旱地不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量的影响

杨锦 ,  胡南南 ,  肖歆玥 ,  王小燕 ,  王凤仁 ,  郑浩飞 ,  路建龙 ,  逄蕾 ,  谭雪莲

甘肃农业大学学报 ›› 2024, Vol. 59 ›› Issue (05) : 46 -54.

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甘肃农业大学学报 ›› 2024, Vol. 59 ›› Issue (05) : 46 -54. DOI: 10.13432/j.cnki.jgsau.2024.05.006
农学·园艺·植保

旱地不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量的影响

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Effects of different mulching methods on the acid decomposed organic nitrogen content of dryland spring wheat soils

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摘要

目的 探讨西北半干旱雨养区不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量及分布的影响。 方法 设玉米秸秆整秆带状覆盖(TSM)、地膜覆盖(TPM)与露地平作(CK)3个处理。测定分析了2019年收获期和2020年春小麦开花期和成熟期的秸秆带状覆盖(TSM)、秸秆种植带(TSM-d)、秸秆覆盖带(TSM-u)、地膜下(TPM)和露地(CK) 0~120 cm土层的酸解全氮、酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮、酸解氨基糖态氮和酸解未知氮含量的变化。 结果 土壤中酸解全氮、酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮含量均随着土层深度的增加而减少;在2019年成熟期、2020年开花期和2020年成熟期0~20 cm土层,TSM处理酸解全氮含量较CK显著提高19.40%、7.26%和14.77%(P<0.05);3个时期0~20 cm土层TSM处理较CK酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮含量提高了17.95%和18.07%;与TPM相比,TSM处理降低了0~20 cm土壤酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮占酸解全氮的比例。土壤中各酸解有机氮占酸解全氮的比例大小顺序为:酸解氨基酸态氮>酸解氨态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖态氮。 结论 地膜覆盖降低了0~20 cm土壤酸解有机氮含量,而秸秆带状覆盖能够有效提高0~20 cm土壤酸解有机氮含量,秸秆带状覆盖有利于土壤氮素的积累,改善土壤供氮能力也是更有效的。

Abstract

Objective To investigate the effects of different mulching methods on the content and distribution of soil organic nitrogen in spring wheat fields in the semi-arid rainfed area of northwest China. Method Three treatments of corn stalk strip mulch (TSM),plastic film mulch (TPM) and open field cropping (CK) were established.The 2019 maturity stages and 2020 spring wheat flowering and maturity stages were measured and analyzed for straw strip cover (TSM),straw planting zone (TSM-d),straw cover zone (TSM-u),under plastic film (TPM) and open field (CK).Changes in acid decomposed total nitrogen,acid decomposed ammonia nitrogen,acid decomposed amino acid nitrogen,acid decomposed amino sugar nitrogen and acid decomposed unknown nitrogen in the 0~120 cm soil layer were measured and analyzed. Result The contents of acid-hydrolyzed total nitrogen,acid-hydrolyzed ammonia nitrogen and acid-hydrolyzed amino acid nitrogen in the soil decreased with increasing depth.In the 0~20 cm soil layer at the maturity stage in 2019 and at the flowering stage in 2020,the contents of acid-hydrolyzed total nitrogen in the TSM treatment were significantly higher than those of CK and TPM treatments,while at the maturity stage in 2020 they were only significantly higher than those of TPM treatment (P<0.05).The contents of acid hydrolyzed ammonia nitrogen and acid hydrolyzed amino acid nitrogen in the 0~20 cm soil layer treated with TSM were higher than those of CK in three periods; compared with TPM,TSM treatment reduced the ratio of acid hydrolyzed ammonia nitrogen and acid hydrolyzed amino acid nitrogen in the 0~20 cm soil layer to acid hydrolyzed total nitrogen.The order of the ratio of acid-decomposed organic nitrogen to acid-decomposed total nitrogen in soil is:acid-decomposed amino acid nitrogen > acid-decomposed ammonia nitrogen > acid-decomposed unknown nitrogen > acid-decomposed amino sugar nitrogen. Conclusion Straw mulch can effectively increase the organic nitrogen content of the 0~20 cm of soil,which plays an important role in maintaining nitrogen fertility and promoting the sustainable use and development of agricultural land.

