湖北省主要水稻產(chǎn)區(qū)水稻土硝化、反硝化潛勢及其與鐵、錳的關(guān)系.pdf

1、農(nóng)業(yè)土壤硝化、反硝化過程引起的氮素?fù)p失和溫室氣體N2O排放問題是學(xué)者們一直以來關(guān)注的熱點(diǎn)。鐵、錳作為土壤中性質(zhì)極為活潑的變價元素，在稻田土壤中復(fù)雜的氧化還原條件變動的情況下，以得失電子的形式參與到土壤氮轉(zhuǎn)化過程，使之與N2O排放的關(guān)系成為生物地球化學(xué)循環(huán)研究的熱點(diǎn)之一。本研究通過對湖北省主要水稻產(chǎn)區(qū)的24個不同水稻土樣本（咸寧市4個土樣:X1、X2、X3、X4，武漢市東西湖區(qū)4個土樣:W1、W2、W3、W4，天門市2個土樣:T1、T2，

2、枝江市1個土樣:Z，鄂州市5個土樣:E1、E2、E3、E4、E5，潛江市5個土樣:Q1、Q2、Q3、Q4、Q5，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校園試驗場3個土樣:H1、H2、H3）進(jìn)行了硝化潛勢、反硝化潛勢的研究，分析了不同土樣間硝化、反硝化潛勢的差異，并探討了土壤硝化、反硝化潛勢與土壤鐵錳含量及其他影響因子（土壤pH值、質(zhì)地、可溶性有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)、全氮、無機(jī)氮含量）的耦合關(guān)系。該研究有利于深入認(rèn)識土壤氮轉(zhuǎn)化機(jī)理，揭示鐵錳含量及形態(tài)對土壤氮素循環(huán)的影響，

3、為研究提高長江中下游平原稻田土壤氮素利用率提供理論基礎(chǔ)。該研究得出主要結(jié)論如下:
　　(1)供試土樣間的硝化潛勢存在極顯著性差異（p＜0.001），24個土壤樣品凈硝化速率變化范圍為0.11～17.22 mg Nkg-1 d-1。供試土壤中，pH值較高、質(zhì)地較輕的土樣(T1、T2、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5)硝化潛勢較高一些，而pH值相對較低的土樣(X2、X3、X4、E3、E4、E5、H1)，其硝化潛勢比較低。但部分(W2、W3

4、、W4)土樣即使其pH值均在7以下，硝化潛勢卻也較高。
　　(2)土壤硝化潛勢與土壤中無定形鐵含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(p＜0.05)，無定形鐵含量高有利于土壤硝化作用的進(jìn)行。在pH值小于6.5的土壤中，無定形鐵含量對硝化潛勢有顯著影響(p＜0.01)，在pH值大于6.5的土壤中無定形鐵含量對硝化潛勢的影響不顯著。在質(zhì)地黏重、無定形鐵含量高的土壤中，能加速硝化過程的進(jìn)行，促使NH4+-N轉(zhuǎn)化為NO3--N。
　　(3)供試土樣間

5、的反硝化潛勢存在一定差異，24個土壤樣品中反硝化潛勢變化范圍為0.13 mg N kg-1 h-1～0.97 mg N kg-1 h-1。土壤有機(jī)質(zhì)含量較高的土樣(X2、W2、W3、E3)反硝化潛勢更高一些，而有機(jī)質(zhì)含量較低的水稻土(T2、H1、H2)，其反硝化潛勢也比較低。
　　(4)土壤中絡(luò)合鐵和無定形鐵的含量對反硝化潛勢有顯著影響，而錳的含量與反硝化潛勢之間關(guān)系不顯著。在僅考慮鐵錳對反硝化潛勢影響的前提下，絡(luò)合鐵和無定形鐵含