摘要
探讨保护性耕作和常规耕作对土壤各形态有机氮的长期效应，当季还田秸秆在两种土壤背景下，通过自身氮素矿化和激发效应对土壤总有机氮矿化的短期影响效果，不仅可为生产实践中确定合理施肥量提供技术依据，而且可从理论上明确当季秸秆还田对土壤有机氮矿化影响的途径。本研究在连续20年保护性耕作和常规耕作的土壤基础上，采用常规测试和同位素示踪技术相结合的方法，对上述问题进行了研究，得出以下主要结论: 1.长期保护性耕作对土壤各种形态有机氮含量的影响 长期(20年)保护性耕作在表层0-10cm土层的全氮含量，活性氮库(MBN)，中间体氮库(PON)和易矿化氮库(酸解铵态氮和氨基酸态氮)含量均显著高于常规耕作:其中0-5cm保护性耕作比常规耕作的全氮提高72.86％，微生物量氮提高205.26％，颗粒性有机氮提高了117.26％，易矿化的酸解氨基酸态氮提高了24.79％，酸解铵态氮壤高92.75％;5-10cm保护性耕作比常规耕作全氮提高76.03％，颗粒性有机氮提高107.74％，酸解氨基酸态氮提高31.43％，酸解铵态氮提高51.52％。上述各形态有机氮含量的提高，为有机氮矿化提供了更多的物质来源。对10-60cm深层土壤的影响较小，但全氮、氨基酸态氮相比于常规耕作有降低的趋势。 2.当季还田秸秆对两种耕作土壤基础总有机氮矿化的影响结果 通过秸秆还田后保护性耕作和常规耕作两种土壤总有机氮矿化速率的对比研究发现，在田间生产条件下进行秸秆还田，当季还田秸秆能够促进保护性耕作土壤总有机氮的矿化，但是对于0-60cm各层土壤的促进效果有所不同，其中0-10cm，10-30cm和30-60cm的促进程度分别为147.27％，51.40％和25.00％。 当季还田秸秆对常规耕作土壤氮素矿化的影响与保护性耕作相反，当季还田秸秆对0-10cm，10-30cm和30-60cm土层的土壤氮素矿化抑制程度分别为70.64％，20.00％和7.92％。 3.当季还田秸秆对两种耕作土壤基础有机氮矿化的影响机理 利用15N同位素示踪技术，两种耕作土壤按田间生产条件进行秸秆还田(保护性耕作为地表覆盖，常规耕作为混入0-20cm土壤)的研究结果证明，当季还田秸秆氮矿化对于土壤总有机氮矿化速率的影响很小，而激发效应对应的影响较大。证明，当季还田秸秆对土壤总有机氮的影响由秸秆自身氮素矿化和激发效应共同决定，其中激发效应起主导作用。 实验室模拟条件下，采用相同还田方式(均匀混入土壤)不同秸秆量的研究结果表明，长期保护性耕作土壤当季还田秸秆对土壤总有机氮矿化的影响与常规耕作土壤相同，均呈现出不同程度的抑制作用，这表明田间生产条件下秸秆还田方式的差异，是导致当季秸秆还田对两种土壤总有机氮矿化速率产生截然相反作用的主要原因。 另外，研究还初步明确了，在田间生产和实验室内恒温恒湿模拟两种条件下，当季还田秸秆自身氮素矿化量和土壤总有机氮矿化随时间推演的变化动态异同点。
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