【摘要】：添加外源碳、氮對(duì)秸稈腐解的作用存在爭(zhēng)議,秸稈養(yǎng)分的釋放模式也不清楚。本研究采取室內(nèi)培養(yǎng)和大田試驗(yàn)相結(jié)合的方式,研究了添加外源碳氮對(duì)小麥、玉米秸稈的腐解及土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響。室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)采用了砂姜黑土(LS)和潮土(AS)兩種土壤,設(shè)置兩個(gè)碳梯度(C0和C1:200ppm),三個(gè)氮肥梯度(N0,N1:180 kg·hm-2和N_2:360 kg·hm-2)。大田試驗(yàn)設(shè)置三個(gè)氮肥梯度(CK,N180:180 kg·hm-2,N360:360 kg·hm-2),秸稈被放置在地表(0 cm)和埋在地下20cm處(20 cm)。定期取樣測(cè)定秸稈的腐解率,可溶性糖、有機(jī)碳、氮、磷含量,土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量以及N_2O排放通量等,采用相關(guān)分析分析了秸稈及土壤特性與腐解率之間的關(guān)系。結(jié)果表明,室內(nèi)條件下,玉米秸稈在兩種土壤中的腐解率都高于小麥秸稈,至180d培養(yǎng)結(jié)束,在砂姜黑土和潮土中,各處理平均值分別高出17.05%和6.73%。小麥秸稈在潮土中的腐解較快,平均比砂姜黑土高出9.92%,玉米秸稈在兩種土壤中的腐解率基本相等。添加葡萄糖后,小麥秸稈的分解常數(shù)均增加,且差異達(dá)顯著水平;氮肥能夠促進(jìn)小麥秸稈的腐解,且隨著施氮量的增加腐解率增加,各施氮量間分解常數(shù)差異達(dá)顯著水平,但碳、氮對(duì)玉米秸稈的腐解都沒有影響。大田試驗(yàn)中,氮肥對(duì)地表秸稈的腐解都沒有影響,但促進(jìn)了地下小麥秸稈的腐解,抑制了玉米秸稈的腐解,差異達(dá)顯著水平。在兩種土壤中,小麥玉米秸稈的可溶性糖含量都在前30d快速下降,之后保持在較低的含量水平。至培養(yǎng)結(jié)束小麥和玉米秸稈的有機(jī)碳含量平均值分別下降了1.64%和13.26%;在大田條件下,小麥秸稈的有機(jī)碳含量增加了14.81%,而玉米秸稈則下降了2.21%。室內(nèi)和大田條件下,小麥秸稈的氮含量平均值分別增加了81.39%和53.04%,磷含量則分別減少了69.05%和74.09%;玉米秸稈的氮含量分別增加了14.45%和1.92%,磷含量分別減少了20.47%和29.67%。大田條件下,地下秸稈的養(yǎng)分釋放量都顯著高于地上秸稈。在兩種土壤中,添加碳、氮均能促進(jìn)小麥秸稈可溶性糖、有機(jī)碳、氮、磷的釋放,但對(duì)玉米秸稈養(yǎng)分的釋放沒有顯著影響。大田條件下,加氮后小麥秸稈養(yǎng)分的釋放量增加,但玉米秸稈的養(yǎng)分釋放量減少。室內(nèi)培養(yǎng)條件下,土壤硝態(tài)氮含量均呈逐漸增加的趨勢(shì)。添加秸稈后,土壤硝態(tài)氮含量降低。添加碳后,小麥秸稈在潮土高氮條件下硝態(tài)氮含量增加,砂姜黑土中氮條件下增加;添加氮顯著增加土壤硝態(tài)氮的含量。土壤銨態(tài)氮含量在培養(yǎng)期內(nèi)呈逐漸降低的趨勢(shì),添加碳、氮對(duì)土壤銨態(tài)氮的含量也沒有影響。添加玉米秸稈的土壤硝化速率顯著高于添加小麥秸稈,在潮土和砂姜黑土中分別高出101.79%和135.34%。加碳對(duì)土壤的硝化速率、銨化速率沒有影響;加氮能夠顯著改變秸稈的硝化速率,且隨著施氮量的增加而增加,與CK相比,N0、N1、N_2各處理均值分別增加了-14.96%、52.74%、118.13%。