长期施肥和秸秆还田对红壤水稻土氮素分布和矿化特性的影响

【摘要】：为明确长期施肥和秸秆还田对稻田土壤生态系统氮素循环过程的影响,探索维持稻田土壤长期供氮潜力的途径,利用始于1990年的湖南红壤水稻土长期定位试验,研究了长期施肥和秸秆还田对水稻土剖面氮素迁移分布和C/N的影响,比较了不同温度下土壤氮素矿化曲线变化和不同施肥方式氮素矿化动态的差异,分析了氮素累积矿化量与有效积温的关系。结果表明,长期施肥或秸秆可以促进红壤水稻土氮素的积累,其主要影响0—20 cm土层,而化肥和秸秆配合施用作用更明显;长期施氮、磷、钾化肥使土壤C/N降低,而秸秆还田使土壤C/N明显升高。在两种温度下的土壤矿质氮含量和累积矿化量曲线比较相似,10℃下土壤矿化速率达到稳定所需的时间要比30℃下长;30℃下不同施肥处理之间的矿化过程存在显著差异,而10℃下的差异较小,其在56 d内矿化出来的矿质氮是10℃下的近两倍。NP(仅施化肥氮、磷)及NP+C(施化肥氮、磷+秸秆还田)处理均有较高氮素矿化量,秸秆还田对土壤氮素矿化的促进作用比仅施化肥明显。在30℃下,土壤积累矿化量与有效积温的关系较好地符合有效积温方程式(EATM)(p0.01)。仅施化肥处理和对照方程中的矿化特征常数k值相差不大,而秸秆还田与化肥配施处理方程的k值则有增大趋势,NPK+C(施化肥氮、磷、钾+秸秆还田)处理的矿化潜力较大,且养分供应能力较强;秸秆配施化肥处理方程中n值的绝对值有减小趋势。随着培养时间延长,秸秆还田配施化肥处理土壤的累积矿化量保持在一个较稳定范围。 【作者单位】： 中国科学院南京土壤研究所;中国科学院亚热带农业生态研究所;扬州大学资源与环境学院;南京林业大学森林资源与环境学院;
【关键词】： 秸秆还田 施肥 水稻土 氮素 温度 矿化
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41030640) 中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-407)资助
【分类号】：S158.5
【正文快照】： 土壤氮素含量和分布与土壤有机物质的形成和分解程度密切相关。有机态氮和矿质氮(NH4+-N和NO3--N)的转化是土壤生态系统中养分循环的重要过程。长期施肥、温度、水分、土壤质地等因素均对土壤氮素的分布转化过程产生显著影响[1-3]。红壤是我国亚热带地区重要的土壤资源,在长

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