北 方 園 藝 2 0 2 4 1 5 6 7 7 4 N o r t h e r n H o r t i c u l t u r e 資源環(huán)境生態(tài) 第一作者簡(jiǎn)介 馬玲 2 0 0 2 女 碩士研究生 研究方向?yàn)?農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境 E m a i l 2 3 8 2 5 4 7 1 2 1 q q c o m 責(zé)任作者 李惠霞 1 9 7 7 女 博士 副教授 現(xiàn)主要從事 農(nóng)田養(yǎng)分利用與調(diào)控等研究工作 E m a i l l i h u i x i a 7 6 1 6 3 c o m 基金項(xiàng)目 寧夏大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃自治區(qū)級(jí)資 助項(xiàng)目 S 2 0 2 2 1 0 7 4 9 0 7 7 國(guó)家自然基金資助項(xiàng)目 3 1 9 6 0 6 2 8 農(nóng)學(xué)國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)建設(shè)資助項(xiàng)目 收稿日期 2 0 2 4 0 1 1 5 d o i 1 0 1 1 9 3 7 b f y y 2 0 2 4 0 2 2 9 馬玲 李惠霞 王浩宇 王少燕 宋曉慧 阿依早合拉 艾西丁 秸稈配施不同形態(tài)氮肥對(duì)設(shè)施土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響 J 北 方園藝 2 0 2 4 1 5 6 7 7 4 秸稈配施不同形態(tài)氮肥對(duì)設(shè)施 土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響 馬 玲 李惠霞 王浩宇 王少燕 宋曉慧 阿依早合拉 艾西丁 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院 寧夏銀川7 5 0 0 2 1 摘 要 以取自設(shè)施栽培園區(qū)土壤為試材 在日光溫室條件下 施用不同秸稈 不施秸稈 R 0 油菜秸稈R 1 稻草秸稈R 2 和等氮量不同形態(tài)氮肥 不施氮肥N 0 普通尿素N 1 硝酸鉀 N 2 控釋尿素N 3 進(jìn)行雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn) 測(cè)定施入不同物料對(duì)土壤養(yǎng)分參數(shù)的影響并 分析各參數(shù)間的相關(guān)性 以期為西北設(shè)施栽培下有機(jī) 無(wú)機(jī)肥料配施對(duì)土壤改良與配肥技 術(shù)提供參考依據(jù) 結(jié)果表明 1 施用秸稈后 土壤脲酶活性顯著提高 油菜秸稈和稻草秸稈 較不施秸稈有機(jī)質(zhì)分別提高1 0 6 和2 2 4 礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳提高5 7 和8 8 速效 鉀提高2 5 9 和2 6 7 2 施入油菜秸稈速效磷提高2 3 6 硝態(tài)氮降低3 2 2 施入稻 草秸稈全氮 銨態(tài)氮分別提高1 4 8 和2 3 8 3 施入等量不同形態(tài)氮肥后 N 1 N 2處理 顯著抑制土壤脲酶活性 N 1 N 3銨態(tài)氮含量分別是N 0的4 1 5倍和1 3 9倍 各處理土壤硝 態(tài)氮含量均顯著提高 N 1處理較N 0速效磷增加4 7 4 4 土壤有機(jī)質(zhì)和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī) 碳 全氮及脲酶活性間呈顯著正相關(guān) 土壤中硝態(tài)氮含量與E C值 速效鉀含量呈顯著正相 關(guān) 綜上 考慮設(shè)施栽培下土壤鹽漬化 封閉環(huán)境易發(fā)生氨中毒及園藝作物的營(yíng)養(yǎng)特性 建 