土壤微生物量氮在协调氮素供应方面的意义

【作者】 周建斌； 梁斌； 赵伟； 杨学云； 李生秀；

【机构】 西北农林科技大学资源环境学院/农业部西北植物营养与农业环境重点实验室； 青岛农业大学资源与环境学院；

【摘要】 土壤微生物不仅是土壤养分转化的驱动力,同时还是土壤养分转化中的调节库。由于氮素在植物营养及生态环境等方面的重要地位,因此,土壤微生物量氮在调节土壤氮素供应方面的作用是土壤氮素转化研究的重要问题之一。我们采用加入含15N的硝态氮肥方法标记土壤微生物量氮,然后采用化学测定法和室内培养法评价了土壤微生物量氮的化学及生物有效性。结果表明,碱解扩散法对土壤微生物量固持15N的提取比率(为提取液中15N原子百分超/土壤中15N原子百分超)在147-283之间,平均为201(提取比率大于1,说明所用方法可选择提取土壤中的15N)。根据加入的15N原子百分超及测定的碱解氮的15N原子百分超计算了碱解氮中来自于微生物量固持15N的比例在30%-62%(平均43%)之间,说明碱解扩散法测定的有效氮不仅包括土壤微生物量氮,且有较高的比例。室内培养试验表明,供试土壤微生物量氮的有效性比率在3.7-7.1之间,均大于1,说明微生物量氮比土壤固有氮有效性高。我们进一步以在黄土高原南部陕西杨凌进行的为期19年的田间肥料试验不同施肥处理土壤(No-F,长期不施肥;NPK,长期施用化肥;MNPK,长期有机肥配施化肥,其氮素施用量与NPK处理相同,但其中70%氮来自有机肥,30%来自化肥)为研究对象,通过田间15N微区试验法研究了小麦-休闲及小麦-玉米轮作体系不同肥力土壤上微生物量对肥料氮的固持及释放的影响。结果表明,在小麦—休闲旱作制度下,小麦拔节期MNPK土壤有15.3%氮肥被微生物固持,显著高于NPK土壤(12.6%);从小麦拔节期到开花期,MNPK和NPK土壤中被固持的氮素分别有82%和69%重新释放供作物吸收利用。小麦—玉米轮作制度小麦拔节期NPK和MNPK土壤分别有10%和14%氮肥被微生物固持,随后被固持的氮素有71%和84%发生释放供小麦吸收利用。提出有机肥与化肥长期配施协调了土壤微生物对氮素的固持与释放,是其具有较高氮肥利用率的机理之一。更多还原