有机物料腐解过程中养分的释放特征及其影响因素

文献类型： 中文期刊

第一作者： 梁鑫宇

作者： 梁鑫宇;宋明丹;韩梅;李正鹏

作者机构：

关键词： 有机物料;碳残留率;养分释放;双库指数积温模型

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2023 年 29 卷 006 期

页码： 1082-1090

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]研究主要作物秸秆养分在土壤中的释放特征,为其合理利用提供科学依据.[方法]在青海农业大学试验站开展有机物料土壤埋袋试验.供试有机物料为马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕子,每种物料称取 40.0 g于尼龙网袋中,于 2021 年 3 月 30 日埋入 20 cm深土壤中自然腐解.埋入土壤后的第 7、14、28、42、72、117、162 天采样,测定尼龙袋内有机物料干重、碳、氮、磷含量和纤维素、半纤维素、木质素含量,计算物料养分残留率和释放率.[结果]至腐解结束(埋后 162 天),马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕子的碳残留率分别为 35.5%、42.2%、53.4%、14.7%.腐解过程中,马铃薯秆、小麦秆和毛叶苕子在埋后 0~7 天的碳矿化率最大,油菜秆在埋后 7~14 天的碳矿化率最大.以双库指数积温模型拟合碳残留量随腐解时间的变化,R2 均在 0.90 以上.马铃薯秆、油菜秆、小麦秆、毛叶苕子的年腐殖化系数分别为 41%、34%、58%、24%.在整个腐解过程中,小麦秆和毛叶苕子氮素、磷素表现为直接释放,马铃薯秆和油菜秆表现为淋溶—浓缩—释放.腐解至 162 天,马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕子氮素释放率分别为 28.0%、10.2%、31.8%、88.3%,磷素释放率分别为 45.1%、33.9%、62.4%、71.4%;马铃薯秆、油菜秆和小麦秆磷释放率大于氮释放率,而毛叶苕子的氮释放率大于磷释放率.通过多元逐步回归,有机物料初始碳含量、氮含量、C/P值可以解释氮、磷养分释放的 82.5%~98.5%.[结论]有机物料初始碳、氮含量和碳/磷值显著影响着秸秆中氮素和磷素的总释放量.马铃薯秆、油菜秆、小麦秆和毛叶苕子的年腐殖化系数分别达 41%、34%、58%、24%.毛叶苕子的氮、磷释放速率快,总释放量高且在腐解过程中持续释放,因而可以替代部分化肥.马铃薯和油菜秆氮、磷释放速率较低,且其释放在腐解过程中表现为淋溶—浓缩—释放过程,在腐解 14~72 天对养分的富集会与微生物竞争外界氮磷养分,因此,还田时需补充一定量的化肥来满足秸秆腐解对磷氮的需求.小麦秆还田后腐殖化系数最高,氮、磷表现为直接释放,因而培肥土壤的效果最佳.

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