Graphical abstract

关键词

秸秆带状覆盖 / 地膜覆盖 / 土壤酸解有机氮

Key words

straw strip mulching / plastic film mulching / soil acid hydrolysis organic nitrogen

Author summay

杨锦,硕士研究生。E-mail:

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杨锦,胡南南,肖歆玥,王小燕,王凤仁,郑浩飞,路建龙,逄蕾,谭雪莲. 旱地不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量的影响[J]. 甘肃农业大学学报, 2024, 59(05): 46-54 DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2024.05.006

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小麦是西北黄土高原主要的种植作物之一1,作为典型的半干旱雨养区2,水资源不足成为影响该地区农业生产的主要因素。覆盖措施能够提高土壤保水能力,促进作物的生长,提高作物产量。因此地膜覆盖和秸秆覆盖成为了西北旱作农业的关键技术3。地膜覆盖具有保水、抑草等优点,对促进作物生长发育和增产也有明显效果4;秸秆带状覆盖技术利用玉米秸秆进行局部覆盖,不仅抗旱保墒5,还可解决地膜难以回收以及秸秆全覆盖降温等问题6。研究表明,秸秆还田能够提高土壤有机氮各组分含量,增加土壤有机质及养分含量,对维持土壤氮库的稳定性起重要作用7-9
土壤中90%以上的氮素为有机氮10,土壤有机氮的组成、含量及其矿化的难易程度与土壤供氮特性有密切关系11。土壤有机氮组分包括酸解氮和非酸解氮,其中酸解氮包括酸解氨态氮、酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮及酸解未知氮12。土壤有机氮的化学形态与其存在状况是矿质态氮的源和库13,在土壤氮素循环中起着重要作用14,对氮的有效性亦有重要影响15-18。因此,土壤有机氮在维持土壤供氮潜力和土壤有效氮等方面具有重要的意义。
目前针对秸秆带状覆盖技术在生产实践中已经有了一些研究,但对地膜覆盖、秸秆带状覆盖及其种植带、覆盖带下不同土层的酸解有机氮研究较少。故本试验拟以西北干旱雨养农业区不同覆盖模式为研究对象,重点开展土壤酸解有机氮库的研究。明确不同覆盖间土壤酸解有机氮组分及含量的差异,揭示雨养条件下秸秆带状覆盖技术对土壤酸解有机氮的影响,为秸秆带状覆盖技术在黄土高原地区应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验布设在甘肃省定西市通渭县平襄镇甘肃农业大学旱作试验基地(N 35°11′,E 105°19′),海拔1 750 m,年日照时长为2 100~2 430 h,无霜期为120~170 d,年平均气温7.2 ℃,属中温带半干旱气候。作物一年一熟,为西北典型雨养农业区。试区土壤为黄绵土,农田0~30 cm土壤平均容重为1.25 g/cm3,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量分别为5.52 g/kg、5.5 g/kg、10.6 mg/kg、107.6 mg/kg。多年平均降雨量339.7 mm,2019年生育期内有效降雨量为248.1 mm,2020年生育期内有效降雨量为231.2 mm。前茬作物为玉米。

1.2 试验设计

试验设玉米整秆带状覆盖(TSM)、地膜覆盖(TPM)和露地平作(CK)3个处理,以CK为对照,每个处理重复3次,共9个小区,小区面积为60 m2(10 m×6 m),完全随机区组排列,具体处理如下:CK:露地平作,行距20 cm,条播。

TSM:分别在2018年11月和2019年11月,将玉米秸秆整秆呈条带状覆盖于土壤表面,其中秸秆覆盖带宽50 cm,种植带宽70 cm,两带相间排列,覆盖带不种作物,种植带不覆盖,为保证单位面积播种量各处理一致,在种植带采用缩行距种植,行距17 cm,穴播,秸秆(风干基)覆盖量为9 000 kg/hm2

TPM:覆盖时间同TSM,黑色地膜全膜覆盖,地膜幅宽120 cm,厚0.01 mm,行距20 cm,穴播。

供试材料为春小麦西旱3号,播种量为225 kg/hm2,施肥量为纯N 120 kg/hm2、纯P2O5 90 kg/hm2,供试肥料为尿素(含N:46.4%)和磷酸二氢铵(含P2O5:46%,N:18%),在旋耕整地时均作为基肥一次性施入,生育期内不再追肥。在开花期进行1~2次“一喷三防”作业,其他处理方式同大田。

