长期秸秆还田下土壤铵态氮的吸附解吸特征

• 作者: 丛日环 任涛 张丽 李小坤 石孝均 鲁剑巍 鲁艳红 黄庆海
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 长期秸秆还田 NH4+的吸附-解吸 双季稻轮作 稻麦轮作 土壤pH
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 380-388
• 页数: 9页
• 字数: 6464字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.16307

摘要

[目的]研究长期秸秆还田对不同轮作区域耕层和亚耕层的土壤铵态氮(NH4+)的吸附、解吸特征差异,通过Langmuir等温吸附方程拟合得到NH4+最大吸附量(qmax)和吸附系数(b),分析长期秸秆还田对不同土壤NH4+的吸附、解吸特征差异及影响因素. [方法]2015年10月水稻收获后,在湖南望城(稻-稻轮作)、江西进贤(稻-稻轮作)、重庆北碚(稻-麦轮作)三个长期定位试验点(25年)采集不施肥(CK)、长期施用化肥(NPK)和长期秸秆还田配施化肥(NPKS)三个处理、0-20 cm和20-40 cm两个土层的土样,进行土壤NH4+的吸附-解吸室内试验,吸附试验为添加不同浓度的NH4C1溶液振荡、离心后,测定滤液NH4+浓度;解吸试验采用吸附试验后的土壤样品,经无水乙醇淋洗至无NH4+后,再加入0.01 mol/L的KC1溶液振荡、离心后测定滤液NH4+浓度. [结果]长期秸秆还田对不同试验点土壤NH4+吸附-解吸特征的影响差异较大.处理间的差异主要表现在耕层土壤.当平衡溶液NH4+浓度＜400 mg/L时,不同试验点耕层和亚耕层处理间差异均不明显;当平衡溶液浓度＞ 400 mg/L时,处理间耕层土壤对NH4+吸附表现出差异,其中望城试验点土壤对NH4+的吸附表现为CK＞ NPK＞ NPKS,北碚试验点则表现为CK＞ NPKS＞ NPK,且北碚试验点的紫色土对NH4+的吸附显著高于望城和进贤试验点的红壤性水稻土.进贤试验点不同处理间差异不明显,且土壤对NH4+的吸附量最低.通过相关性分析发现,qmax和土壤pH、阳离子交换量CEC呈显著正相关,而与土壤有机质和全氮含量呈显著负相关;b与土壤性质的相关性与qmax则相反.从土壤对NH4+的解吸曲线来看,耕层和亚耕层土壤对NH4+的解吸在各试验点不同处理间均表现为差异不显著,其中望城和进贤试验点的红壤性水稻土NH4+的最大解吸量高于其吸附量,而北碚试验点的紫色土NH4+的最大解吸量(541.89～742.38 mg/kg)则远低于其吸附量(1003.83～2014.79mg/kg). [结论]长期秸秆还田对不同土壤NH4+的吸附-解吸作用影响不同,对于土壤吸附位点较多且钾离子含量丰富的紫色土而言,长期秸秆还田有利于土壤对氮的吸附;而对于土壤偏酸性的红壤性水稻土而言,长期秸秆还田则可能因为增加了土壤有机质含量而减少了土壤对铵态氮的吸附位点,从而降低了土壤对氮的吸附保持能力.