議油菜秸稈配施普通尿素進(jìn)行設(shè)施土壤培肥與改良 關(guān)鍵詞 秸稈 不同形態(tài)氮肥 設(shè)施土壤 土壤養(yǎng)分 中圖分類(lèi)號(hào) S 5 1 5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1 0 0 1 0 0 0 9 2 0 2 4 1 5 0 0 6 7 0 8 設(shè)施栽培是我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后主要的 栽培形式之一 截至2 0 2 2年我國(guó)設(shè)施栽培面積已 超過(guò)4 0 0萬(wàn)h m 2 西北地區(qū)因廣闊的地域及充足 的光照條件設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展 在設(shè)施農(nóng)業(yè)快速 發(fā)展的同時(shí) 生產(chǎn)中出現(xiàn)了如土壤酸化板結(jié) 養(yǎng)分 失衡 次生鹽漬化 連作障礙等土壤退化問(wèn)題 導(dǎo) 致園藝作物產(chǎn)量和品質(zhì)不斷下降 農(nóng)戶(hù)從事設(shè)施 栽培的積極性逐漸降低 設(shè)施栽培亟待合理 科學(xué) 的土壤改良與培肥技術(shù) 1 秸稈還田是土壤改良與培肥的重要技術(shù)之 一 在露地栽培中常將玉米 水稻 小麥 油菜等秸 稈就地還田 不僅能夠改善土壤的質(zhì)地與結(jié)構(gòu) 還 能增加土壤中養(yǎng)分種類(lèi)及含量 同時(shí)也能將農(nóng)業(yè) 廢棄物進(jìn)行資源高效利用 2 3 研究表明 不同作 物秸稈對(duì)土壤的影響不同 玉米秸稈腐解后釋放 的氮 磷較多 水稻秸稈釋放的氮 鉀較多 油菜秸 稈在腐解過(guò)程中不僅能釋放氮 磷 鉀等養(yǎng)分 還 能分解產(chǎn)生異硫氰酸 I T C s 類(lèi)揮發(fā)性化合物 這 種物質(zhì)能夠抑制或殺死土壤中的多種有害生 物 4 7 另外不同作物秸稈還田時(shí)腐解速率也有 較大差異 玉米秸稈因其木質(zhì)素和纖維素含量較 高 其腐解速率要比水稻和小麥秸稈慢很多 油菜 秸稈慢于玉米秸稈但要比水稻秸稈快一些 8 1 0 作物秸稈施入土壤后土壤有機(jī)碳含量迅速增加 這些有機(jī)物料要在微生物的作用下發(fā)生腐解 土 壤中氮源是微生物活動(dòng)的養(yǎng)料和動(dòng)力 因此調(diào)控 適宜的碳氮比是控制秸稈腐解速率最重要的因素 之一 1 1 生產(chǎn)中常通過(guò)施入氮肥來(lái)調(diào)控碳氮比 石琳 7 研究表明 施用不同形態(tài)氮肥均能促進(jìn)玉 米秸稈腐解 其中施用谷氨酸 尿素和硝酸鈣能提 高碳 氮 鉀的釋放 硫酸銨會(huì)提高磷素的釋放 李 曉韋等 1 2 研究表明 尿素 硝酸銨相比尿素和石 灰氮腐解速率較快 不同形態(tài)氮肥對(duì)油菜秸稈全 量養(yǎng)分釋放有很大差異 以上研究多是在露地栽 培條件下開(kāi)展的研究 選用的秸稈和氮肥也為露 地栽培中常用的物料 設(shè)施栽培屬于半封閉的小 氣候環(huán)境 內(nèi)部土壤所處的溫濕度因子 一年2 3茬的種植模式 水肥管理特點(diǎn)及后茬園藝作物 的需肥特性等均與露地栽培有較大差異 因此 露 地秸稈還田技術(shù)并不能完全指導(dǎo)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 而目前關(guān)于設(shè)施條件下秸稈還田的技術(shù)還較為 缺乏 該研究選擇腐解速率較快的稻草秸稈和油菜 秸稈為供試物料 以設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的3種 不同形態(tài)氮肥為研究對(duì)象 在日光溫室條件下進(jìn) 行秸稈配施不同形態(tài)氮肥雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn) 旨在探討秸稈配施氮肥對(duì)設(shè)施土壤供肥特性的影 