肥料氮在土壤-作物系统中的转化与释放规律

本文以公主岭市长期定位监测基地的黑土为研究对象，通过15N同位素标记盆栽试验，系统研究了化肥及其配施玉米秸秆处理土壤不同形态氮库的容量特性、释放规律及其对作物的持续供氮能力。结果表明： 标记化肥氮施入土壤，连续三个生长季主要以有机氮的形式残留于土壤中，其次是固定态铵，无机氮最小。新形成土壤有机氮和“新固定”的固定态铵活性较高，极易释放供作物吸收利用，连续三季作物土壤固定态铵的净释放率最高，氨基酸氮次之，有机氮最低。与土壤有机氮库相比，土壤无机氮库中标记肥料氮的残留率较低，高量氮肥处理残留率高于低量氮肥处理，与单施化肥相比，化肥配施玉米秸秆降低了标记肥料氮在土壤无机氮库中的残留，说明高量氮肥的施用会增加其在无机氮库中的残留，化肥与有机物料配合施用能够促进无机氮肥向土壤有机氮的转化，从而避免无机氮大量积累而造成氮素损失。 标记氮肥在土壤中的残留率随作物生长季的增加而降低，经过连续三季作物的吸收利用，其在土壤中的残留率平均为15.8%；而作物对标记肥料氮的利用率和标记肥料氮的损失率随着作物生长季的增加而增加，至第三季作物成熟期，作物对标记肥料氮的利用率平均为61.1%，标记肥料氮的损失率平均为23.1%。在单施化肥处理中，高量氮肥的施用降低了标记肥料氮在土壤中的残留率，增加了氮素损失率；与单施化肥处理相比，化肥配施玉米秸秆能明显增加标记肥料氮在土壤和作物中的回收率，降低氮素损失率，从而说明通过施入有机物料玉米秸秆合理调节土壤中C源和N素营养的施用比例可以达到增加氮肥在土壤中的残留率，提高氮肥利用率的目的。