涼攀煙區(qū)主要植煙土壤氮素礦化特征及其影響因素研究.pdf

1、氮素是烤煙生長不可或缺的營養(yǎng)元素，土壤是主要供氮來源。涼攀煙區(qū)在其特殊的地理位置和氣候條件下，土壤氮素礦化特征受植煙海拔高度、土壤類型、種植制度、植煙年限等多因素影響。研究該區(qū)域土壤氮素礦化特征及其影響因素，對了解該區(qū)域土壤供氮特征，科學(xué)指導(dǎo)烤煙生產(chǎn)具有十分重要的意義。本文選取涼山和攀枝花典型植煙土壤，模擬當(dāng)?shù)責(zé)煵萆a(chǎn)季節(jié)干濕水分條件，設(shè)置濕潤（控制含水量為田間持水量的60％）、淹水（土壤保持1～2cm水層）培養(yǎng)條件，進(jìn)行室內(nèi)模擬培養(yǎng)，

2、定期取樣測定土壤礦化態(tài)無機氮形態(tài)及其組成、氮素礦化相關(guān)驅(qū)動酶活性的變化規(guī)律，并深入分析了植煙海拔高度、土壤類型、作物前茬、植煙年限等對土壤氮素礦化特征及相關(guān)酶活性變化的影響。實驗得到以下結(jié)果:
　　(1)不同水分條件下，植煙土壤礦化態(tài)氮累積量差異顯著。在培養(yǎng)周期內(nèi)(0～64d)土壤礦化態(tài)氮累積量分別為254.6mg/kg（淹水）和397.69mg/kg（濕潤），其中銨態(tài)氮累積釋放量分別為42.95mg/kg（淹水）和11.05mg

3、/kg（濕潤），累積硝態(tài)氮釋放量分別為155.36mg/kg（淹水）和531.99mg/kg（濕潤）。植煙土壤礦化態(tài)氮累積以硝態(tài)氮為主，不同水分條件土壤累積礦化速率表現(xiàn)為前期轉(zhuǎn)化快，后期變化速率減小并保持平緩。淹水條件下土壤凈硝化速率在2～64d小于0，土壤硝態(tài)氮消耗大于累積，濕潤條件下培養(yǎng)期內(nèi)(0～64d)凈礦化速率大于0，土壤硝態(tài)氮以積累為主。涼攀煙區(qū)土壤氮素礦化“前快后慢”的特征與煙葉前期（移栽至旺長期）生長需氮規(guī)律較為匹配，但土

4、壤過濕（淹水）可能導(dǎo)致土壤供氮能力減弱，不利于煙株生長。
　　(2)植煙土壤氮素礦化隨植煙海拔高度的上升而下降，海拔1500m以下土壤礦化態(tài)氮累積量高于1500m以上的土壤1.65％（淹水）和18.77％（濕潤），其累積礦化速率表現(xiàn)為:1500m以下＞1500～2000m＞2000～2500m，且差異在濕潤條件下更為顯著。在濕潤和淹水條件下，植煙海拔越高，土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的累積釋放量越低。
　　植煙土壤類型間土壤礦化態(tài)氮累

5、積及其礦化速率差異顯著。植煙水稻土礦化態(tài)氮累積量及礦化速率均顯著高于紅壤和紫色土。淹水條件下水稻土累積氨化量顯著高于紅壤、紫色土;在濕潤條件下表現(xiàn)為，培養(yǎng)前期(0～8d)紫色土銨態(tài)氮累積釋放量顯著高于紅壤和水稻土，在培養(yǎng)第16～64d期間，三種土壤銨態(tài)氮釋放量差異不顯著;濕潤、淹水條件下，硝化態(tài)氮累積量表現(xiàn)為:水稻土＞紅壤＞紫色土。低海拔(1500m以下）地區(qū)植煙土壤無機氮礦化量較為充足，在烤煙生產(chǎn)中要注意控制氮肥的施用量;土壤類型間，

6、水稻土氮素礦化能力強，施肥上也應(yīng)避免氮素過量影響煙葉品質(zhì)。
　　(3)作物前茬和植煙年限對土壤氮素轉(zhuǎn)化均有顯著影響。在海拔1500～2000m范圍內(nèi)，土壤氮素礦化累積量最高，濕潤條件下休閑地和小麥前茬土壤累積礦化量分別為468.21mg/kg和462.66mg/kg，顯著高于甘蔗前茬及綠肥前茬(P＜0.05)。在海拔1500～2000m范圍內(nèi)，不植煙土壤無機氮礦化量在培養(yǎng)期內(nèi)最高，累積礦化量達(dá)461.50mg/kg（濕潤）和297

7、.79mg/kg（淹水），其累積礦化速率高于植煙1～5y和6～10y土壤，這說明，烤煙生產(chǎn)（植煙1-10y）均對土壤氮素礦化有抑制作用?？傮w來看，烤煙連作5y以內(nèi)或以小麥前茬、休閑地土壤氮素礦化量及其礦化速率相對較高，能在一定程度上保障植煙土壤氮素有效供應(yīng)。
　　(4)與土壤氮素礦化密切相關(guān)的酶活性研究結(jié)果表明，土壤脲酶活性在培養(yǎng)期內(nèi)(0～64d)的變化趨勢與濕潤條件下土壤硝態(tài)氮含量變化趨勢較為一致，即在0～32d逐漸增強，33～

8、64天又有所下降。說明土壤脲酶在培養(yǎng)后期分解轉(zhuǎn)化土壤中的尿素后產(chǎn)生豐富的氨，并且在好氣條件下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮;水稻土的脲酶活性顯著高于紅壤和紫色土。蛋白酶活性與土壤銨態(tài)氮含量變化趨勢一致，對土壤氨化有催化作用，且在海拔1500～2000m范圍內(nèi)活性較高，不同土壤類型間差異不顯著;亞硝酸還原酶活性在低海拔(＜1500m)淹水土壤中活性較強，紅壤中的活性相對較弱，亞硝酸還原酶的活性強度與土壤通氣性有關(guān)，為避免土壤通氣不良而使有害的礦化中間

9、產(chǎn)物累積和亞硝態(tài)氮的逸失，在烤煙生產(chǎn)中應(yīng)注意土壤排水。
　　(5)相關(guān)分析結(jié)果表明，淹水條件下，銨態(tài)氮累積釋放量與土壤無機氮累積礦化量呈正相關(guān)關(guān)系，主要原因是受到蛋白酶活性激發(fā)，土壤氮素礦化速率主要受到氨化速率、蛋白酶和亞硝酸還原酶活性限制。濕潤條件下，硝態(tài)氮含量是土壤無機氮總量變化的主要來源，硝態(tài)氮變化速率直接決定土壤氮素礦化速率;土壤礦化速率受到脲酶活性和蛋白酶活性正效應(yīng)影響，亞硝酸還原酶活性成為濕潤土壤氮素礦化的主要限制因素