长期不同施肥对土壤各粒级组分中氮含量及分配比例的影响

土壤培肥过程中氮素的积累和在各级土壤颗粒中的分配对了解土壤氮素积累机制和氮素的可持续管理具有重要意义。本研究以红壤旱地长期定位试验为基础,采用离心法分离土壤颗粒,通过分析氮素在土壤不同颗粒中的含量,研究长期施肥对土壤中不同粒级土壤氮的分配的影响。结果表明,施肥二十年后,在0—20 cm土层,施肥处理的全氮含量在1.19～1.98 g/kg之间,施肥处理全氮含量显著高于不施肥处理(CK)。在20—40 cm土层,土壤全氮含量分布在0.59～0.84 g/kg之间,显著低于表层土壤氮含量;在0—20 cm土层,与氮磷钾化肥配施处理(NPK)相比,单施或者配施有机肥的土壤与砂粒、粗粉粒、细粉粒、粘粒结合的氮含量分别提高220%、84%、46%和26%。而在20—40 cm土层,与NPK处理相比,有机肥的施用仅提高了与细粉粒、粘粒结合的氮含量,降低了与粗粉粒结合的氮含量;在0—20 cm土层中,红壤氮素主要分布在粘粒中。20—40 cm土层CK、NPK和氮磷钾配施加秸秆还田处理(NPKS)表现为与粗粉粒结合的氮的分配比例最高,而施用有机肥的处理氮素分布仍以粘粒占比例最高。相关分析表明,土壤表层<5μm粒级的土壤颗粒中氮含量和作物的经济产量呈显著性正相关。长期施用有机肥可以显著提高表层土壤全氮及与各个颗粒结合氮的含量,不同处理的氮主要保存在粘粒中。而亚表层土壤中,施化肥或者秸秆还田加速了粘粒结合态氮的耗竭,配施有机肥促进了氮在粘粒中的积累,也更有利于土壤全氮的积累,是可持续的氮素管理措施。