響 為設(shè)施土壤改良與培肥及預(yù)防設(shè)施土壤退化 提供參考依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2 0 2 3年3 7月在寧夏大學(xué)農(nóng)科實(shí)訓(xùn) 基地 北緯3 8 0 3 0 4 東經(jīng)1 0 6 0 7 4 1 連棟玻璃 溫室中進(jìn)行 該溫室結(jié)構(gòu)為輕鋼結(jié)構(gòu) 配置有相 應(yīng)的通風(fēng) 控溫 補(bǔ)光 濕度調(diào)控設(shè)備 室內(nèi)平均 溫度 2 4 3 晝 1 5 3 夜 濕度控制 在5 5 左右 1 2 試驗(yàn)材料 供試土壤取自寧夏賀蘭縣新平設(shè)施栽培園區(qū) 2 8 1號(hào)溫室0 2 0 c m耕層土壤 該溫室連續(xù)種植 蔬菜1 5年 溫室土壤屬灌淤土土壤類(lèi)型 質(zhì)地為 砂壤土 其養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)1 6 4 0 g k g 1 全 氮1 2 4 g k g 1 全磷0 8 8 g k g 1 全鉀 2 1 2 g k g 1 速效磷1 8 5 m g k g 1 速效鉀含 量2 8 0 5 0 m g k g 1 p H 8 2 2 E C值 1 9 7 m S c m 1 供試秸稈性質(zhì)見(jiàn)表1 試驗(yàn)所用肥料為普通 尿素 N含量4 6 寧夏石化集團(tuán)生產(chǎn) 硝酸鉀 N含量1 3 9 國(guó)藥生產(chǎn)化學(xué)純?cè)噭?緩釋尿 素 N含量4 6 寧夏榮和綠色科技有限公司 生產(chǎn) 采用圓形花盆進(jìn)行試驗(yàn) 花盆口徑2 5 c m 高 2 5 c m 表1 秸稈基礎(chǔ)性質(zhì) T a b l e 1 B a s i c p r o p e r t i e s o f s t r a w g k g 1 物料 M a t e r i a l s 有機(jī)碳含量 O r g a n i c c a r b o n c o n t e n t 全氮含量 T o t a l n i t r o g e n c o n t e n t 全磷含量 T o t a l p h o s p h o r u s c o n t e n t 全鉀含量 T o t a l p o t a s s i u m c o n t e n t 纖維素含量 C e l l u l o s e c o n t e n t 木質(zhì)素含量 L i g n i n c o n t e n t 稻草秸稈R i c e s t r a w 4 0 4 9 4 4 9 1 8 1 1 1 5 4 6 5 5 5 5 油菜秸稈R a p e s t r a w 3 9 0 7 5 9 0 1 2 8 1 3 3 4 4 9 9 1 6 1 3 試驗(yàn)方法 1 3 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)為不同種類(lèi)秸稈和不同形態(tài)氮肥雙因素 隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn) 不同秸稈設(shè)置不施秸稈R 0 施油 菜秸稈R 1 施稻草秸稈R 2 不同形態(tài)氮肥設(shè)置不 施氮肥N 0 普通尿素N 1 硝酸鉀N 2 控釋尿素 N 3 共1 2個(gè)處理 每處理3次重復(fù) 共計(jì)3 6盆 1 3 2 試驗(yàn)實(shí)施 1 每盆按秸稈 土壤8 0 g 3 5 k g 干基 裝 盆 不同形態(tài)氮肥按每1 k g干土1 g純N等氮量 86北 方 園 藝 8月 上 施入 全部混勻裝盆 裝盆后土層表面距盆口 約1 0 c m 所有處理將腐解菌劑 哈茨木霉菌 枯 草芽孢桿菌 溶于水等體積灌入所有盆中 2 每處理安裝1個(gè)土壤溫度 水分監(jiān)測(cè)儀 L C D 1 0 5型4 6 1 試驗(yàn)期每隔6 7 d監(jiān)測(cè)土壤 溫度及水分含量1次 