長(zhǎng)期施肥下黑土和紅壤碳氮關(guān)系研究.pdf

1、土壤肥力的核心是土壤中有機(jī)碳和氮素，它們不僅影響著全球的氣候變化，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，研究長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤碳素及氮素的影響，以及二者之間的相互關(guān)系有著重要意義。施肥是土壤營(yíng)養(yǎng)成分積累的一個(gè)重要措施，在長(zhǎng)期施肥條件下土壤碳氮之間相互作用的機(jī)理現(xiàn)在尚不明確。針對(duì)這一問(wèn)題，本研究以東北地區(qū)黑土和南方紅壤兩個(gè)旱地長(zhǎng)期定位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，探討長(zhǎng)期施肥下，不同土壤中碳氮及其組分的變化，并闡明碳氮積累的機(jī)理。主要結(jié)果如下:
　　 (

2、1)同不施肥(CK)相比，長(zhǎng)期施用化肥(NPK)、化肥配施有機(jī)肥(NPKM)和化肥配施秸稈(NPKS)可以增加作物產(chǎn)量，提高土壤中碳含量和氮素積累量，其中，NPKM處理增加幅度最大，差異性顯著。有機(jī)肥的施入可以降低土壤中氮素流失，使氮存在土壤中停留的時(shí)間更長(zhǎng)。
　　 (2)同不施肥(CK)處理相比，長(zhǎng)期施肥可以改變土壤中可溶性碳與全碳，可溶性氮與全氮的比值，在黑土中化肥配施有機(jī)肥(NPKM)處理和化肥配施秸稈(NPKS)處理可溶

3、性碳與全碳值無(wú)顯著差異，高于不施肥(CK)、化肥(NPK)處理，且差異性顯著。在黑土0-20 cm表層土壤中，可溶性氮占全氮比例為1.07％-1.86％，紅壤中0-20 cm表層中可溶性氮占全氮比例為1.09％-1.72％。同CK相比，黑土化肥配施有機(jī)肥處理可溶性氮占全氮比例提高了0.38％。同NPK相比，黑土和紅壤可溶性氮占全氮比例分別提高了0.24％和0.26％。而黑土中微生物碳氮含量也隨著有機(jī)肥的施用產(chǎn)生了變化，表現(xiàn)為:化肥配施有

4、機(jī)肥處理＞化肥配施秸稈處理＞化肥處理＞不施肥處理，紅壤中化肥配施有機(jī)肥處理的微生物量碳氮含量也處于較高水平，說(shuō)明有機(jī)肥的施用可以提高不同土壤中微生物的數(shù)量。而微生物數(shù)量的增加有助于加快土壤中礦質(zhì)氮的分解。因此，有機(jī)肥的施用可以使得土壤中的氮素更容易被植物吸收和利用。
　　 (3)黑土中碳主要存在于2-53μm微團(tuán)聚體中，紅壤則主要存在于＜2μm的微團(tuán)聚體中。長(zhǎng)期施肥可以顯著提高土壤中各個(gè)粒級(jí)土壤團(tuán)聚體碳的累積量。而在黑土中64.

5、4％-80.0％的氮素分布在2-53μm微團(tuán)聚體中，而紅壤中60.4％-62.7％的氮素分布在＜2μm微團(tuán)聚體中。與CK相比，長(zhǎng)期施肥顯著減低了黑土2-53μm微團(tuán)聚體中氮的貢獻(xiàn)率，增加了＜2μm微團(tuán)聚體和53-250μm微團(tuán)聚體中氮的貢獻(xiàn)率。對(duì)紅壤來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期施肥顯著降低了53-250μm微團(tuán)聚體中氮的貢獻(xiàn)率，提高了250-2000μm大團(tuán)聚體中氮貢獻(xiàn)率。
　　 (4)同CK相比，長(zhǎng)期不同施肥模式下作物產(chǎn)量均有提高，黑土中產(chǎn)量以