1.3 土壤样品采集

分别在2019年收获期、2020年开花期和2020年收获期用土钻按“S”形取样法钻取土壤样品,重复3次,取样深度为0~20、20~40、40~60、60~90、90~120 cm,处理TSM分别取种植带株行间(TSM-u)和秸秆覆盖带下(TSM-d)的土壤,分别测定相关指标含量,TSM取平均值[TSM=(TSM-u+TSM-d)/2],TPM取地膜下行间的土壤,CK取株行间的土壤。各小区土壤样品等层混合自然风干,用于测定土壤酸解有机氮。

1.4 测定指标与方法19

1) 酸解液的制备:称取10 g土壤样品于水解瓶中,加入2滴正辛醇和20 mL 6 mol/L HCl 溶液混匀,在115 ℃电热板上水解12 h。水解之后趁热过滤,多次冲洗水解瓶及土壤残渣使滤液达50 mL。碎冰浴下用1 mol/L和5 mol/L氢氧化钠溶液调节滤液pH至2左右,再逐滴加入1 mol/L氢氧化钠溶液,边滴加边搅拌,直至pH为6.5±0.1后定容至100 mL,置于冰箱中备用。同时做空白试验。

2) 酸解全氮的测定:吸取5 mL酸解液,加入0.5 g催化剂和2 mL浓硫酸消煮后用凯氏定氮仪蒸馏测定。

3) 酸解氨基酸态氮的测定:吸取5 mL酸解液,加入1 mL 0.5 mol/L氢氧化钠溶液,在100 ℃水浴下加热直至样品剩2~3 mL,冷却后加0.5 g柠檬酸和0.2 g水合茚三酮,在100 ℃下水浴加热10 min,冷却后加入10 mL磷酸盐-硼砂缓冲液和1 mL 5 mol/L氢氧化钠溶液进行蒸馏测定。

4) 酸解氨态氮的测定:吸取10 mL酸解液,加入2.5 mL 3.5 % MgO后用凯氏定氮仪蒸馏测定。

5) 酸解氨态氮和酸解氨基糖态氮的测定:吸取10 mL酸解液,加入10 mL磷酸-硼砂缓冲液(pH=11.2)后用凯氏定氮仪蒸馏测定。

6) 酸解未知氮=酸解总氮-酸解氨态氮-酸解氨基酸态氮-酸解氨基糖态氮

1.5 数据处理

用Excel 2016进行数据整理,Origin 2021作图,SPSS 20.0软件进行数据统计分析,采用Duncan法进行差异显著性分析,显著性水平设置为α<0.05。

2 结果与分析

2.1 2019~2020年不同覆盖方式对不同土层土壤酸解全氮含量的影响

图1可知,土壤酸解全氮含量随着土层深度的增加而逐渐减少,这是由于淋溶作用由上至下逐级吸附,所以导致越接近地表含量也越高。其中0~20 cm土层TSM-d处理下的土壤酸解全氮含量最高,在2020年开花期与成熟期,TPM处理均低于CK,且在2020年开花期达到显著水平(P<0.05)。在2019年和2020年成熟期40~120 cm 3个土层中TSM-u、TSM-d、TSM与CK没有显著差异(P>0.05)。

2019年成熟期在0~20 cm土层中,TSM-d显著高于CK、TPM处理(P<0.05),且CK、TPM两处理之间没有显著差异(P>0.05)。在20~40 cm土层中,相较TCK、TPM、TSM-u、TSM-d、TSM 4个处理分别提高了4.25%、2.85%、4.56%、3.70%。

2020年成熟期在0~20、20~40 cm 2个土层中,TSM-d相较CK存在显著差异(P<0.05)。在20~40 cm土层4个处理均显著高于露地(P<0.05),土壤酸解全氮的含量分别提高了7.99%、15.40%、19.36%、17.38%。

2020年开花期在0~20 cm土层,与CK相比,TPM处理下土壤酸解全氮含量降低了7.10%,TSM、TSM-u、TSM-d处理分别显著提高了7.26%、4.04%、10.49%(P<0.05)。在60~90 cm土层,TPM、TSM-u、TSM-d、TSM 4个处理均显著高于CK(P<0.05),分别提高了6.16%、7.76%、7.45%、7.60%。