圖1 監(jiān)測(cè)后進(jìn)行灌溉 為 控制水分對(duì)土壤鹽分的影響 試驗(yàn)用自來(lái)水和去 離子水交替灌溉 試驗(yàn)期共灌溉1 5次 灌水總量 為8 L 試驗(yàn)期間所有處理采用相同的管理措施 同期進(jìn)行養(yǎng)護(hù) 3 定期淺耙表層防止板結(jié)并進(jìn)行移盆確保環(huán) 境條件一致 圖1 試驗(yàn)期間土壤溫度和含水率變化 F i g 1 C h a n g e s o f s o i l t e m p e r a t u r e a n d w a t e r r a t e d u r i n g t h e e x p e r i m e n t 1 4 項(xiàng)目測(cè)定 1 4 1 樣品采集 試驗(yàn)周期為1 2 0 d 采樣用土鉆進(jìn)行取土 每 盆打鉆1 0 c m 鮮樣裝于塑封袋低溫保存 干樣風(fēng) 干磨細(xì)備測(cè) 1 4 2 樣品測(cè)定 土壤的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮用鮮樣測(cè)定 用 1 m o l L 1 K C l浸提后用連續(xù)流動(dòng)分析儀進(jìn)行 測(cè)定 其他指標(biāo)用風(fēng)干樣測(cè)定 土壤p H 水土比 為5 1 使用酸度計(jì)測(cè)定 土壤E C值 水土比為 5 1 使用電導(dǎo)儀測(cè)定 有機(jī)質(zhì)含量使用重鉻酸 鉀 外加熱法測(cè)定 全氮含量使用凱氏定氮法測(cè) 定 速效鉀含量采用火焰光度法測(cè)定 速效磷含量 采用0 5 m o l L 1 N a H C O 3法測(cè)定 1 3 土壤礦 物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳采用六偏磷酸鈉提取 重鉻酸鉀 濃硫酸外加熱法進(jìn)行測(cè)定 1 4 1 5 數(shù)據(jù)分析 采用E x c e l 2 0 0 7和I B M S P S S 2 7軟件對(duì)試驗(yàn) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 利用O r i g i n 2 0 2 1軟件繪圖 2 結(jié)果與分析 2 1 秸稈配施氮肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及礦物結(jié)合態(tài) 有機(jī)碳的影響 由圖2 a可知 施用不同秸稈顯著增加土壤有 機(jī)質(zhì)含量 有機(jī)質(zhì)含量大小為R 2 R 1 R 0 R 2 和R 1分別較R 0增加1 0 6 和2 2 4 不施秸 稈時(shí)施用不同形態(tài)氮肥有機(jī)質(zhì)無(wú)顯著差異 施用 稻草秸稈配施硝酸鉀顯著提高有機(jī)質(zhì)1 9 3 可 見(jiàn) 稻草秸稈配施硝態(tài)氮肥對(duì)有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)較大 由圖2 b可知 施用秸稈及不同形態(tài)氮肥顯著 影響土壤中礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳 施用秸稈后礦物 結(jié)合態(tài)有機(jī)碳顯著增加 R 1 R 2較R 0增加5 7 和8 8 施用不同形態(tài)氮肥對(duì)礦物結(jié)合態(tài)有機(jī) 碳的影響差異較大 不施秸稈時(shí)施氮肥的處理較 N 0平均降低6 7 施用油菜秸稈時(shí)N 2 N 3無(wú) 顯著變化 但N 1處理較N 0處理顯著增加 96 第1 5期 馬玲等 秸稈配施不同形態(tài)氮肥對(duì)設(shè)施土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響 1 1 2 施用稻草秸稈時(shí)施氮處理較N 0平均增 加1 0 9 可見(jiàn) 施用秸稈增加土壤中礦物結(jié)合 態(tài)有機(jī)碳 