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编号:55499
长期绿肥和秸秆还田替代部分化肥提升红壤性水稻土酸解有机氮组分比例及供氮能力
http://www.100md.com 2022年3月16日 2022年第2期
态氮,全氮,矿化,1材料与方法,1试验区概况,2试验设计,3测定指标与方法,4数据处理,2结果与分析,1土壤全氮,矿化氮和微生物量氮含量,2土壤有机氮组分含量及其在全氮中的占比,3土壤
     吴多基,姚冬辉,范 钊,吴建富,魏宗强

    (江西农业大学国土资源与环境学院,江西南昌 330045)

    水稻是我国重要的粮食作物之一,氮是水稻生长不可或缺的营养元素,为保证水稻高产,大量氮肥施用使我国稻田系统出现供氮量提高、氮储量增大的趋势[1–2],也导致了稻田氮肥利用效率低、氮素损失大和土壤供氮潜力降低等问题。有机肥替代部分化肥是保障国家粮食安全、生态环境安全和资源高效利用的重要措施[3],长期有机物料循环利用显著提高红壤性稻田土壤耕层全氮含量,有机肥配施化肥处理对提高耕层土壤氮储量作用显著[4]。研究氮素对长期有机养分替代部分化肥的响应及其在土壤中的分布、迁移和转化,对于制定合理的施肥配方、提升氮肥利用率等方面具有重要意义。土壤有机氮占土壤全氮的90%以上,其组分包括土壤酸解性氮(AHN)和非酸解性氮(NHN),而酸解性氮组分包括酸解氨态氮(AMMN)、酸解氨基酸态氮(AAN)、酸解氨基糖态氮(ASN)和酸解未知氮(HUN)[5],它们的结构和有效性在土壤氮素保持、矿化和氮素供应中起着关键作用。像氨基酸这样的小分子直接被农作物吸收,然而,大多数土壤有机氮必须先通过矿化转化为矿化氮,然后才能被作物吸收,直接或间接影响土壤氮素有效性[6]。申凤敏等[7]和杨静等[8]研究结果表明,化肥与有机肥配施可以更好地改善红壤区各土层土壤的供氮能力,同时还能显著提高作物产量及其氮吸收量。张雅蓉等[9]基于贵州省黄壤长期定位监测点发现,施用有机肥可显著提高土壤有机氮含量,且土壤有机氮含量随有机肥用量增加而显著增加。吴汉卿等[10]研究发现,酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮是设施土壤中最主要的有机氮形态,是土壤活性氮中的主要组分,亦是土壤供氮潜力的表征。土壤各形态氮素对不同施肥措施的响应已有诸多报道,但是关于稻田土壤有机氮组分对全氮、碱解氮和矿化氮的贡献的研究还不够。因此,我们利用长期定位试验研究不同施肥模式下土壤氮素形态的转化,探究施肥结构对土壤氮素转化及供应的影响。

    1 材料与方法

    1.1 试验区概况

    试验区位于江西农业大学农业科技园(115°49′53″E,28°46′8″N),属亚热带季风湿润气候区,多年平均气温17.6℃,平均日照1895 h,平均降水量1522 mm,平均无霜期280天,以种植双季稻为主,自1981年开始进行长期施肥微区定位试验,供试土壤为第四纪红色粘土发育的潴育性水稻土,其耕作层(0—20 cm)土壤基本性质为:pH 6.5、有机质含量33.55 g/kg、全氮含量 1.79 g/kg、碱解氮含量 111 mg/kg、速效磷 (P2O5) 含量 20.8 mg/kg、速效钾 (K2O)含量87.0 mg/kg ......

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