有机肥对菜地土壤氮素转化的影响

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  摘 要:该文通过培育试验,研究不同种类有机肥及有机肥不同用量对土壤NO3--N的影响,结果表明,不同种类有机肥对菜地土壤氮素转化的影响因有机肥C/N比值不同而异,不同有机肥对土壤NO3--N含量的影响表现为:与CK相比,C/N比值低的有机肥如豆粕可明显提高土壤NO3--N的含量,而C/N比值高的有机肥如菇渣则明显地降低土壤NO3--N的含量。除菇渣处理NH4+-N的含量较低外,施用豆粕、猪粪、牛粪处理的土壤NH4+-N含量与CK无明显差异。
  关键词:有机肥;菜地土壤;NO3--N累积
  中图分类号 S63;S158 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)02-03-0042-04
  Abstract:Cultivating experiment was conducted to study the influence of different organic fertilizers,different dosage of organic fertilizers on soil NO3-N. The results showed that effects of different organic fertilizers on nitrogen transformation in soil varied with the C/N ratio of organic fertilizers. Comparing with CK,the low C/N ratio of organic fertilizer as soybean meal could obviously increase the content of soil NO3-N,but C/N ratio high organic fertilizer such as mushroom could decrease significantly content of soil NO3-N. There was no significant difference of soil NH4+-N content between soybean cake,cow dung and pig dung application treatment and CK,while application of mushroom residue reduced soil NH4+-N content.
  Key words:Organic fertilizers;Vegetable soil;NO3--N accumulation
  氮素养分是作物生长发育的重要元素之一,各种作物都需要从外界吸收大量的氮素养分,但目前中国的氮肥利用率只有30%~35%[1]。由于氮肥流失造成的环境问题已引起了人们的普遍关注,土壤NO3--N的大量残留、蔬菜硝酸盐的富集及NO3--N淋失是氮肥流失引起的最主要的环境问题。近年来,由于农户普遍盲目追求高效益而大量施肥,这不仅造成了大量肥料资源的浪费,而且导致土壤中残留的NO3--N逐渐增加,危及整个生态环境。有机肥对土壤NO3--N的影响目前出现了2种截然相反的研究结果,许多研究证明,施有机肥可以减少NO3--N在土壤的累积[2-4],也有研究表明施有机肥会引起土壤NO3--N的累积[5-6]。施用有机肥的性质、用量、配施化肥种类以及环境条件等的差异是造成这种现象的重要原因。有鉴于此,本研究开展了不同种类的有机肥以及有机肥不同用量对土壤NO3--N的影响试验,旨在探明有机肥对菜地土壤氮素转化的影响,为减少蔬菜NO3--N累积和土壤NO3--N淋失,合理、安全地施用有机肥提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1 供试材料 土壤采自露天菜园表层土(0~20cm),土样采回后混匀、风干,过2mm筛后供试验用。供试土壤的基本的理化性质如下:有机质13.15g/kg,全氮1.14g/kg,NH4+-N11.51mg/kg,NO3--N16.35mg/kg。供试的有机肥为经风干粉碎过1mm筛的牛粪、豬粪、菇渣和豆粕,它们的基本性状见表1。
  1.2 试验设计
  1.2.1 不同种类有机肥对菜地土壤氮素转化的影响 试验设5个处理:不施有机肥(CK)、施牛粪(MN)、施猪粪(MP)、施菇渣(MG)和施豆粕(MD)。有机肥用量均按每1kg土0.4gN计算。
  1.2.2 有机肥不同用量对菜地土壤氮素转化的影响 根据1.2.1的试验结果,选择2种对土壤NO3--N影响差异最大的有机肥:菇渣和豆粕。每种有机肥设计4个施用量(按每1kg土有机肥的氮投入量计算):0.00g/kg、0.10g/kg、0.20g/kg和0.40g/kg。菇渣(MG)和豆粕(MD)处理的试验代号依次为:MG0.1、MG0.2、MG0.4、MD0.1、MD0.2、MD0.4。
