苏打盐碱化稻田土壤氮素矿化和硝化特征及其影响因子

  【目的】  为探明土壤盐碱化对氮素转化的影响,研究了不同盐碱化条件下氮素的矿化和硝化特征以及这些特征与土壤盐分、养分含量的关系,为盐碱化土壤养分的科学管理提供理论依据和数据支撑。  【方法】  随机采集了30个不同盐碱化程度的稻田土壤 (0—20 cm)样品,根据盐碱化程度将采集的土壤样品划分为轻度(含盐量0.1%～0.3%,碱化度5%～15%)、中度(含盐量0.3%～0.5%,碱化度15%～30%)和重度(含盐量0.5%～0.7%,碱化度30%～45%)盐碱土3类,每个类别中依据最小归类样品数选取盐碱化程度接近的3个土样作为3次重复,进行氮素矿化和硝化室内培养试验(25℃,24 h光照)。于培养的第0、3、6、9、15、21天取样测定土壤铵态氮、硝态氮含量及脲酶和碱性蛋白酶活性。通过相关性分析研究土壤各指标与氮素矿化、硝化过程间的相关关系,采用逐步回归分析筛选影响氮素矿化和硝化过程的主要因子。  【结果】  随着土壤盐碱化程度的加剧,氮素矿化和硝化作用显著下降(P<0.05)。与轻度盐碱土相比,中度和重度盐碱土的氮素最大净矿化速率分别低12.7%和29.8%,累积矿化氮量分别低15.7%和25.2%,最大净硝化速率分别低15.4%和23.1%,累积硝化氮量分别低15.4%和23.1%,最大脲酶活性分别低16.0%和34.8%,最大碱性蛋白酶活性分别低6.0%和15.6%。逐步回归分析表明,土壤电导率(EC)、pH、CO₃2–、Na+、全氮和有机质是影响土壤氮素矿化作用的主要因子,EC、pH、CO₃2–、Na+和有机质是影响土壤氮素硝化作用的主要因子。  【结论】  随着土壤盐碱化程度的增加,土壤氮素净矿化速率、净硝化速率、累积矿化氮量、累积硝化氮量、脲酶和碱性蛋白酶活性不断下降,土壤盐碱化显著抑制了氮素的矿化和硝化作用。     

长期不同培肥对苏打盐碱地稻田土壤盐碱指标和养分含量的影响

为探讨长期不同培肥措施对苏打盐碱地稻田土壤盐碱化参数和养分含量的影响,本研究利用运行10年的长期定位施肥试验,采集了不施肥处理（CK）、无机肥配施处理（NPK）、有机肥单施处理（M）、有机肥与无机肥配施处理（MNPK）和秸秆还田配施无机肥处理（RNPK）的0~60cm土壤样品并进行分析。结果表明,随着土层深度的增加,各处理土壤pH、电导率、碱化度和Na⁺、Cl^-、CO₃^2-+HCO₃^-含量逐渐增加,土壤阳离子交换量和K⁺、Ca²⁺+Mg²⁺、SO₄^2-、有机质、速效养分含量逐渐降低。施肥处理均较CK处理降低了土壤pH、电导率和碱化度等盐碱化参数,以及Na⁺、Cl^-和CO₃^2-+HCO₃^-等有害盐分含量,增加了阳离子交换量及K⁺、Ca²⁺+Mg²⁺和SO₄^2-等有益盐分含量,提高了有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量。与CK处理相比,M和MNPK处理土壤盐分含量显著降低（P<0.05）,土壤有机质和速效氮含量显著提高（P<0.05）。NPK处理土壤电导率有增加趋势,0~20cm土壤电导率较CK处理增加了7.1%。因此,从地力培育的角度来讲,苏打盐碱地稻田施用有机肥或有机肥与化肥配施有利于土壤盐碱的降低和地力的持续提升。     

苏打盐碱化稻田土壤反硝化和氨挥发特征及主要影响因子

为阐明土壤盐碱化程度对氮素气态损失的影响，本研究通过随机采集30个不同盐碱化程度的稻田土壤（0~20 cm）样品，根据盐碱化程度将其划分为轻度（含盐量0.1%~0.3%，碱化度5%~15%）、中度（含盐量0.3%~0.5%，碱化度15%~30%）和重度（含盐量0.5%~0.7%，碱化度30%~45%）盐碱土3类，每个类别中依据最小归类样品数选取盐碱化程度接近的3个土样作为3次重复，进行实验室模拟培养分析，探究不同盐碱化土壤氮素反硝化和氨挥发动态变化特征及其主要影响因素。结果表明，随着土壤盐碱化程度的增加，氮素的反硝化作用显著降低，氨挥发作用显著增加，硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和脲酶活性显著降低（P＜0.05）。与轻度盐碱土相比，中度和重度盐碱土相同培养时间的氮素反硝化速率分别降低了18.9%和37.8%，累积反硝化氮量分别降低了13.7%和29.4%，氨挥发速率分别增加了30.8%和64.8%，累积氨挥发量分别增加了36.6%和59.4%。逐步回归分析表明，EC、ESP（碱化度）、CO₃^2-和TN是影响苏打盐碱地稻田土壤累积反硝化氮量的主要因素，EC、CO₃^2-和SOM（土壤有机质）是影响累积氨挥发量的主要因素。土壤盐碱化虽然抑制了氮素的反硝化作用，但是显著增强了氨挥发作用。