2.2 2019~2020年不同覆盖方式对不同土层土壤酸解氨态氮含量的影响

图2可知,土壤酸解氨态氮含量随着土层深度的增加而逐渐减少,其中在2019年成熟期与2020年成熟期0~20 cm土层TSM-d处理的土壤酸解氨态氮含量最高,在2020年开花期0~20 cm土层则是TPM处理下含量最高。这是因为收获期秸秆中的氮素完全被土壤吸收,部分转化为活跃的酸解氨态氮,使其含量增加。在2019年成熟期与2020年成熟期0~20 cm、20~40 cm 2个土层TPM显著高于CK(P<0.05),而在2020年开花期只有0~20 cm土层TPM相较CK差异显著(P<0.05),20~40 cm土层无显著差异(P>0.05)。

2019年成熟期在0~20 cm土层,TPM、TSM均显著高于CK(P<0.05);TSM-d处理显著高于CK、TPM、TSM-uP<0.05),相较CK提高25.87%。在20~40 cm土层,TPM处理下土壤酸解氨态氮含量最高,且显著高于CK(P<0.05)。在40~60 cm土层,TSM-u、TSM-d、TSM 3个处理均显著高于CK(P<0.05),分别提高了10.62%、7.57%、9.09%。

2020年成熟期在0~20 cm土层,各处理均显著高于CK(P<0.05),4个处理相较CK分别提高9.29%、22.01%、27.35%、24.68%。在20~40 cm土层,TSM-u处理土壤酸解氨态氮含量最高,较CK显著提高了24.24%(P<0.05)。在40~60、60~90、90~120 cm 3个土层中对照含量最高,但并未与4个处理达到显著水平(P>0.05)。

2020年开花期在0~20 cm土层,TPM处理下土壤酸解氨态氮含量最高,TPM、TSM-u、TSM 3个处理均显著高于CK(P<0.05),相较CK分别提高了12.07%、9.18%、6.79%。在20~120 cm 4个土层中各处理间没有显著差异。

2.3 2019~2020年不同覆盖方式对不同土层土壤酸解氨基酸态氮含量的影响

图3可知,土壤酸解氨基酸态氮含量随着土层深度的增加而逐渐减少,TSM处理显著高于CK和TPM处理(P<0.05)。在0~20 cm土层TSM-u处理土壤酸解氨基酸氮含量均高于露地,并达到显著差异(P<0.05),在2019年成熟期和2020年成熟期TSM-d处理较CK分别显著提高了42.20%和15.80%(P<0.05)。在20~40 cm土层TSM-d处理下3个时期的土壤酸解氨基酸氮含量均最高,其中2019年成熟期和2020年成熟期显著高于CK(P<0.05)。在40~60、60~90、90~120 cm 3个土层TSM-d处理均较CK无显著性差异(P>0.05)。

2019年成熟期在0~20 cm土层,与CK相比,TSM处理土壤酸解氨基酸态氮含量显著提高了32.49%(P<0.05),且TSM-u、TSM-d处理较CK分别显著提高22.79%、24.20%(P<0.05)。在20~40 cm土层,4个处理均与对照差异显著(P<0.05),且TSM-d处理提高最大,为12.20%。

2020年成熟期在0~20 cm土层,TPM处理下土壤酸解氨基酸态氮含量较CK降低了3.57%,但未达到显著水平(P>0.05),而TSM处理较CK显著提高了16.00%(P<0.05)。在20~40 cm土层,TPM处理较CK提高了9.45%,但未达到显著水平;TPM、TSM-u、TSM 3个处理均显著高于CK(P<0.05),分别提高了14.25%、15.32%、14.78%。

2020年开花期在0~20 cm土层,TSM-u、TSM处理相较CK分别显著提高了12.41%、5.71%(P<0.05),而TSM-d处理相较露地降低了1.00%,但未达到显著水平(P>0.05)。在60~90 cm土层,TSM-u、TSM处理相较CK分别显著提高了13.31%和10.13%(P<0.05)。在20~40,40~60、90~120 cm 3个土层各处理较CK均无显著差异(P>0.05)。

2.4 2019~2020年不同覆盖方式对不同土层土壤酸解氨基糖态氮含量的影响

图4可知,土壤酸解氨基糖态氮含量在0~20 cm土层含量最高。2019年成熟期和2020年开花期的0~20 cm土层秸秆带下处理显著高于CK(P<0.05),2020年成熟期并未与CK存在显著差异(P>0.05)。在20~120 cm 4个土层各个处理均较CK无显著性差异(P>0.05)。

2019年成熟期在0~20 cm土层,TSM-d处理下土壤酸解氨基糖态氮含量最高并较CK差异显著(P<0.05),各个处理相较露地分别提高了12.54%、27.92%、97.20%、62.56%。在20~90 cm 3个土层TPM处理相较CK分别降低了2.77%、9.76%和4.11%,而在90~120 cm土层地膜处理相较CK提高了19.39%。