  1.3 试验方法 2个试验均采用室内好气培养(1.2.1试验是从6月5日开始,而1.2.2试验是从11月8日开始),培养温度均为室温。培养方法为:称取500g土壤放在小塑料桶中,将有机肥与土壤充分混匀,调整土壤含水量为田间持水量的70%,每个处理重复3次,小塑料桶加盖打孔的塑料盖。培养期间,每隔3d用重量法调节水分,定期采取土壤用于测试。
  1.4 分析测定方法
  1.4.1 土壤NO3--N含量测定 采用改进的紫外分光光度法[7]。取5.00g鲜土样,加2mol/L的KCl 50mL振荡60min后,过滤,取滤液5~25mL于50mL容量瓶,定容后,在波长220nm和275nm处测吸光值。
  1.4.2 土壤NH4+-N含量测定 采用靛酚蓝比色法[8]。称取土壤鲜样5.00g,于三角瓶中,用50mL加2mol/L的KCl 50mL溶液浸提,振荡60min后过滤,吸滤液1~10mL,稀释至50mL后定容后测定。   1.4.3 土壤全氮的测定 采用半微量开氏法。
  1.4.4 有机肥全氮和全碳的测定 有机肥全氮的测定是经过硫酸-过氧化氢消煮转化为铵态氮,碱化后蒸馏出来的氨用硼酸溶液吸收,以标准溶液滴定,计算样品中全氮含量[9];有机肥全碳的测定采用重铬酸钾容量法测定[10]。
  1.4.5 有机肥NO3--N和NH4+-N的测定 有机肥NO3--N的测定采用紫外分光光度法[11];有机肥NH4+-N的测定用0.01mol·L-1的氯化钙溶液提取有机肥样品,浸提液与有机肥的比例是10∶1,在振荡机上振荡1h后过滤,吸取1~10mL浸提液转移到50mL容量瓶中用蒸馏水定容,用靛酚蓝比色法测定[12]。
  1.5 统计分析方法 采用DPS及Excel软件进行分析处理。
  2 结果与分析
  2.1 不同种类的有机肥对菜地土壤氮素转化的影响
  2.1.1 土壤NO3--N含量的动态变化 如表2所示,培养初期(0d)由于施用有机肥带入NO3--N的影响,4种有机肥的土壤NO3--N含量均高于CK,第4天,4种有机肥的土壤NO3--N含量均下降至CK以下,说明有机肥施入土壤初期增加了土壤微生物繁殖所需的能源物质,使之活性提高,生物固定作用显著增强,此时有机肥矿化所释放出的NO3--N含量低于微生物对土壤氮的固定,使有机肥处理土壤NO3--N含量低于对照土壤。MD、MP处理分别从培养的第12天和22天起土壤NO3--N含量迅速增加,土壤NO3--N含量极显著高于CK,MN处理在培养的第12~82天中土壤NO3--N含量变化不大,与CK无显著差异,而MG处理在培养的第4~82天中土壤NO3--N含量均极显著低于CK。培养结束时,MN处理土壤NO3--N含量与CK无显著差异,MD、MP处理的土壤NO3--N含量分别较CK提高了5.03倍和1.34倍,而MG处理的土壤NO3--N含量则较CK下降了0.94倍。上述结果表明,施用有机肥对土壤NO3--N含量的影响会因施用时间和有机肥种类的不同而异,不同有机肥对土壤NO3--N含量的影响表现为:C/N比值低的有机肥如豆粕、猪粪可明显提高土壤NO3--N的含量,而C/N比值高的有机肥如菇渣明显的降低土壤NO3--N含量。
  2.1.2 土壤NH4+-N含量的动态变化 对照表2和表3,可以看出,土壤NH4+-N、NO3--N含量存在此消彼长的趋势。由于有机肥中含有一定量的NH4+-N,施用有机肥的各处理土壤培养初期的NH4+-N含量均高于CK。培养第4~12天,MD、MP处理的土壤NH4+-N含量最高,极显著高于CK,之后随着培养期延长,土壤NH4+-N含量迅速下降;MN、MG处理在培养的第4~82天,土壤NH4+-N含量均低于CK,其中尤以MG处理土壤NH4+-N含量的下降最为明显。培养结束后,除MG处理NH4+-N含量较低外,其余处理的土壤NH4+-N含量与CK无明显差异,说明施用有机肥对土壤积累没有明显的影响。
  Ingrid等的研究表明,C/N比值低的豆科残体可提高土壤氮的净矿化,增加有效氮数量,而C/N比值较高的非豆科残体会固定土壤有效氮[13]。有机氮的矿化与矿质氮的微生物固持两者究竟谁占优势,主要取决于有机肥的含氮量[14]、C/N比[15]和碳源的有效性[16]。一般认为:C/N比>30,生物固持作用大于有机氮的矿化作用,从而表现矿质氮的净生物固持;C/N比在20~30时,矿质氮的固持速率和有机氮的矿化速率相同,此时既不表现为矿质氮的净固持,也不表现有机氮的净矿化;C/N比<20时,有机氮的矿化速率大于矿质氮的生物固持速率,从而表现为净矿化[17]。
  2.2 有机肥不同用量对菜地土壤氮素转化的影响
  2.2.1 土壤NO3--N含量的动态变化 从表4可以看出,不同C/N比值有机肥的用量对土壤NO3--N含量的影响明显不同。MD处理在土壤微生物强烈固定氮素的第4~16天表现为NO3--N含量低于CK,土壤NO3--N含量随有机肥施用量的增加而下降;而在第26~96天,MD处理的土壤NO3--N含量则极显著高于CK,且土壤NO3--N含量随有机肥施用量的增加而提高,与CK相比较,MD0.1、MD0.2、MD0.4土壤NO3--N含量分別提高了37.53%~136.57%、45.71%~226.07%、54.41%~340.50%。除培养初期由于施用有机肥带入NO3--N的影响,MG处理土壤NO3--N含量高于CK外,整个培养期间MG处理的土壤NO3--N含量都低于CK,不同菇渣施用量比较结果是:MG0.1>MG0.2、MG0.4,此间MG0.2、MG0.4处理土壤NO3--N含量互有高低,其原因与施用菇渣带入的NO3--N有关,在培养的第12~96天,MG0.1、MG0.2、MG0.4的NO3--N含量分别比CK低17.03%~77.97%、62.29%~92.02%、45.23%~95.03%。上述结果表明,施用C/N比值低的豆粕会明显提高土壤NO3--N含量,而且土壤NO3--N含量随有机肥用量的增加而提高;而施用C/N比值高的菇渣能明显降低土壤NO3--N含量,但菇渣用量对土壤NO3--N含量的影响不大。