秸稈配施氮肥對(duì)礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的 改變不顯著 但不施秸稈時(shí)施用氮肥顯著降低其 含量 注 不同小寫(xiě)字母表示相同秸稈處理下不同氮肥間的差異顯著性 P 0 0 5 下同 N o t e T h e d i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s o n t h e c o l u m n i n d i c a t e t h e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n d i f f e r e n t n i t r o g e n f e r t i l i z e r s u n d e r t h e s a m e s t r a w t r e a t m e n t P N 2 N 3 N 0 N 1較N 0增加 2 1 7 施油菜秸稈時(shí)不同氮肥處理間全氮含量 表現(xiàn)為N 1 N 2 N 3 N 0 施氮處理平均較N 0增 加1 5 2 6 施稻草秸稈時(shí)不同氮肥處理間全氮 含量表現(xiàn)為N 3 N 2 N 1 N 0 N 3 N 2處理平均 較N 0增加2 7 1 可見(jiàn) 施用氮肥均能顯著提高 土壤全氮含量 施用稻草秸稈后全氮含量提高幅 度更大 由圖4 a可知 施用稻草秸稈能夠顯著提高土 壤中銨態(tài)氮的含量 R 2較R 0增加2 3 8 R 1與 07北 方 園 藝 8月 上 R 0間無(wú)顯著差異 施用普通尿素N 1處理與控 釋尿素N 3較不施氮肥顯著提高土壤銨態(tài)氮含 量 不施秸稈時(shí)N 1 N 3銨態(tài)氮含量分別是N 0的 4 1 5倍和1 3 9倍 施用油菜秸稈時(shí)N 1 N 3分別 是N 0的7 2 5倍和8 2 2倍 施用稻草秸稈時(shí) N 1 N 3分別是N 0的5 1 1倍和9 6 6倍 可見(jiàn) 施 用硝態(tài)氮肥對(duì)銨態(tài)氮含量無(wú)顯著影響 施用2種 形態(tài)尿素顯著提高土壤銨態(tài)氮含量 并且提高幅 度非常大 稻草秸稈配施控釋尿素時(shí)銨態(tài)氮含量 最大 由圖4 b可知 施用秸稈能夠降低土壤中硝態(tài) 氮的含量 R 1較R 0降低3 2 2 R 2與R 0間 無(wú)顯著差異 施用不同形態(tài)氮肥對(duì)土壤硝態(tài) 氮也有顯著影響 不施秸稈時(shí)不同氮肥處理間硝 態(tài)氮含量表現(xiàn)為N 2 N 1 N 3 N 0 N 2是N 0的 2 0 9倍 施油菜秸稈時(shí)全氮含量表現(xiàn)為N 2 N 1 N 3 N 0 N 2是N 0的4 1倍 施稻草秸稈時(shí)全氮 含量表現(xiàn)為N 2 N 1 N 3 N 0 N 2是N 0的 3 4倍 可見(jiàn) 施用氮肥均能顯著提高土壤硝態(tài)氮 含量 圖4 秸稈配施氮肥對(duì)設(shè)施土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量的影響 F i g 4 E f f e c t s o f s t r a w c o m b i n e d w i t h n i t r o g e n f e r t i l i z e r o n s o i l a m m o n i u m a n d n i t r a t e n i t r o g e n c o n t e n t 圖5 秸稈配施氮肥對(duì)土壤速效磷和速效鉀含量的影響 F i g 5 E f f e c t s o f s t r a w c o m b i n e d w i t h n i t r o g e n f e r t i l i z e r o n s o i l a v a i l a b l e p h o s p h o r u s a n d p o t a s s i u m c o n t e n t 2 3 秸稈配施氮肥對(duì)土壤速效磷和速效鉀含量 的影響 由圖5 a可知 施用秸稈及不同形態(tài)氮肥顯著 