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秸秆是农业生产过程中产生的主要废弃物之一,虽然有部分秸秆已被综合利用,但仍有大量秸秆通过露天焚烧的方式处理。秸秆露天焚烧是污染大气和引起土壤退化的一种重要人为干扰。然而目前的研究多关注秸秆焚烧对大气环境的影响,对土壤环境(特别是氮动态)的研究较少。本文通过野外采样和实验室分析的方法,系统分析不同影响因素(焚烧季节、土壤类型、作物类型)与土壤氮有效性的相关关系,探究秸秆露天焚烧对土壤氮有效性季节变动的影响;并采用室内培养实验的方法,研究添加秸秆与秸秆灰分对土壤氮矿化过程的影响,进而深刻揭示秸秆焚烧对土壤氮肥力水平的影响。主要取得以下研究结果:(1)秋季和春季焚烧秸秆后,由于土壤的冻融作用,土壤水分含量显著增加了24%,速效磷与硫显著减少了30%和19%。秋季焚烧,土壤全磷含量比春季焚烧低100%,脲酶活性比春季焚烧高43%。土壤类型影响土壤对秸秆焚烧的响应,粘砂土的速效磷含量在秸秆焚烧后显著降低了49%。砂土的水分含量显著减少了28%。土壤深度与作物类型影响下,土壤性质对秸秆焚烧响应不明显。(2)秸秆焚烧影响土壤无机氮含量。焚烧秸秆后,土壤NH4+-N显著增加了100%,NO3--N显著减少了68%。秋季焚烧后,土壤NO3--N含量比春季焚烧的低80%,秋季焚烧后的土壤NH4+-N含量比春季焚烧的高43%。土壤深度影响土壤无机氮含量对秸秆焚烧的响应。秸秆焚烧后,0-5 cm深度的土壤NH4+-N增加114%,而NO3--N减少69%;5-10 cm无显著变化。不同类型土壤对秸秆焚烧的响应不同。焚烧秸秆后,油砂土的NH4+-N增加62%,NO3--N降低57%;砂土的NH4+-N增加57.0%。焚烧不同作物类型秸秆也影响土壤无机氮对秸秆焚烧的响应。焚烧水稻、玉米秸秆后,其土壤的NH4+-N分别增加62%和38%,而焚烧玉米秸秆后,土壤NO3--N减少59.8%。方差分离的结果表明,焚烧秸秆是影响土壤NH4+-N含量最为重要的影响因子,而焚烧季节是是影响土壤NO3--N含量最为重要的影响因子。(3)与对照相比,添加秸秆、灰分与二者的混合物能显著增加土壤pH,而仅添加秸秆对其无显著影响,添加灰分对土壤脲酶活性、NH4+-N和NO3--N含量无显著影响;添加秸秆、两者混合物使土壤脲酶活性分别增加了300%和130%,使土壤NH4+-N、NO3--N分别减少了47%和49%。土壤NH4+-N随培养时间增加而减少,约在第9 d达到平衡;土壤NO3--N随培养时间增加而增加,在第21 d达到峰值后减少。添加秸秆、两者混合物,土壤脲酶活性的变化趋势与NO3--N相反。对照组,NO3--N与土壤水分含量显著负相关;添加秸秆,NH4+-N与脲酶活性显著负相关,NO3--N与土壤pH显著正相关;添加灰分、两者混合物,NO3--N与土壤pH、脲酶活性显著负相关。方差分离的结果表明,添加秸秆是影响土壤氨化作用最为重要的因子;而土壤水分含量是影响土壤硝化作用的最为重要的因子。