  2.2.2 土壤NH4+-N含量的动态变化 除培养初期外(表5),整个培养期间MG处理的土壤NH4+-N含量均低于CK,随菇渣施用量的增加,土壤NH4+-N含量降低。MD处理的土壤NH4+-N含量均高于CK,随豆粕施用量的增加,土壤NH4+-N含量提高,尤其在微生物矿化作用明显的第8~36天。培养结束后,所有处理土壤NH4+-N含量均小于10mg/kg。
  3 结论
  (1)不同种类有机肥对菜地土壤氮素转化的影响因有机肥C/N比值的不同而异,不同有机肥对土壤NO3--N含量的影响表现为:与CK相比,C/N比值低的有机肥如豆粕可明显提高土壤NO3--N的含量,而C/N比值高的有机肥如菇渣明显的降低土壤NO3--N含量。不同有机肥对土壤NH4+-N含量的影响较小,培养试验结束时,除菇渣处理NH4+-N含量较低外,施用豆粕、猪粪、牛粪处理的土壤NH4+-N含量与CK无明显差异。   (2)施用C/N比值低的豆粕会明显提高土壤NO3--N含量,而且土壤NO3--N含量随有机肥用量的增加而提高;而施用C/N比值高的菇渣能明显降低土壤NO3--N的含量,但菇渣用量对土壤NO3--N的含量的影响不大。
  参考文献
  [1]苏阳,刘德林.提高氮肥利用率方法的研究进展[J].湖南农业科学,2005,6(5):38-40.
  [2]程励励,文启孝,李洪.稻草还田对土壤氮和水稻增产的影响[J].土壤,1992,24(5):234-238.
  [3]朱培立,黄东迈.不同的水灌溉和不同的C/N有机物料对氮在土壤转化的影响[J].土壤学报,1986,23(3):251-260.
  [4]Bhogal A,Young SD,Sylvester-Bradley R.Straw in corporation and mobilization of spring-applied nitrogen[J].soil use and manage,1995,13:111-116.
  [5]樊军,郝明德,党延辉.长期施肥条件下土壤剖面中硝态氮的分布[J].土壤与环境,2000,9(1):23-26.
  [6]袁新民,李曉林,张福锁.蔬菜地土壤的硝态氮累计及影响因素[J].农业环境与发展,1998,15(3):4-8.
  [7]涂常清,温欣荣,陈桐滨.土壤硝态氮两种测定方法的比较[J].安徽农业科学,2006(9):1925-1928.
  [8]鲁如坤.土壤农业化学分析[M].北京:中国农业科技出版社,2000:159-160.
  [9]NY/T297-1995,有机肥全氮的测定[S].
  [10]NY/525有机肥料行业标准[S].
  [11]NY/T1116-2006 肥料中硝态氮含量的测定紫外分光光度法[S].
  [12]赵满兴,周建斌,陈竹君,等.有机肥中可溶性有机碳、氮含量及特性[J].生态学报,2007,27(1):397-403.
  [13]Ingrid KT,Bent TC.Cropping system and residue management effects on nitrate leaching and crop yield[J].Agriculture,Ecosystem and Environment,1998,68:73-84.
  [14]张璐,沈善敏,廉鸿志,等.有机物料中有机碳、氮矿化进程及土壤供氮力研究[J].土壤通报,1997(2):71-73.
  [15]Kevin L L,Daryl M M. Effect of C/N ratio on microbial activity and N Retention. Bench-scale study using pulp and paper Biosolids[J].Compost Science and Utilization,2000,8(2):147-159.
  [16]Bremner,Van K C.Seasonal microbial dynamics after addition of lentil and wheat residues[J].Soil Sci.Soc.Am.,1992,56:1141-1146.
  [17]陈欣.不同C/N有机无物料中有机碳氮的分解进程研究(II)——有机氮的分解进程及C/N比的变化[J].应用生态学报,2000,11(增刊):25-27.
  (责编:张宏民)
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