影響土壤中速效磷含量 施用秸稈與不施用相 比 R 1較R 0增加2 3 6 R 2較R 0減少1 9 2 不施秸稈時(shí)不同氮肥處理速效磷含量與N 0無(wú)顯 著差異 但N 3顯著高于N 2 施油菜秸稈時(shí)N 1處 理顯著高于其他施氮處理也高于不施氮處理 N 1 較N 0增加4 7 4 施稻草秸稈時(shí)不同氮肥處理 間差異顯著 N 1 N 2處理顯著高于N 3 但各施氮 處理與N 0間無(wú)顯著差異 可見(jiàn) 油菜秸稈配施尿 素在提高土壤速效磷方面效果更好 由圖5 b可知 施用秸稈及不同形態(tài)氮肥對(duì)土 壤中速效鉀含量有顯著影響 施用秸稈與不施 R 0相比 R 1 R 2較R 0分別增加2 5 9 和2 6 7 不施秸稈和施用油菜秸稈處理下N 2處理均顯著 17 第1 5期 馬玲等 秸稈配施不同形態(tài)氮肥對(duì)設(shè)施土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響 高于其他處理 R 0 N 2是R 0 N 0的2 5倍 R 1 N 2 是R 1 N 0的2 2倍 施用稻草秸稈后不同處理 間表現(xiàn)為N 2 N 1 N 3 N 0 N 2處理是N 1的 3 3 4倍 可見(jiàn) 稻草配施硝酸鉀對(duì)土壤速效鉀提 高幅度最大 2 4 秸稈配施氮肥對(duì)土壤E C值和p H的影響 由圖6 a可知 設(shè)施土壤中施用不同秸稈并未 顯著影響土壤E C值 相比之下施用不同種類(lèi)氮 肥顯著影響土壤E C值 3種氮肥對(duì)土壤E C值的 影響為N 2 N 1 N 3 不施秸稈 施油菜秸稈 稻 草秸稈時(shí)N 2處理E C值分別較N 0增加3 4 6 4 1 9 和8 3 7 因此施用硝酸鉀會(huì)顯著增加土 壤鹽分含量 尿素次之 控釋型尿素最小 由圖6 b可知 設(shè)施土壤中施用不同秸稈對(duì)土 壤p H影響不同 施用油菜秸稈的處理p H較不 施秸稈p H增加1 5 施用不同種類(lèi)氮肥也顯 著影響土壤p H 不施秸稈時(shí) R 0 控釋尿素N 3和 普通尿素 N 1 p H較不施氮N 0處理增加3 6 和1 7 施用油菜秸稈時(shí) R 1 控釋尿素N 3較 不施氮N 0處理增加3 1 施用稻草秸稈時(shí) R 2 控釋尿素N 3較不施氮N 0處理增加5 1 普通尿素較不施氮肥減少3 8 尿素和硝酸鉀 對(duì)土壤p H的影響較小 圖6 秸稈配施氮肥對(duì)土壤E C值和p H的影響 F i g 6 E f f e c t s o f s t r a w c o m b i n e d w i t h n i t r o g e n f e r t i l i z e r o n s o i l E C v a l u e a n d p H 3 討論 該研究施入稻草和油菜秸稈后土壤有機(jī)質(zhì) 礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳 脲酶活性均顯著提高 秸稈 施入土壤后有機(jī)物料通過(guò)礦化能夠顯著提高土壤 有機(jī)質(zhì)含量 同時(shí)施入秸稈也影響土壤中碳的固 持作用 1 5 1 6 礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳是土壤碳庫(kù)循 環(huán)的重要指標(biāo) 以上結(jié)果說(shuō)明施入秸稈加快了土 壤中碳循環(huán) 這可能主要是因?yàn)橛袡C(jī)物料的激發(fā) 效應(yīng) 秸稈在腐解過(guò)程中會(huì)激發(fā)土壤中微生物種 群數(shù)量 結(jié)構(gòu)的變化 這種變化不僅可以促進(jìn)秸稈 腐解 也能促進(jìn)土壤中有機(jī)碳與無(wú)機(jī)碳間的循環(huán) 與周轉(zhuǎn) 1 7 已有研究表明 秸稈中木質(zhì)素和纖維 素含量是影響秸稈腐解速率最重要的因素 玉米 秸稈因其木質(zhì)素和纖維素含量較高 其腐解速率 要比油菜 水稻 小麥秸稈慢很多 8 1 0 1 8 一般露 地栽培條件下秸稈在土壤中完全腐解需要4 