有機無機氮源配合施用對土壤微生物生物量氮及氮素循環(huán)的影響.pdf

1、本文以洞庭湖區(qū)典型水稻土(紅黃泥和紫潮泥)為對象，通過15N示蹤研究了盆栽條件下尿素(15NU)、尿素與秸稈配施(15NU-S、15NS-U)對土壤微生物生物量碳、氮(SMBC、SMBN)的影響，研究了有機無機肥配施條件下礦質(zhì)氮、礦化氮、固定態(tài)銨和有機氮的變化及其對水稻吸氮量和SMBN的影響，標(biāo)記底物氮素去向等。主要研究結(jié)果如下： 在水稻整個生育期內(nèi)，各處理SMBC、SMBN占全碳、氮的比例平均為2﹪～5﹪，SMBC、SMBN在

2、水稻孕穗期最低，SMBN以土壤原有SMBN為主；微生物同化的尿素氮紅黃泥為1.76﹪～8.33﹪，紫潮泥為1.78﹪～19.17﹪；微生物同化的秸桿氮紅黃泥為1.69﹪～4.98﹪，紫潮泥為2.05﹪～6.23﹪。水稻成熟期時，標(biāo)記底物SMBN的比率紫潮泥15NU和15NU-S兩處理低于紅黃泥。有機無機肥配施增強兩種土壤微生物同化無機氮的能力，施肥處理間SMBN差異不顯著。 淹水后兩種土壤礦質(zhì)氮均顯著增加，紅黃泥對照處理(無肥，

3、CK)礦質(zhì)氮平均為35.85mg·kg-1；施肥處理平均為126.8mg·kg-1。紫潮泥CK平均為128.7mg·kg-1；施肥處理平均為240.2mg·kg-1。在施肥初期，紅黃泥標(biāo)記礦質(zhì)氮的比例高達(dá)65﹪，而紫潮泥則只有30﹪左右。施肥初期紅黃泥中秸稈氮的礦化速度高于紫潮泥，而水稻成熟時，紫潮泥中由秸稈氮礦化而來的礦質(zhì)氮是紅黃泥的3倍。有機無機肥配施增強了施肥初期兩種土壤對礦質(zhì)氮的固定。 兩種土壤的礦化氮在水稻生育期內(nèi)均逐

4、步下降。水稻成熟時，兩種土壤中標(biāo)記底物礦化氮比率的大小順序為：15NU＞15NU-S＞15NS-U；標(biāo)記底物對礦化氮的貢獻(xiàn)率大小順序紅黃泥為：15NU＞15NU-S＞15NS-U，紫潮泥為：15NS-U＞15NU＞15NU-S。直接通徑分析表明礦化氮對紫潮泥SMBN的有效性最大。而且水稻成熟時，有機無機肥配施增加了水稻紅黃泥礦化氮含量，與單施尿素差異達(dá)顯著水平。水稻生育期間，固定態(tài)銨平均含量紅黃泥為150.8mg·kg-1，紫潮泥為35

5、8.5mg·kg-1。土壤標(biāo)記底物固定態(tài)銨占總固定態(tài)銨的比例紅黃泥為0.05﹪～3.37﹪，紫潮泥為0.25﹪～11.02﹪。施肥后，土壤的固定態(tài)銨含量在分蘗期最低；晶格固定的無機氮含量高于有機氮，而且有機無機肥配施降低了兩種土壤對無機氮固定能力；晶格固定的尿素氮紅黃泥為0.28﹪～2.11﹪，紫潮泥為3.46﹪～18.69﹪；晶格固定的秸稈氮紅黃泥為0.15﹪～0.87﹪，紫潮泥為1.65﹪～4.97﹪。水稻成熟時，兩種土壤標(biāo)記底物固

6、定態(tài)銨殘留率的大小順序為：15NU＞15NU-S＞15NS-U。紫潮泥對化肥氮的固定速度、秸稈氮的固定強度和標(biāo)記底物固定態(tài)銨殘留率大于紅黃泥。直接通徑分析表明固定態(tài)銨對紅黃泥SMBN的有效性最大，紫潮泥固定態(tài)銨對SMBN的作用是通過礦質(zhì)氮的負(fù)效應(yīng)實現(xiàn)的。 在水稻生育期內(nèi)，紅黃泥酸解氮占全氮的比例平均為81.62﹪；紫潮泥平均為76.83﹪。兩種土壤酸解氮組分中氨基酸態(tài)氮比例最大，氨基糖氮比例最小。水稻成熟時有機氮各組分與原始土壤

7、相比，紅黃泥的酸不溶性氮分別下降了0.73﹪～22.46﹪，紫潮泥下降了18.90﹪～22.86﹪；兩種土壤氨基酸態(tài)氮和氨態(tài)氮下降；而兩種土壤氨基糖氮、紫潮泥酸解未知氮提高。直接通徑分析表明，土壤易礦化有機氮對SMBN有效性最大，紅黃泥為氨態(tài)氮，紫潮泥為氨基酸態(tài)氮。水稻成熟時施肥處理與對照處理相比，水稻成熟時施肥使兩種土壤酸解未知氮下降，有機無機肥配施使紅黃泥氨態(tài)氮、紫潮泥酸不溶性氮下降。 水稻吸收的氮素以土壤氮為主，無機氮的有

8、效性高于秸稈氮，尿素和秸稈對紅黃泥水稻的貢獻(xiàn)大于紫潮泥。通徑分析表明：紅黃泥礦化氮(-0.4691)、紫潮泥SMBN(0.9328)對水稻的有效性最高；兩種土壤有機氮組分對水稻吸氮量的影響為：氨態(tài)氮＞氨基酸態(tài)氮＞氨基糖氮＞酸不溶性氮＞酸解未知氮。施肥顯著提高紅黃泥產(chǎn)量，15NU-S和15NS-U兩處理產(chǎn)量比15NU處理分別增加5.77﹪、14.03﹪；紫潮泥對照處理產(chǎn)量最高，但兩種土壤施肥各處理間差異不顯著。兩種土壤中尿素的吸收利用率高

9、達(dá)50﹪，秸稈氮的利用率達(dá)40﹪。尿素在土壤中的殘留率有14﹪，秸稈的殘留率是尿素的2倍以上，它們的損失率約在19﹪～32﹪。有機無機肥配施可以提高氮素的利用，減少氮素的損失。標(biāo)記底物在紅黃泥中利用率高于紫潮泥，而無機氮殘留率和損失率低于紫潮泥。紫潮泥15NU處理殘留標(biāo)記底物氮以固定態(tài)銨為主(55.64﹪)、有機無機肥配施以有機氮為主；紅黃泥施肥處理殘留標(biāo)記底物氮以有機氮為主。在殘留的酸解氮組分中，氨基糖氮最小，紅黃泥氨基酸態(tài)氮最大，紫