

N2O 濃度采用氣相色譜儀(Agilent 7890A) 測(cè)定，N2O檢測(cè)器為ECD(電子捕獲器)。N2O排放通量計(jì)算公式如下：

式中，F(xiàn)為氣體排放通量，單位為μg/(m2·h)；為采樣過(guò)程中箱內(nèi)氣體濃度隨時(shí)間的變化率，單位為μL/(m3·h)；h為箱體高度，單位為m；ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下N2O 的密度為1.964 kg/m3；T為采集氣樣時(shí)箱內(nèi)溫度，單位為℃。

水稻生育期（6 月4 日—9 月15 日）N2O 累積排放量計(jì)算公式：

式中，T表示N2O 累積排放量，單位為mg/m2;Fi+1與Fi分別是第i+1 次和i次采氣時(shí)的平均氣體排放通量，單位為mg/（m2·h）;Di+1、Di為第i+1 次和i次試驗(yàn)的時(shí)間(d)；f表示單位換算系數(shù)，無(wú)固定指定值。

1.3.2 土壤采集 于2018 年8 月21 日水稻齊穗期每盆選取3 個(gè)點(diǎn)采集水稻耕作層(0～15 cm)土壤，3份土樣混合均勻，剔除雜草、根系、碎石等雜物后，迅速用錫箔紙包裹，放入液氮中進(jìn)行冷凍處理。帶回實(shí)驗(yàn)室后，置于-80 ℃超低溫冰箱保存，用作土壤DNA提取。

1.4 土壤DNA提取與PCR擴(kuò)增

稱(chēng)取0.25 g 土壤樣品，采用DNA 試劑盒（MOBIO Laboratories Inc.，Carlsbad，CA，USA）提取土壤DNA。提取的DNA 采用1%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)，并用NanoDrop ND-1000UVevis分光光度計(jì)（ThermoScientific，Rockwood，TN，USA）檢測(cè)DNA的濃度與純度。

nosZPCR引物[26]為nosZF（5′-CGYTGTTCMTCGACAGCCAG-3′）和nosZ-1622R（5′-CGSACCTTSTTGCCSTYGCG-3′）。PCR 反應(yīng)體系為20 μL，包括：2×sybr MIX（with ROX）10 μL，上、下游引物(10 μmol/L)各0.2 μL，稀釋8 倍后的樣品1 μL，用RNase-Free ddH2O 補(bǔ)足至20 μL。程序設(shè)置：95 ℃5 min；94 ℃30 s，58.6 ℃30 s，72 ℃50 s，72 ℃10 min，共35個(gè)循環(huán)。用1%瓊脂糖電泳檢測(cè)PCR 擴(kuò)增情況，切下目的條帶，按照凝膠回收試劑盒使用說(shuō)明對(duì)得到的PCR 產(chǎn)物進(jìn)行純化回收。

1.5 Illumina Miseq高通量測(cè)序

PCR 產(chǎn)物回收后測(cè)定其濃度，之后按照每個(gè)樣本的測(cè)序量要求，進(jìn)行相應(yīng)比例的混合，使各處理用于測(cè)序的樣品DNA 濃度保持一致。雙末端測(cè)序采用Illumina Miseq 測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行，委托上海美吉生物醫(yī)藥科技公司完成。

Miseq 測(cè)序得到的是雙端序列數(shù)據(jù)，首先根據(jù)PE reads 之間的overlap關(guān)系，將成對(duì)的reads拼接(Merge)為一條序列，同時(shí)對(duì)reads的質(zhì)量和拼接效果進(jìn)行質(zhì)控過(guò)濾，根據(jù)序列首尾兩端的barcode和引物序列區(qū)分樣品得到有效序列，并校正序列方向，即為優(yōu)化數(shù)據(jù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析。使用美吉生物云平臺(tái)完成微生物多樣性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理水稻季N2O排放通量的變化

各處理N2O排放通量 在-226.41～668.57 μg/(m2·h)，且均具有明顯的季節(jié)變化特征（圖1）。N2O排放峰值主要集中在水稻追施分蘗肥和穗肥后及曬田期，最大峰值出現(xiàn)在RS 處理，為668.57 μg/(m2·h)。在水稻生長(zhǎng)后期（始穗期至成熟期），BS 處理N2O排放明顯低于NS 和RS 處理，而NS 和RS 處理之間無(wú)明顯差異。NS、RS、BS 處理稻田土壤N2O累積排放量分別為4.28、5.07、1.51 kg/hm2（圖2）。相比NS 和RS 處理，BS 處理顯著降低了N2O 累積排放量；但NS和RS處理之間無(wú)明顯差異。

2.2 秸稈還田對(duì)土壤nosZ基因影響的測(cè)序結(jié)果及多樣性指數(shù)

