控温条件下秸秆腐解过程中黄泥田氮素转化及酸度对水肥耦合的应答

【目的】在华中低产酸化黄泥田双季稻区,研究不同温度、水分条件及施肥对添加微生物促腐菌剂下秸秆腐解过程中土壤氮素转化和酸度矫治的影响。【方法】采用室内培养试验,于15℃和35℃条件下,设2个水分条件[40%和100%最大田间持水量(WHC)]及2种氮肥处理(尿素、猪粪),动态监测水稻秸秆腐解过程中土壤无机硝态氮(NO-3-N)、氨态氮(NH+4-N)和总水溶性氮(TDN)含量,以及土壤p H变化在105 d培养周期内的变化特征。【结果】温度与各形态氮含量及土壤p H间均缺乏相关性,不同温度下水分、氮肥类型对氮转化及p H影响大致相同;35℃和15℃条件下几乎整个培养周期内,各处理氨态氮含量表现为WHC40%+U>WHC40%+M>WHC100%+U>WHC100%+M,即尿素处理优于猪粪处理(P<0.01),不论添加何种氮素均表现为WHC40%>WHC100%(P<0.01);NO-3-N和TDN含量顺序为WHC100%+U>WHC100%+M>WHC40%+U>WHC40%+M,其中后二者NO-3-N含量无差异,WHC100%条件下NO-3-N和TDN含量均显著高于40%WHC(P<0.05);氮净矿化量为WHC40%+U>WHC100%+U,添加猪粪处理后在两水分条件下都为负值,表现生物固定,而净硝化强度为WHC100%+U>WHC100%+M,低水分含量的两氮肥添加均表现弱硝化;各处理至培养结束时土壤p H均大幅提升,p H值大小呈WHC40%+M>WHC40%+U>WHC100%+M>WHC100%+U,净变化值则分别为+0.35、+0.51、-0.61和+0.15,其中,WHC100%+M处理虽然最终表现有0.61单位降低,但在前期仍有大幅上升的现象。【结论】高温度、水分含量下,施尿素可因其短期内氮矿化与p H(高净氮矿化量、净硝化量、酸度提升)方面的优势而作为田间推荐的水肥耦合管理措施;微生物在氮素循环中对设定的温度条件有一定适应能力;相比于尿素在改变各种氮浓度和诱导p H变化方面的良好作用,猪粪从供氮时效方面讲,是一种可采用的但也相对难以利用的氮源。