添加碳源_磷和石灰对红壤氮素矿化和硝化作用的影响_李辉信

添加碳源、磷和石灰对红壤氮素矿化和硝化作用的影响①　李辉信　胡锋　郭和生　　　　　　蔡贵信②　范晓晖(南京农业大学资源与环境学院　南京　210095)　　(中国科学院南京土壤研究所)摘　要　　用培养试验研究了添加碳源、磷和石灰石粉对第四纪红色粘土及红砂岩母质上发育的不同侵蚀程度的红壤以及经培肥后红壤的矿化和硝化作用的影响。结果表明:上述3个因子对矿化作用的影响较大,添加碳源表现出土壤矿质氮的净生物固持;在低磷红壤上增施磷能有效地促进红壤氮素的矿化;添加石灰石粉也能有效地促进pH较低的红壤氮素的矿化。培肥后的红壤矿化和硝化作用明显增强,添加磷和石灰石粉进一步促进了培肥红壤矿化率和硝化率的提高。但施用石灰石粉和磷并未提高未经培肥的侵蚀红壤的硝化作用。关键词　　红壤;矿化作用;硝化作用;影响因素红壤退化非常严重〔1〕,养分贫瘠化问题十分普遍,而氮素肥力退化是其中的关键因子之一〔2〕。红壤氮素矿化和硝化作用的强弱和进程是影响氮素肥力恢复和重建的重要过程。过去工作表明;:红壤氮素矿化和硝化作用明显受土壤有机质、pH和土壤速效磷含量的影响,但影响程度和机理尚不明了〔3,4〕。本文选择了不同土壤母质、不同侵蚀程度和不同培肥条件下的红壤为研究对象,着重研究添加碳源、石灰和磷这几个因子对红壤氮素矿化和硝化作用的影响程度和机制,以明确土壤矿化和硝化作用的调节因子,为红壤培肥提供理论依据。1　材料与方法1.1　土壤样品的采集供试土壤采自江西鹰谭发育于第四纪红色粘土及红砂岩母质上的自然土壤(以下简称红粘土和红砂土),并以地表裸露和地表长有稀疏短草作为重度侵蚀和轻度侵蚀的土样。同时采集了中科院鹰谭红壤生态试验站内连续10年施用有机肥(猪粪)和无机肥(NPK)试验小区的红粘土作为培肥后的土样。所有土样均采自表层0～20cm。供试土样基本性状如表1所述。1.2　试验方法设5个处理:1)对照(CK),2)加1%葡萄糖(C),3)加140mg/kgP(K2HPO4)(P),4)加2%石灰石粉(CaCO3),5)加1%葡萄糖+140mg/kgP(K2HPO4)+2%石灰石粉。每个处理3次重复。矿化试验:分别称取10g上述供试风干土壤,然后按处理加入添加物,混合均匀后放入·135·2001年　　第3期　　　　　　　土　　　　　壤①②通讯联系人由国家自然科学基金95期间重点项目(49631010)及国家“九五”攻关专题(96-004-03-12)资助DOI:10.13758/j.cnki.tr.2001.03.005100ml离心管中。而后加水至田间持水量的65%,管口盖上塑料薄膜保持水分,置于28℃恒温培养箱中培养,期间定期加水保持土壤含水量为65%的田间持水量。培养四周后,每管加上50ml2mol/LKCl溶液,振荡1小时后过滤,测定矿质态氮和硝态氮。表1　供试土样基本性状土样有机碳(g/kg)全氮(g/kg)矿质氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)pH重度侵蚀红粘土轻度侵蚀红粘土重度侵蚀红砂土轻度侵蚀红粘土＊有机肥培育红粘土无机肥培育红粘土2.096.151.514.069.805.570.280.680.140.361.170.728.398.435.676.0916.617.80.470.440.132.9618936.94.84.54.95.46.76.6　　＊轻度侵蚀红砂土地表有草皮,以前曾经开垦过。硝化试验:培养方法同矿化试验,但每管须加入2.5mgN的(NH4)2SO4溶液。结果计算:土壤氮素矿化量等于土壤培育后与培育前的矿质氮量(铵态氮与硝态氮之和)之差。土壤硝