土壤肥力及施氮水平对有机氮组分及氮矿化的影响OA

为探明土壤肥力及施氮水平对有机氮组分及土壤供氮能力的影响,优化氮肥施用,提高氮素利用效率,本研究在26 a塿土长期肥料定位试验处理土壤上设置氮梯度微区试验,探究5个不同肥力土壤(F1~F5)及5个施氮水平对冬小麦产量、地上部氮移出量、土壤有机氮组分及表观氮素矿化量的影响,并探讨了表观氮素矿化量与有机氮组分的关系。结果表明:低肥力土壤上小麦产量和地上部氮移出量随施氮量增加而显著增加,而高肥力土壤上增施氮肥对小麦产量和地上部氮移出量均没有显著影响。土壤有机氮以酸解氮为主,土壤肥力水平的提升增加了土壤酸解氮(TNex)含量(691.07~901.81 mg·kg^(-1)),但降低了其占全氮比例(61.24%~78.57%),提高了非酸解氮(NHH)含量(221.46~587.38 mg·kg^(-1))及其占全氮比例(21.43%~38.76%)。随土壤肥力水平提高酸解未知氮(HUN)含量显著降低,其他各酸解有机氮组分含量显著提高,其中以酸解氨基酸态氮(AAN)增幅最大。除AAN占TNex比例随土壤肥力提升而提高外,酸解氨态氮(ANN)和HUN占TNex的比例均随土壤肥力提升而降低。低肥力土壤(F1、F2)有机氮组分以HUN为主,占比为33.92%~40.39%,而高肥力土壤(F3、F4和F5)有机氮组分以AAN为主,占比为25.72%~35.54%。随机森林模型预测各有机氮组分对氮矿化量变量重要性的结果表明,AAN对表观氮素矿化量的相对重要性最高,后者随前者增加而显著增加;其次为TNex。研究表明,不同肥力土壤有机氮组分及其比例存在显著差异,短期施氮对有机氮组分没有显著影响;土壤肥力水平改变土壤氮素供应能力主要与AAN有关。当土壤AAN含量分别为494 mg·kg^(-1)和439 mg·kg^(-1)时,小麦籽粒产量和地上部氮移出量最高。