文献类型： 中文期刊

作者： 马芸芸 ¹ ; 周伟 ² ; 何莉莉 ³ ; 赵旭 ² ; 王林权 ¹ ;

作者机构： 1.西北农林科技大学资源环境学院

2.土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)

3.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所

关键词： 稻田剖面反硝化;秸秆生物质炭;N₂直接定量法;气态氮淋溶

期刊名称： 土壤学报

ISSN： 0564-3929

年卷期： 2021 年 006 期

页码： 1540-1551

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 氧化亚氮（N₂O）和氮气（N₂）是淹水稻田土壤剖面反硝化过程的重要气态产物,可通过土水界面向大气排放,也可随水向下淋溶。秸秆生物质炭施入稻田后会改变土壤理化及微生物学性质,影响反硝化过程及N₂O和N₂产排。依托2010年夏建立的连续秸秆生物质炭还田的稻麦轮作农田试验,通过埋设淋溶管收集土壤剖面溶液,采用气相色谱和膜进样质谱分别定量溶液中N₂O和exN₂ （反硝化产生N₂量）,观测2018和2019年水稻季不同秸秆生物质炭施用量(CK:每季0 t·hm^-2;1BC:每季2.25 t·hm^-2;5BC:每季11.3 t·hm^-2;10BC:每季22.5 t·hm^-2)0～1 m 土壤剖面溶液中N₂O和exN₂浓度的时空变化,评估长期施用秸秆生物质炭对稻田土壤剖面反硝化作用及其主要气态氮产物exN₂随水流失的影响。结果表明,两个稻季CK处理N₂O浓度以60 cm处较高,exN₂浓度则随土壤深度增加呈降低趋势。秸秆生物质炭处理能降低剖面N₂O和exN₂浓度,以10BC处理最为明显。其中,N₂O浓度降低以60 cm处较大,exN₂浓度降低随土壤深度增加而加大。施用秸秆生物质炭对土壤剖面溶液无机氮（NO₃^-+NH₄⁺）含量无明显影响,但5BC和10BC处理增加了可溶性有机碳（DOC）和溶解氧（DO）浓度以及氧化还原电位（Eh）。CK处理下土壤剖面溶液N₂O和exN₂浓度变化与DOC、硝态氮（NO₃^-）及DO有关;秸秆生物质炭处理下则主要受DO和Eh控制。exN₂淋溶量（按1m深度计算）CK处理下为2.3～5.5 kg·hm^-2,相当于无机氮和有机氮（DON）淋溶量的32%～34%,5BC和10BC处理则降低为1.7～3.7 kg·hm^-2和1.1～1.9 kg·hm^-2。综上,反硝化产生N₂随水淋溶量不容忽视,秸秆生物质炭还田可改善淹水稻田土壤剖面的通气状况,增加DO,提高Eh,进而有效减少深层反硝化及其主要气态产物exN₂随水流失的风险。