沼液替代化肥及与秸秆联用对稻田土壤反硝化和硝态氮氨化潜力的影响

为揭示沼液替代化学氮肥及与秸秆联用对土壤反硝化(Denitrification,Den)和硝态氮氨化(Dissimilatory nitrate reduction to ammonium,DNRA)特征的影响,以江苏东台典型滨海稻田为对象,进行田间小区实验,设置单施化肥(C)、单施沼液(B)、沼液秸秆联用(BS)和化肥秸秆联用(CS)以及对照(CK)5个处理,借助15N同位素示踪技术研究水稻不同生育期各处理土壤Den和DNRA潜力的变化特征。结果表明:(1)整个水稻生育期内,沼液替代化肥可有效降低稻田土壤Den强度(1.48μg·kg^(-1)·h^(-1)),N2O总生成量减少27%,但沼液秸秆配施与化肥秸秆配施相比导致N2O生成总量显著增加70%。(2)从不同生育期看,成熟期N2O的调控显得尤为必要。沼液处理(B、BS)与化肥处理(C、CS)均在成熟期出现N2O产生高峰,平均占总产生量的70%~71%与75%~92%。沼液替代化肥有利于氮素在土壤的保存,分蘖期土壤DNRA潜力最高,并且B和BS处理DNRA潜力显著高于C和CS处理。(3)相关性分析发现,单施沼液或化肥处理Den潜力均与pH正相关,与C:N负相关,其中C:N的升高是沼液替代化肥(即B处理)Den强度降低的重要原因。配施秸秆,主导Den潜力变化的因子转变为 NO_(3)^(-)-N和 NH_(4)^(-)-N,且C︰N的降低导致Den强度增加。本研究明确了沼液替代化肥与秸秆还田对稻田土壤Den、DNRA过程的影响及其环境效应评估,并为滨海农田沼液施用模式的探索提供一定理论依据。