土壤銨態(tài)氮的累積量顯著低于硝態(tài)氮。添加碳對(duì)氮素的累積沒有影響,加氮?jiǎng)t顯著增加土壤氮素的累積量。N_2O的排放通量呈動(dòng)態(tài)變化,排放高峰出現(xiàn)在施肥后的1-4天,30d后保持在較低的水平。潮土中N_2O的排放通量顯著高于砂姜黑土,添加秸稈后土壤的N_2O排放通量增加。添加碳對(duì)N_2O的排放通量的均值沒有顯著影響,添加氮?jiǎng)t顯著增加了N_2O的排放通量。相關(guān)分析結(jié)果表明,室內(nèi)培養(yǎng)條件下,小麥秸稈的腐解率與秸稈的氮含量、磷含量、土壤的硝態(tài)氮含量、銨態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān);玉米秸稈的腐解率僅與秸稈的可溶性糖含量、磷含量、土壤銨態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān)。在大田條件下,小麥、玉米秸稈的腐解率都與秸稈有機(jī)碳含量、氮含量、磷含量、C/N、N/P、土壤硝態(tài)氮含量、銨態(tài)氮含量呈顯著相關(guān),玉米秸稈的腐解率還與秸稈C/P呈顯著相關(guān)。室內(nèi)培養(yǎng)和大田試驗(yàn)均表明,添加氮肥能夠促進(jìn)小麥秸稈的腐解,而對(duì)玉米秸稈的腐解影響不顯著;小麥、玉米秸稈腐解過程中秸稈會(huì)從土壤中固持部分氮素,釋放大量磷素;而小麥和玉米秸稈深埋地下20cm顯著促進(jìn)秸稈的腐解和養(yǎng)分釋放。因此農(nóng)田作物生長(zhǎng)期間,小麥、玉米秸稈還田后均應(yīng)深埋地下加速腐解,同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充氮素以滿足作物生長(zhǎng)和秸稈腐解的需要。
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S141.4
【圖文】：

圖 10 室內(nèi)條件下土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及無機(jī)氮的累積量的比較Fig. 10 Temporal variations of soil NO3--N, NH4+-N and INN accumulation in lab incubation4.5 室內(nèi)模擬條件下，添加碳氮對(duì)土壤 N2O 排放的影響添加秸稈和施肥都會(huì)增加 N2O 的排放，添加碳氮后土壤 N2O 的排放通量如圖（圖 11）所示。N2O 的排放通量隨取樣時(shí)間的變化呈動(dòng)態(tài)變化，在 30d 后保持在較低的水平，且排放高峰不一致。小麥秸稈在砂姜黑土中加碳處理的排放高峰出現(xiàn)在第一天，不加碳處理出現(xiàn)在第三天，在潮土中，各處理都出現(xiàn)在第一天；添加玉米秸稈在兩種土壤中的排放高峰都出現(xiàn)在第四天。潮土中 N2O 的排放通量平均值顯著高于砂姜黑土，其中小麥秸稈高出 209.16%，玉米秸稈高出 140.11%。在砂姜黑土和潮土中，添加小麥秸稈的土壤 N2O 排放通量均值分別高于玉米秸稈 25.17%和 61.16%。添加小麥秸稈的 C0N0 處理，在砂姜黑土和潮土中排放通量分別較 CK 增加了 128.03%、380.01%，添加玉米秸稈則分別增加了 12.86%、13.33%。表明添加秸稈增加了 N2O 的排放，且添加小麥秸稈的排放量大于玉米秸稈。添加小麥秸稈，在砂姜黑土中與 CK 相比，C0 和 C1 各處理均值分別增加了 183.31%和 170.27%，在潮土中

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2719514