生物炭和氮添加对马尾松人工林土壤净氮矿化速率的影响

摘要

[目的]探究氮肥配施生物炭对土壤净氮矿化的影响，厘清土壤净氮矿化速率与土壤性质的关系，为增加马尾松人工林土壤肥力提供指导和借鉴。[方法]以江苏省镇江市下蜀林场的马尾松人工林土壤为研究对象，开展60 d的室内培养，设置无添加（CK）、单独添加外源氮处理组（IN）、添加300℃制备的生物炭处理组（RB300）、添加500℃制备的生物炭处理组（RB500）、同时添加氮和300℃制备的生物炭处理组（N-RB300）以及同时添加氮和500℃制备生物炭处理组（N-RB500）共6个处理组，分别在培养0.5,7,30,60 d时破坏性采集土壤样品，测定了土壤净氮矿化速率和基本理化性质。[结果]培养前期（0.5～7 d），与CK相比，IN处理的土壤净氨化速率提高了9.63倍，RB300和RB500没有明显变化，并且N-RB300和N-RB500分别比IN处理提高了0.880倍和2.49倍（p<0.05）。培养中后期（7～30 d和30～60 d），与CK相比，IN处理的土壤净硝化速率提高了9.28倍（p<0.05），并且N-RB300和N-RB500分别比IN处理降低了0.372倍和0.484倍。双因素方差分析表明，培养前期和中期生物炭与氮的交互作用分别对土壤净氨化速率和净硝化速率的影响显著（p<0.05）。结构方程模型表明，土壤净氮矿化速率主要受铵态氮和土壤溶解性总氮的影响。[结论]氮肥配施生物炭，提高了前期净氨化速率而降低了后期净硝化速率，有助于减少土壤氮素损失，从而提高氮素可利用性。

关键词

生物炭 / 氮 / 人工林 / 净氮矿化 / 净硝化 / 净氨化