6個(gè)月 設(shè)施條件下土壤溫濕度較高 秸稈腐解時(shí) 間應(yīng)該會(huì)比露地栽培時(shí)間短一些 該研究發(fā)現(xiàn)秸稈腐解過(guò)程中對(duì)土壤氮 磷 鉀 養(yǎng)分有顯著影響 速效氮 銨態(tài)氮和硝態(tài)氮 鉀均 顯著提高 是由于在秸稈腐解時(shí) 氮 磷 鉀均會(huì)被 釋放出來(lái) 而氮會(huì)作為秸稈腐解時(shí)微生物的養(yǎng)料 會(huì)被消耗掉一部分 并受土壤中氮含量與秸稈施 入量 腐解速率 土壤碳氮比等因素影響 氮含量 可能會(huì)增加或可能變化幅度不大 1 9 作物吸收 的鉀約7 0 8 0 貯存在秸稈中 而鉀素主要以 離子態(tài)存在 秸稈腐解過(guò)程中很容易被水溶解 土 壤速效鉀含量會(huì)隨之增加 2 0 大量研究表明不 同秸稈施入土壤后對(duì)養(yǎng)分釋放有顯著不同 玉米 秸稈腐解后釋放的氮 磷較多 水稻釋放的氮 鉀 較多 油菜秸稈能同時(shí)促進(jìn)氮 磷 鉀的釋放 秸稈 間養(yǎng)分釋放的差異主要由于不同作物本身的營(yíng)養(yǎng) 特性及養(yǎng)分在不同器官尤其是在莖稈中的累積規(guī) 律差異引起 2 1 從該研究看 水稻秸稈在快速提 高土壤有機(jī)質(zhì)方面優(yōu)于油菜秸稈 但水稻秸稈腐 27北 方 園 藝 8月 上 解中也釋放出大量銨態(tài)氮 銨態(tài)氮在堿性土壤中 極易發(fā)生氨揮發(fā)引起作物氨中毒 因此 在北方設(shè) 施條件下建議施用油菜秸稈 目前關(guān)于氮肥對(duì)秸稈腐解的影響仍存在一些 爭(zhēng)議 多數(shù)研究認(rèn)為秸稈腐解過(guò)程是微生物介導(dǎo) 的有機(jī)物料轉(zhuǎn)化過(guò)程 在此過(guò)程中氮源作為微生 物的養(yǎng)料 適宜的碳氮比能夠提高水解酶的活性 促進(jìn)秸稈腐解 1 1 也有研究 2 2 認(rèn)為大量氮素的 加入會(huì)抑制微生物活性 抑制還田秸稈的前期腐 解 該研究結(jié)果表明 施入不同形態(tài)氮肥均能加 速秸稈腐解 但不同形態(tài)氮肥間并無(wú)顯著差異 不 同形態(tài)氮肥主要影響了秸稈腐解后土壤中不同養(yǎng) 分的含量及形態(tài) 該研究在施氮總量相同條件下 將不同形態(tài) 氮肥與秸稈同時(shí)施入土壤 研究發(fā)現(xiàn)施入普通尿 素土壤脲酶活性降低 土壤中銨態(tài)氮 速效磷含量 較高 施入硝酸鉀土壤脲酶活性降低 施入緩釋尿 素土壤中銨態(tài)氮含量較高 可見(jiàn)不同形態(tài)的氮對(duì) 土壤中脲酶活性及銨態(tài)氮及速效磷有顯著影響 該研究施入的普通尿素 N 1處理 和硝酸鉀 N 2 處理 均為速效性氮肥 二者施入土壤后土壤中氮 濃度會(huì)迅速上升 高濃度的氮會(huì)抑制土壤脲酶活 性 這與朱遠(yuǎn)芃等 5 的研究結(jié)果一致 脲酶在土 壤中的主要作用是水解有機(jī)小分子態(tài)酰氨使其轉(zhuǎn) 化為銨態(tài)氮 當(dāng)土壤速效態(tài)氮濃度較大時(shí) 脲酶活 性降低從而降緩有機(jī)氮向無(wú)機(jī)氮的釋放速率 該 研究施入普通尿素 N 1處理 和緩釋尿素 N 3處 理 的處理土壤中銨態(tài)氮均顯著提高 稻草秸稈配 施緩釋尿素銨態(tài)氮在所有處理中達(dá)到最大 另外 該研究也發(fā)現(xiàn)施入普通尿素后土壤速效磷含量顯 著增加 對(duì)北方石灰性土壤來(lái)說(shuō) 土壤中磷極易被 固定轉(zhuǎn)化為無(wú)效態(tài) 土壤磷含量的增加滿(mǎn)足了作 物的磷需求 可見(jiàn) 施入普通尿素對(duì)調(diào)控土壤中銨 態(tài)氮 有效磷含量均優(yōu)于其他2種氮肥 4 結(jié)論 施入稻草和油菜秸稈后土壤有機(jī)質(zhì) 礦物結(jié) 合態(tài)有機(jī)碳 脲酶活性均顯著提高 同時(shí)秸稈腐解 過(guò)程中對(duì)土壤氮 磷 鉀養(yǎng)分有顯著影響 速效態(tài) 