控制灌溉下秸秆还田对稻田土壤氮素组成的影响

作者：张忠学; 李铁成; 齐智娟^*; 兰佳欣; 陈鹏; 聂堂哲

来源：农业机械学报, 2019, 50(11): 229-238.

• 稻田土壤
• 控制灌溉
• 铵态氮
• 硝态氮
• 可溶性有机氮
• 氮稳定性同位素

为探明控制灌溉模式下秸秆还田与不同施氮量对稻田表层土壤氮素组成的影响,以黑龙江省寒地黑土为研究对象,于2017—2018年进行了田间连续定位试验,试验秸秆还田量设置为有秸秆还田(还田量为6 t/hm2)和无秸秆还田2个水平,全生育期施氮量设置N0(0 kg/hm2)、N1(85 kg/hm2)、N2(110 kg/hm2)和N3(135 kg/hm2)) 4个水平,共8个处理。基于氮稳定性同位素技术,分析了秸秆还田后,稻田土壤表层总可溶性氮组分分配比例,铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、可溶性有机氮(SON)、δ15N含量变化以及与土壤表层总可溶性氮含量的相关性。2年结果表明:控制灌溉模式下,秸秆还田提高了土壤表层可溶性有机氮占总可溶性氮的比例、氮矿化量以及δ15N含量。施加秸秆各施氮量处理土壤表层SON含量均低于无秸秆处理,其中N3处理土壤表层NH4+-N与NO3--N含量较无秸秆N3处理分别降低40. 3%、38. 7%。与无秸秆处理相比,秸秆还田不仅提高了土壤供氮能力,而且促进了土壤表层总可溶性氮以较稳定的可溶性有机氮形态存在,当施氮量仅为0 kg/hm2时,土壤表层氮矿化量与无秸秆处理最高氮矿化量无显著性差异,且随着施氮量的增加,土壤表层氮矿化量显著高于无秸秆处理(P <0. 05)。秸秆中δ15N含量高,促使土壤表层富集δ15N,施加秸秆N1、N2处理土壤表层δ15N含量与无秸秆N2、N3处理无显著性差异,N3处理土壤表层δ15N含量显著高于无秸秆处理(P <0. 05),而且连续2年秸秆还田,导致土壤表层总可溶性氮与铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、可溶性有机氮(SON)以及δ15N的相关性发生变化。研究结果可为东北地区推行秸秆还田的可行性提供科学依据,对保障东北地区农业水土资源可持续利用具有重要意义。

• 出版日期2019
• 单位东北农业大学; 土木工程学院