不同施肥处理添加生物炭对设施农业土壤不同形态氮的影响

生物炭在设施农业土壤中施用,对土壤氮形态具有显著影响。探明不同施肥处理添加生物炭对设施农业土壤不同形态氮的影响,可为设施农业施用生物炭减排提供科学依据。以设施菜地土壤(褐潮土)为研究对象,设置不施肥(CK)、施用有机肥(M)、化肥(F)、有机无机混施(M+F)4种处理下投入2%和4%(生物炭与土壤干质量比)生物炭处理,采用室内恒温好氧培养-气相色谱测定方法监测土壤N_(2)O释放量,测定土壤中可溶性有机氮(DON)和无机氮(N_(min))的含量,并分析DON、N_(min)含量变化及其与土壤N_(2)O释放量变化之间的关系。研究表明,生物炭的施用在不同条件下对土壤N_(2)O的释放速率和累积释放量产生不同影响。在CK和M处理下,生物炭在施用初期(第0~1.5天)显著促进了土壤中N_(2)O的释放,但随后(第2~60天),在CK处理下,生物炭的添加对N_(2)O的释放速率和累积释放量没有产生显著影响。同样地,在M处理下,生物炭的添加也未对N_(2)O的释放速率产生显著作用。然而,在培养结束时,添加4%的生物炭显著提高了土壤中N_(2)O的累积释放量。值得注意的是,在F和M+F的处理中,生物炭的加入在初期阶段(第0~2天)有效地降低了土壤N_(2)O的释放速率,这种降低效果随着生物炭施用量的增加而变得更加显著。在F和M+F处理下,添加生物炭在不同时间段内(第2~25天和第3~14天)显著增加了土壤N_(2)O释放速率,但对该速率的影响在后续阶段并不显著。培养结束后,F处理下,添加2%和4%生物炭的土壤N_(2)O累积释放量分别显著提高78%和90%;M+F处理下,添加2%和4%生物炭的土壤N_(2)O累积释放量分别显著提高80%和67%。相关性分析结果显示,在施用生物炭的土壤中,DON和N_(min)的含量与N_(2)O的排放量之间存在明显的正相关关系。表明生物炭的添加通过调整土壤中DON和N_(min)的含量,对N_(2)O的排放产生了直接影响。将生物炭投入到不同的施肥土壤中,土壤N_(2)O的释放速率和累积释放量出现不同的变化趋势,但是由于生物炭自身特性的多样性、配施化肥和有机肥种类的差异、施肥方式和时间的差异等,因此分析生物炭添加后对土壤N_(2)O累积释放量影响时,需要根据研究时的具体条件做合理分析。