有机肥氮素矿化特征及其与化肥配施对矿区土壤氮有效性研究

发布时间：2020-05-04 05:49

【摘要】：本试验以山西省孝义市偏城村附近采煤塌陷区复垦土壤为研究对象,采用室内培养方法研究3种有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)的氮素矿化动态特征,同时通过田间试验分析不同用量鸡粪的氮素有效性及替代化肥氮的替代当量,以及鸡粪与化肥配施对复垦土壤上玉米氮素吸收、氮肥利用率及土壤氮相关指标的影响,为科学合理施用有机肥,提高氮肥利用率提供理论依据。试验结果如下:(1)通过室内好气培养试验(30℃、40%田间持水量)研究3种有机肥的氮素矿化特征。结果表明,不同有机肥处理土壤硝态氮含量在培养0-56d期间缓慢增加,在培养56-84 d时迅速增加,在培养84-112 d时硝态氮累积速率达到最大。培养结束后不同有机肥处理土壤硝态氮累积量表现为:鸡粪猪粪牛粪不施肥。培养前14d各处理土壤铵态氮含量与培养时间呈极显著负相关关系,猪粪降幅最大,14d后铵态氮含量基本稳定。施有机肥显著提高土壤矿质氮含量,不同有机肥表现为:鸡粪猪粪牛粪。(2)利用田间试验,以不同用量化肥氮(0、100、150、200、250kgNhm-2)处理为对照,研究不同用量鸡粪氮(50、100、150、200kgNhm-2)下的玉米产量、氮素有效性及替代化肥氮的替代当量。结果表明,与不施氮相比,施鸡粪和化肥后玉米产量增幅分别在33.55%-61.41%和26.09%-53.08%之间。氮素回收率随施氮量的提高而降低,其中化肥氮素回收率由44.40%降低到20.56%,有机肥氮素回收率由37.27%降低到16.94%,有机肥氮相对有效性平均值为59.98%。有机肥替代化肥氮的平均相对替代量为 48.15%。(3)通过田间试验,以不施肥及不施氮肥处理为对照,研究不同用量化肥氮(100、150、200kgNhm-2)及不同用量鸡粪与化肥1:1配施(100、150、200kgNhm-2)对采煤塌陷区玉米生长及氮肥利用率的影响。结果表明,与单施化肥处理相比,当施氮量为150kgNhm-2时,鸡粪与化肥1:1配施显著提高玉米籽粒产量和吸氮量(P0.05),而施氮量为100 kgNhm-2和200 kgNhm-2时,鸡粪与化肥配施与单施化肥处理之间差异不显著(P0.05)。相同施氮量下,玉米氮素吸收效率表现为鸡粪与化肥配施处理显著高于单施化肥处理(P0.05),而氮肥偏生产力却无显著差异(P0.05)。施氮150kgNhm-2时,鸡粪与化肥配施处理的氮肥农学效率为23.03 kgkg-1,比单施化肥处理提高49.56%,差异显著(P0.05)。施氮100kgNhm-2和200kgNhm-2时,氮肥生理利用率表现为单施化肥处理显著高于鸡粪与化肥配施处理(P0.05)。(4)不同施氮量下鸡粪与化肥配施对复垦土壤氮相关指标的研究结果表明,在供试氮水平下,鸡粪与化肥配施与单施化肥相比,耕层土壤全氮无显著变化(P0.05),但土壤碱解氮却表现为鸡粪与化肥配施显著高于单施化肥处理(P0.05),提高幅度分别为:苗期 13.91%-41.42%,拔节期 9.35%-25.50%,抽穗期 5.85%-40.50%,成熟期8.08%-42.21%。土壤硝态氮和铵态氮含量在苗期、拔节期和抽穗期随土壤深度增加而降低,成熟期随土壤深度增加而增加。相同施氮量条件下,与单施化肥处理相比,鸡粪与化肥配施可显著提高矿质氮含量(P0.05)。施氮量为150kgNhm-2时,鸡粪与化肥配施比单施化肥处理显著提高土壤脲酶、天冬酰胺酶和谷氨酰胺酶活性(P0.05),而土壤蛋白酶活性无显著变化(P0.05)。综上所述,鸡粪有机氮比猪粪和牛粪易于矿化,其氮素平均有效性达59.98%,替代化肥氮的平均相对替代量为48.15%。鸡粪与化肥配施可显著促进玉米对氮素的吸收,提高氮肥利用率,并提高采煤塌陷复垦土壤氮素含量,且以施氮150 kgNhm-2为最佳施氮水平。
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本文编号：2648190