長期不同施肥模式下水田土壤可溶性有機氮動態(tài)及其遷移規(guī)律.pdf

1、可溶性有機氮（SON）對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)起著至關重要的作用，在稻田生態(tài)系統(tǒng)中，隨著不同形態(tài)氮素的大量投入，SON及其易于淋失組分DON（DON）的遷移所致的環(huán)境效應值的關注，而至今關于稻田土壤 SON和滲濾水DON的動態(tài)規(guī)律、遷移特征及其機理以及可能導致的生態(tài)風險尚不明晰。為此，本研究以長期不同施肥模式（不施肥（CK）；單施氮磷鉀化肥（NPK）；氮磷鉀+牛糞（NPKM）；氮磷鉀+全部稻草還田（NPKS））的紅壤性水稻土為研究對象，采集

2、水稻生育期土壤及其滲濾液進行原位分析，研究長期不同施肥模式下稻田土壤 SON隨水稻生長的動態(tài)變化以及滲濾液DON隨深度的遷移特征，分析二者間的消長關系；結合土壤理化和生化性質(zhì)探討長期不同施肥模式下土壤SON含量動態(tài)變化及其遷移機理，為完善農(nóng)田土壤氮素循環(huán)理論、評估農(nóng)田SON淋失風險和加強田間水肥管理提供科學依據(jù)。研究結果表明：
　?。á瘢┑咎锿寥繱ON主要存在于表層，且具有向下遷移的趨勢。水稻種植前長期不同施肥模式下供試土壤0-2

3、0 cm的SON含量分別比20-40 cm和40-60 cm土層高107.78％-220.65%和269.39%-374.06%，20-40 cm土層的SON比40-60 cm土層的高47.84%-77.78%，說明同一處理不同深度間土壤SON含量表現(xiàn)為0-20 cm>20-40 cm>40-60 cm，且0-20 cm土壤SON含量顯著高于20-40 cm和40-60 cm的SON含量，而20-40 cm和40-60 cm土層SON含

4、量之間無明顯差異，隨著深度增加，SON向下遷移量減少。
　　（Ⅱ）土壤理化與生化性質(zhì)對SON含量具有顯著影響。灰色斜率關聯(lián)結果表明pH和容重對土壤SON的影響表現(xiàn)為負向影響，其余相關屬性對土壤SON的影響均表現(xiàn)為正向影響，其中有機質(zhì)對SON的影響最為顯著，各相關屬性對 SON的影響程度大小表現(xiàn)為有機質(zhì)>微生物量氮（Microbial Biomass Nitrogen，MBN）>全氮>谷氨酰胺酶>通氣孔隙度>蛋白酶>pH>容重。

5、r>　?。á螅┰谒菊麄€生育期內(nèi)，各處理土壤SON動態(tài)呈現(xiàn)為“下降-升高-上下波動后下降-升高-下降”的變化趨勢，不同處理間SON含量在水稻生長不同時期有所差異，不同處理間的差異表現(xiàn)為前期：NPKM>NPKS>NPK>CK；中期：NPKM>NPK>NPKS>CK；后期：NPKS>NPKM>NPK>CK。
　?。á簦┧旧趦?nèi)淹水層DON濃度受施肥的影響變化較大，水稻生育前期不同處理間淹水層DON濃度大小表現(xiàn)為NPK>NPKM>N

6、PKS>CK，后期淹水層DON濃度大小表現(xiàn)為NPKM>NPKS>NPK>CK。在水稻整個生育期內(nèi)，NPK、NPKM和NPKS的淹水層DON濃度顯著高于CK處理，且變化趨勢相對一致，均在2d-10d快速減少，15d時有所升高，至20d時出現(xiàn)一小峰值，之后緩慢下降并趨于穩(wěn)定，說明施肥有助提高淹水層和滲濾液的DON濃度，同時DON容易流失并可能導致生態(tài)風險的時期主要處于施肥至水稻移栽后的前20d內(nèi)，應注意該時段的田間水分管理。
　　（Ⅴ

7、）水稻生育期內(nèi)稻田滲濾液 DON濃度隨深度增加而逐漸降低，不同施肥措施下滲濾液DON濃度遷移主要出現(xiàn)在0-20 cm土層。生育期內(nèi)長期不同施肥模式下 DON的遷移隨水稻生育期的變化表現(xiàn)為插秧后35d前變化明顯，35d之后差異不顯著。在35d之前，供試土壤0-20 cm的DON濃度比20-40 cm高58.12%-1084.79%，20-40 cm土層的SON比40-60 cm土層的高3.87%-388.67%，可見在水稻生育期內(nèi)滲濾液D