γ-聚谷氨酸对土壤氮素迁移转化的影响研究

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近些年氮肥的施用量一直在增加,较高的施氮量可以有效提高作物产量,但过量施用氮肥会导致土壤、空气、水中氮素含量过高,造成土壤质量变差,化肥利用率降低,生产成本增加和环境污染等一系列问题,γ-聚谷氨酸(γ-PGA)因具有保水性、保肥性、缓释性、粘结性、保湿性、可降解等独特的理化和生物学特性受到广大研究者的重视,研究γ-PGA对氮素迁移转化的影响对其在农业方面的应用具有重要意义。本文通过培养试验,设置P0(γ-PGA施加量占干土百分比0%)、P4(γ-PGA施加量占干土百分比0.4%)、P8(γ-PGA施加量占干土百分比0.8%)三个γ-PGA施加量,研究不同γ-PGA施加量在W1(40%田间持水量)、W2(60%田间持水量)、W3(80%田间持水量)三种水分条件下对矿化及硝化作用的影响;通过土柱试验,设置8次干湿循环周期,研究γ-PGA施加量对氮素迁移的影响。主要研究结果如下:(1)由矿化培养试验发现,在砂土、砂壤土、粉壤土中施加γ-PGA会使土壤中矿质态氮含量增大,提高矿化速率。砂土中,相较于不施加γ-PGA的P0处理,0.4%施加量γ-PGA可以增大全氮含量,但γ-PGA施加量为0.8%时,相较于γ-PGA施加量为0.4%的处理,全氮含量有所降低。砂壤土、粉壤土中,全氮含量随γ-PGA施加量的增大而增大。(2)由硝化培养试验发现,砂土中施加γ-PGA会减缓硝化作用;砂壤土、粉壤土中施加γ-PGA会促进硝化作用。(3)γ-PGA具有保水性,砂壤土中施加γ-PGA的处理土壤含水率会高于未施加γ-PGA的P0处理,且保水效果随γ-PGA施加量的增大而增大。(4)砂壤土中施加γ-PGA、氮肥均会使土壤中铵态氮和硝态氮含量增大,硝态氮含量随γ-PGA、氮肥施加量的增大而增大。(5)砂壤土中施加γ-PGA可以减少硝态氮淋溶,施加γ-PGA的处理在15~20 cm 土层深度处的硝态氮含量占土壤中总的硝态氮含量的比例比P0处理更低。
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