采用Miseq技術(shù)對(duì)土壤微生物nosZ基因進(jìn)行測(cè)序分析，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化篩選后，每個(gè)樣本得到27 417 條nosZ基因序列，平均長(zhǎng)度為401.46 bp。按97%相似性對(duì)非重復(fù)序列進(jìn)行OTU 分析，共得到2 814 個(gè)OTU。OTU 水平的各樣本覆蓋度指數(shù)在0.707 5～0.965 4，表明此測(cè)序數(shù)據(jù)量可以反映土壤樣品nosZ基因的微生物信息。

2.3 秸稈還田對(duì)土壤nosZ型反硝化細(xì)菌物種組成的影響

對(duì)nosZ型反硝化細(xì)菌進(jìn)行目、科、屬、種水平上的Veen分析。目水平（圖3a）上，3個(gè)處理共有13個(gè)相同物種，BS 與NS 處理均有norank_p__temparate_forest_soil_bacteria_ensemble；相比NS 處理，RS 和BS處理均有紅環(huán)菌目（Rhodobacterales）。科水平（圖3b）上，3 個(gè)處理共有19 個(gè)相同物種，BS 與NS 處理均 有 norank_p__temparate_forest_soil_bacteria_ensemble；相比NS處理，RS和BS處理均有紅環(huán)菌科（Rhodocyclaceae）；NS 處理獨(dú)有 伯克氏菌 科（Burkholderiaceae）。屬水平（圖3c）上，3 個(gè)處理共有30 個(gè)相同的物種，BS 與NS 處理均有norank_p__temparate_forest_soil_bacteria_ensemble；相 比NS 處理，RS 和BS 處理均有紅環(huán)菌屬(Rhodocyclus）；NS 處理獨(dú)有青枯菌屬（Ralstonia），BS 處理獨(dú)有unclassified_f__Rhodocyclaceae。種水平（圖3d）上，3個(gè)處理共有41 個(gè)相同的物種，BS 與NS 處理均有uncultured_temperate_forest_soil_bacterium_CZ011H、Acidovorax_sp._JS42 和Bradyrhizobium_sp._D256b；RS 和BS 處理均有Rhodobacter_sphaeroides和Azoarcus_sp._BH72；NS 處理獨(dú)有Ralstonia_pickettii，BS 處理獨(dú)有unclassified_g__Rhodobacter、Azospirillum_largimobile和unclassified_f__Rhodocyclaceae，分別占BS 處理獨(dú)有總物種數(shù)目的6.25%、18.75% 和75.00%。

結(jié)果表明，不同種類(lèi)秸稈還田改變了土壤nosZ型反硝化細(xì)菌各分類(lèi)學(xué)水平的物種組成。相比單施化肥，油菜秸稈還田減少了科、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)，蠶豆秸稈還田增加了目、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)。與油菜秸稈還田相比，蠶豆秸稈還田增加了目、科、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，N2O 累積排放量與目（r=-0.98）、屬（r=-0.95）、種（r=-0.99）水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)數(shù)量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。

2.4 秸稈還田對(duì)土壤nosZ型反硝化細(xì)菌物種相對(duì)豐度的影響

目水平上(圖4a)，3 個(gè)處理共有9 個(gè)nosZ型反硝化細(xì)菌類(lèi) 群 。其 中，unclassified_c__Betaproteobacteria、unclassified_p__Proteobacteria、unclassified_k__norank_d__Bacteria 和伯克氏菌目(Burkholderiales)為4 個(gè)主要優(yōu)勢(shì)類(lèi)群，分別占nosZ基因總序列的31.35%～51.65%、16.25%～20.54%、12.54%～17.26%和6.79%～12.15%。NS、RS 和BS 處理中根瘤菌目(Rhizobiales)的相對(duì)豐度分別是4.30%、3.33%和7.59%，其中BS處理顯著高于RS處理(P＜0.05)。NS、RS 和BS 處理中norank_p__environmental_samples 的相對(duì)豐度分別是0.57%、0.22%和1.89%，其中BS 處理顯著高于RS 處理(P＜0.05)。

科水平上（圖4b），3 個(gè)處理共有11 個(gè)nosZ型反硝化細(xì)菌類(lèi)群 。其 中，unclassified_c__Betaproteobacteria、unclassified_p__Proteobacteria 和unclassified_k__norank_d__Bacteria 為3 個(gè)主要優(yōu) 勢(shì)類(lèi)群，分別占nosZ基因總序列的31.35%～51.65%、16.25%～20.54% 和12.54%～17.26%。NS、RS 和BS處理中草酸桿菌科（Oxalobacteraceae）的相對(duì)豐度分別是8.06%、1.95%和2.08%，其中NS 處理極顯著高于RS 與BS 處理（P＜0.01）;NS、RS 和BS 處理中norank_p__environmental_samples 的相對(duì)豐度分別是0.22%、0.11%和1.67%，其中BS處理顯著高于RS處 理(P＜0.05);NS、RS 和BS 處理中嗜氫菌科(Hydrogenophilaceae)的相對(duì)豐度分別為0.06%、20.48%、0。

