保护性耕作对黄土高原旱作麦田土壤氮矿化的影响

摘要：

农田土壤氮矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程,对维持土壤供氮能力及作物生长发育具有重要意义.陇中黄土高原半干旱区是我国西北部重要的粮食生产区,如何实现当地旱作农田氮素高效利用一直是研究热点,然而目前关于该地区不同耕作措施对旱作麦田土壤氮矿化的影响规律我们却知之甚少.为此本文以黄土高原旱作麦田为研究对象,于2021年春小麦生育期(3-8月)采用树脂芯原位培养法监测不同耕作措施[传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)]对土壤氮矿化的影响特征,通过分析不同耕作措施对土壤氮素含量和水热条件的影响规律,以此来探究耕作措施对土壤氮矿化过程的影响.结果表明:(1)T、NT、TS和NTS处理下土壤氮素在春小麦生育前期(播前-开花期)呈净氮固持状态、中后期(开花期-成熟期)呈净氮矿化状态.不同耕作措施下土壤净氮矿化速率差异显著(P<0.05),呈现为NTS>TS>NT>T.(2)相较T处理,3种保护性耕作在春小麦生育期内增加了土壤全氮、NH4+-N含量和土壤水分,减少了NO3--N含量和土壤温度的累积.(3)相关分析表明,土壤氮素含量、土壤水热是影响土壤净氮矿化速率的关键要素,但不同培养阶段调控土壤氮矿化的影响因子有所不同.综上所述,NTS处理有利于土壤氮矿化,提高了农田土壤氮素供应和蓄水保墒能力,对维持和恢复黄土高原半干旱区农田系统生产力具有重要意义.

关键词：春小麦地、保护性耕作、土壤氮矿化、土壤氮组分、土壤水热

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分类号：S153.6;S512.12;S343.1

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省重点研发项目;甘肃省优秀博士生项目;甘肃省优秀研究生创新之星项目

在线出版日期：2023-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1446-1456