秸秆还田对外源氮在土壤中转化及其微生物响应的影响

• 作者: 丁咸庆 吴金水 彭佩钦 王娟 祝贞科 葛体达 陈珊
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 氮素 微生物 转化 15N示踪 酶活性
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 页码范围: 1613-1621
• 页数: 9页
• 分类号: X171.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201609219

摘要

秸秆还田是农业生产上提高土壤肥力的重要措施,而秸秆中较高的碳氮比,使秸秆碳的利用率较低,温室气体排放较高,因此配施无机氮磷肥能够调控土壤中元素计量比,增加微生物活性和元素利用率,促进土壤肥力提升.本研究选择在模拟秸秆还田条件下,添加15N标记的无机氮肥,研究不同养分肥料添加对土壤中外源氮转化与分配的影响,以及微生物响应特征.结果表明,秸秆添加增加了土壤和土壤溶液中铵态氮和总氮含量;秸秆与无机氮肥配施条件下,土壤中15N-TN在100 d培养时期内基本保持在28～33 μg,15N-NH4在前30 d培养时期内逐渐增加,而后逐渐降低;施P增加了土壤中15N-TN和15N-NH4的含量,却使土壤溶液中15N量降低了28％.无机氮肥在土壤中的分配表明,15N在土壤中的比例基本保持在52％ ～61％,磷肥的添加使15N在土壤中的分配比例最大提高了16.5％,而土壤溶液中15N的比例由第5d的36％降低至100 d时30％,使外源15N损失量减少了1.2倍.秸秆添加促进了微生物活性,显著提高了土壤MBN的量;而无机肥料的添加进一步促进了土壤微生物的活性,100 d培养实验后,秸秆与无机氮、磷肥同时添加使MBN增加到对照处理的2.0和2.2倍.磷肥添加促进了微生物对15N的利用,使15N-微生物生物量氮(15N-MBN)的量比添加秸秆和氮肥处理的提高了1.5倍.对土壤氮转化酶活性(β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶,NAG)的研究结果表明,氮肥降低了土壤酶活性和底物亲和性,而氮磷肥同时添加时,酶活性较单加秸秆处理提高了48.1％.本研究可为深入了解稻田土壤生态系统氮循环、实现农田土壤肥力提升和温室气体减排提供理论依据.