結(jié)果表明，相比單施化肥，秸稈還田極顯著降低了草酸桿菌科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度，但對(duì)其余nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度沒(méi)有顯著影響。相比油菜秸稈，蠶豆秸稈還田顯著增加了根瘤菌目、norank_p__environmental_samples 目及norank_p__environmental_samples 科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，N2O 累積排放量與根瘤菌目（r=-1.00）、norank_p__environmental_samples 目（r=-1.00）nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與norank_p__environmental_samples 科（r=-0.99）nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。

2.5 土壤nosZ型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析

PCA 分析結(jié)果（圖5）顯示，第1、2、3 坐標(biāo)軸（PC1、PC2、PC3）對(duì)土壤nosZ型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的解釋量分別為75.85%、9.23%、6.26%。BS 與NS 處理的全部樣本均相距較近，而RS 處理大部分樣本與NS 和BS 處理相距較遠(yuǎn)。結(jié)果表明，不同種類(lèi)秸稈還田處理土壤nosZ型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)之間仍保留一定的相似性，但油菜秸稈還田處理對(duì)土壤nosZ型反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響較大。

3 結(jié)論與討論

相比單施化肥和油菜秸稈還田，蠶豆秸稈還田顯著降低了稻田N2O排放，提高了根瘤菌目、norank_p__environmental_samples 目及norank_p__environmental_samples 科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度及目、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)。且N2O 累積排放量與上述nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度及目、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)數(shù)量均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，蠶豆秸稈還田可通過(guò)增加根瘤菌目、norank_p__environmental_samples 目以及norank_p__environmental_samples 科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度及目、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)促進(jìn)反硝化作用的完成，減少N2O排放。

不同秸稈種類(lèi)還田對(duì)稻田N2O排放的影響尚無(wú)一致結(jié)論[27-28]。SUN等[22]報(bào)道指出，秸稈還田顯著增加稻田N2O排放。但ZHOU 等[19]指出，水稻秸稈和豆科綠肥還田均顯著降低N2O排放。本研究發(fā)現(xiàn)，蠶豆秸稈還田顯著降低稻田N2O排放，這與王小淇等[29]的研究結(jié)果一致，即豆科作物秸稈還田可顯著降低稻田N2O排放。不同有機(jī)物料的添加會(huì)影響稻田土壤各種活性氮的含量和氮素供應(yīng)[30-31]，進(jìn)而改變土壤氮循環(huán)相關(guān)功能微生物的活性，最終影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及N2O排放。

相比單施化肥和油菜秸稈還田，蠶豆秸稈還田提高了根瘤菌目、norank_p__environmental_samples目 及norank_p__environmental_samples 科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度。這與ZHANG 等[32]的研究結(jié)果一致，即豆科秸稈可增加水稻根際部分微生物的相對(duì)豐度。蠶豆作為豆科作物，其根瘤能夠固定大量氮素[27]。氮含量較高的豆科秸稈還田后，在水稻生長(zhǎng)前期減緩了氮素的釋放，生長(zhǎng)后期延長(zhǎng)了氮素的可利用性[33-36]，最終提高了水稻生長(zhǎng)后期（齊穗期）部分土壤微生物的活性。本研究發(fā)現(xiàn)，蠶豆秸稈還田增加了土壤nosZ型反硝化細(xì)菌在目、屬、種水平的種類(lèi)，這與上述研究結(jié)果一致。

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，N2O 累積排放量與nosZ型反硝化細(xì)菌在根瘤菌目、norank_p__environmental_samples 目及norank_p__environmental_samples 科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度及目、屬、種水平nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明蠶豆秸稈還田可通過(guò)增加根瘤菌目、norank_p__environmental_samples目及norank_p__environmental_samples 科nosZ型反硝化細(xì)菌的相對(duì)豐度及目、屬、種水平的nosZ型反硝化細(xì)菌種類(lèi)數(shù)量促進(jìn)反硝化作用的完成，從而減少N2O排放，這與CUCU 等[36]的研究結(jié)果一致。Veen 分析結(jié)果顯示，屬水平上蠶豆秸稈還田獨(dú)有unclassified_f__Rhodocyclaceae，且種水平 上 unclassified_f__RhodocyclaceaenosZ型反硝化細(xì)菌占蠶豆秸稈處理獨(dú)有總物種數(shù)目的75.00%，Azospirillum_largimobile nosZ型反硝化細(xì)菌占蠶豆秸稈處理獨(dú)有總物種數(shù)目的18.75%。而紅環(huán)菌科（Rhodocyclaceae）nosZ型反硝化細(xì)菌能夠利用不同有機(jī)物作電子供體進(jìn)行厭氧異養(yǎng)生長(zhǎng)，固氮菌目固氮螺菌屬（Azospirillum）nosZ型反硝化細(xì)菌具有固氮功能。因此，蠶豆秸稈還田可能通過(guò)向稻田輸入大量氮素，增加了上述土壤nosZ型反硝化細(xì)菌的活性，這些微生物利用N2O作為電子受體，將N2O還原為N2，最終導(dǎo)致N2O排放減少。