2020年成熟期在0~20 cm土层,TPM、TSM-d处理均高于CK,分别提高8.14%和3.20%,TSM-u、TSM处理相较CK分别降低了4.68%和0.74%,并且在20~90 cm 3个土层TPM、TSM-d处理均高于CK。

2020年开花期在0~20 cm土层,TSM-d、TSM处理较CK分别显著提高了106.86%和51.02%(P<0.05),TPM处理较CK提高了19.55%,但无显著差异(P>0.05)。在20~40 cm土层,CK土壤酸解氨基糖态氮含量最高,4个处理相较CK分别降低了27.77%、18.56%、42.46%、30.51%。

2.5 2019~2020年不同覆盖方式对不同土层土壤酸解未知氮含量的影响

图5可知,在0~20 cm土层,2020年成熟期和2020年开花期TPM处理下土壤酸解未知氮含量最低,与露地差异显著(P<0.05),且秸秆带下处理含量最高;2019年成熟期地膜处理并未与露地存在显著差异(P>0.05),且CK的含量最高。在40~120 cm 3个土层各个处理较CK无显著性差异(P>0.05)。

2019年成熟期随着土层深度增加土壤酸解未知氮含量先增加,后减少,并在20~40 cm土层达到最高。在0~20 cm土层,TPM、TSM-u、TSM-d、TSM 4个处理较CK分别降低了32.25%、27.97%、19.15%、23.56%。

2020年成熟期在0~20 cm土层,TPM处理较CK显著降低了84.98%(P<0.05),而TSM-d处理较CK提高了16.60%;在20~40 cm土层,TPM处理较CK降低了44.70%,而TSM-d处理较CK提高了116.84%,且达到显著水平(P<0.05)。

2020年开花期在0~20 cm土层,TSM-u、TSM-d、TSM 3个处理与CK差异不显著(P>0.05),而TPM处理显著低于CK(P<0.05)。在20~120 cm 4个土层各个处理较CK无显著性差异(P>0.05)。

2.6 土壤中酸解有机氮各组分占酸解全氮的比例

图6可知,酸解氨态氮所占比例为26%~38.4%、酸解氨基酸态氮所占比例为35.7%~60.7%、酸解氨基糖态氮所占比例为1.9%~7.3%、酸解未知氮所占比例为2.59%~27.7%。土壤中各酸解有机氮占酸解全氮的比例大小顺序为:酸解氨基酸态氮>酸解氨态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖态氮。在0~20、20~40 cm 2个土层中地膜处理的酸解氨态氮所占比例较CK均有所提高,而秸秆带上处理下仅在0~20 cm土层高于CK。

在0~20、20~40 cm土层中相较其他处理,地膜处理下的酸解氨态氮所占比例均较高,且在2019年成熟期和2020开花期所占比例均最高,在2020年开花期和2020年成熟期,酸解氨基酸态氮所占比例均高于47%,且开花期到成熟期比例有所提高。

2019年成熟期,随着土层深度增加,酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮、酸解氨基糖态氮3种酸解氮所占比例呈现先减小后增大的趋势,且在0~20 cm土层秸秆带下处理所占比例最高。在2020年开花期0~20 cm土层地膜覆盖处理下酸解未知氮所占比例最低,且在2020年开花期和成熟期中20~40、40~60、60~90 cm 3个土层中,秸秆带下处理酸解未知氮所占比例均高于CK。

3 讨论

本文研究表明,秸秆覆盖提高了0~20 cm土壤酸解有机氮的含量,这与周子军等20研究发现秸秆覆盖显著提高了土壤0~20 cm酸解有机氮含量结果相同。毛海兰等21研究表明与对照相比,秸秆覆盖显著提高了各土层各生育时期的土壤酸解有机氮含量,与本文中开花期和成熟期秸秆覆盖提高0~20、20~40 cm土壤酸解有机氮含量的结果相似。这是由于有机物料的投入,能够为微生物生长和代谢提供能源,促进有机氮组分从大分子向小分子的转化,增加了土壤有机氮库及各酸解有机氮组分的含量922