氮 鉀均顯著提高 稻草秸稈快速提高了有機(jī)質(zhì)的 含量但釋放了較多的銨態(tài)氮 秸稈配施不同形態(tài) 氮肥施入土壤后 不同形態(tài)的氮肥對(duì)土壤中速效 態(tài)養(yǎng)分影響不同 普通尿素處理土壤脲酶活性降 低 土壤中銨態(tài)氮 速效磷含量較高 硝酸鉀處理土 壤脲酶活性也降低 但硝態(tài)氮含量很高 緩釋尿素 處理下土壤中銨態(tài)氮含量較高 其他指標(biāo)無(wú)明顯變 化 可見(jiàn)3種不同形態(tài)氮肥相比 普通尿素在均衡 土壤中速效態(tài)養(yǎng)分方面優(yōu)于其他2種氮肥 針對(duì) 西北地區(qū)石灰性土壤有機(jī)質(zhì)低下的特點(diǎn)及設(shè)施栽 培中蔬菜 果樹(shù)對(duì)養(yǎng)分的需求特性 油菜秸稈配施 普通尿素對(duì)設(shè)施土壤進(jìn)行改良與培肥效果較好 參考文獻(xiàn) 1 蔡祖聰 我國(guó)設(shè)施栽培養(yǎng)分管理中待解的科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題 J 土壤學(xué)報(bào) 2 0 1 9 5 6 1 3 6 4 3 2 S H A N H Z H E N G Y W U J e t a l E f f e c t o f c r o p r e s i d u e r e t e n t i o n o n r i c e y i e l d i n C h i n a A m e t a a n a l y s i s J F i e l d C r o p s R e s e a r c h 2 0 1 3 1 5 4 3 1 8 8 1 9 4 3 王雪鑫 還田模式和腐熟劑對(duì)玉米秸稈腐解特征及土壤養(yǎng) 分含量的影響 D 沈陽(yáng) 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 0 2 0 4 麥逸辰 卜容燕 韓上 等 添加不同外源氮對(duì)水稻秸稈腐解 和養(yǎng)分釋放的影響 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2 0 2 1 3 7 2 2 2 1 0 2 1 9 5 朱遠(yuǎn)芃 金夢(mèng)燦 馬超 等 外源氮肥和腐熟劑對(duì)小麥秸稈腐 解的影響 J 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào) 2 0 1 9 2 8 3 6 1 2 6 1 9 6 劉雨杭 劉蓉 趙長(zhǎng)坤 等 油菜秸稈還田與氮肥調(diào)控對(duì)腐解 率及養(yǎng)分釋放的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2 0 2 0 4 8 2 1 2 8 8 2 9 1 7 石琳 不同形態(tài)氮素調(diào)控玉米秸稈腐解的作用機(jī)理 D 合 肥 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 0 2 2 8 W A N G X Y S U N B M A O J D e t a l S t r u c t u r a l c o n v e r g e n c e o f m a i z e a n d w h e a t s t r a w d u r i n g t w o y e a r d e c o m p o s i t i o n u n d e r d i f f e r e n t c l i m a t e c o n d i t i o n s J E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e d i f f e r e n t f o r m s o f n i t r o g e n f a c i l i t y c u l t i v a t i o n s o i l s o i l n u t r i e n t s 47北 方 園 藝 8月 上