酸解全氮主要来自于有机胶体和黏土矿物释出的各类形态氮19。由于有机氮主要源于土壤植物残体分解,主要集中在0~40 cm土层内10,且由于淋溶作用由上至下逐级吸附,所以导致越接近地表含量也越高。本文研究表明,酸解总氮含量呈现出均随土层深度增加而减少的趋势,这与很多研究结果一致23-25

研究表明,酸解氨态氮主要源于土壤中的无机铵根,以及含氮有机物的分解,其中,土壤固定态铵是酸解氨态氮的重要来源26-27。本研究表明,土壤酸解氨态氮含量随着土层深度的增加而减少,这与张世汉等28的研究结果一致;相较露地秸秆覆盖显著提高酸解氨态氮的含量。而王克鹏等29研究表明与传统耕作相比,秸秆覆盖降低了酸解氨态氮的含量,与本文结果不同,这可能由于不同秸秆覆盖方式而形成的差异。

土壤酸解氨基酸态氮主要存在于有机质的多肽和蛋白质中23。氨基酸态氮较为活跃,是植物吸收氮素的主要来源30,因此,其变化特征明显,变化量最大31。王媛等32研究指出,化肥与秸秆配施可显著提高土壤中氨基酸态氮。本文研究表明,在开花期和成熟期0~20 cm土层秸秆带状覆盖处理下,土壤酸解氨基酸氮含量均显著高于露地和地膜处理(P<0.05),这是由于添加秸秆后导致土壤中的微生物增加,促进有机氮化合物向氨基酸态氮的转化[33]

土壤酸解氨基糖态氮主要源于微生物细胞壁的残留物30,与微生物活性及群落结构紧密相关23。本文研究表明,相较露地,秸秆带下处理提高土壤氨基糖态氮含量,这与张世汉等28,王克鹏等29的研究结果一致。本研究表明土壤酸解氨基糖态氮随土层的加深而降低,与罗如熠等25的研究结果相同,这可能是由于土壤有机质逐渐减少,土壤中生物可利用能量降低从而使微生物活性降低明显,故土壤酸解氨基糖态氮含量呈下降趋势。

酸解未知氮是土壤活性氮库的贡献者之一,具有较高的生物有效性,主要由脂肪胺和芳胺等物质组成[34-36]。本研究表明,秸秆覆盖提高了2020年开花期和成熟期0~20 cm土层酸解未知态氮的含量,与龙泽华等22和马芳霞等9的研究结果一致。说明秸秆带状覆盖较露地对照能够有效提高土壤供氮潜力,维持氮库稳定性9。地膜覆盖则相反,这是由于地膜覆盖提高了地表温度,使不易分解的酸解未知氮含量降低。本研究表明在40~120 cm土层各个处理的酸解未知氮含量均较对照无显著性差异(P>0.05),表明秸秆与地膜覆盖对40~120 cm土层温度与水分影响较小,故并未显著引起酸解未知氮含量的变化。

本文研究表明,土壤中各酸解有机氮占酸解全氮的比例大小顺序为:酸解氨基酸态氮>酸解氨态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖态氮。该顺序与李仰征等23、郝小雨等[37]和张世汉等28的研究结果相同,与罗如熠等25的研究结果类似,表现为酸解氨基糖态氮含量最低,不同之处体现在酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮和酸解未知态氮的大小关系上。这是由于酸解有机氮各组分受土壤酸碱度、微生物及酶活性等生化性质影响。此外还与试验地的气候特点、施肥与灌溉方式、覆被类型等因子密切相关。因此,导致不同地域酸解有机氮组分大小关系不尽相同。

4 结论

秸秆带状覆盖可以提高0~20 cm土壤酸解有机氮的含量,促进土壤酸解有机氮向酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮和酸解氨基糖态氮转化,有利于有机氮的矿化,提高了表层土壤的供氮潜力。土壤中各酸解有机氮占酸解全氮的比例大小顺序为:酸解氨基酸态氮>酸解氨态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖态氮。与地膜覆盖相比,秸秆带状覆盖有利于土壤氮素的积累,改善土壤供氮能力也是更有效的。

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基金资助

国家自然科学基金项目(32160525)

甘肃省自然科学基金项目(20JR5RA034)

盛彤笙创新基金项目(GSAU-STS-1736)

甘肃农业大学国家级大学生创新创业训练计划项目(202210733010)

甘肃农业大学省级大学生创新创业训练计划项目(S202110733006)

甘肃省重点研发计划(22YF7NA037)

甘肃省农业科学院重点研发计划(2022GAAS24)

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