黔東南州稻田土壤硝態氮和銨態氮含量評價

黃莉 王建偉 吳運澤 夏文倩 余莉 付帥 楊再婷

摘要[目的] 研究黔東南州稻田土壤硝態氮和銨態氮的含量。 [方法]對從黔東南州采集的146份稻田土壤的硝態氮和銨態氮含量進行測定，研究各縣市硝態氮和銨態氮含量、分布及速效氮的分級情況，對黔東南州稻田土壤肥力進行評價。[結果]黔東南州各縣市間稻田土壤硝態氮和銨態氮含量差異較大，硝態氮平均含量最高的為鎮遠縣，最低的為岑鞏縣；銨態氮平均含量最高的為三穗縣，最低的為麻江縣。速效氮主要分為 3、4、5、6等級，黔東南州絕大部分稻田土壤速效氮處于5、6等級。[結論]黔東南州90%以上稻田土壤速效氮含量偏低。

關鍵詞硝態氮；銨態氮；速效氮；肥力；稻田

中圖分類號S158.2；X825文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）05-0096-03

Abstract[Objective] To study soil nitrate nitrogen and ammonium nitrogen content in rice fields of Qiandongnan Prefecture.[Method] Nitrate nitrogen， ammonium nitrogen content of 146 soil samples collected from Qiandongnan Prefecture were measured， and the content of nitrate nitrogen， ammonium nitrogen， and the classification and distribution of available nitrogen were analyzed and compared among counties.[Result] The soil nitrate nitrogen， ammonium nitrogen content had obvious difference between the counties， the average concentration of nitrate nitrogen from Zhenyuan County was the highest， while that from Cengong County was the lowest；the average concentration of ammonium nitrogen from Sansui County was the highest， while that from Majiang County was the lowest. Available nitrogen distributed from 3 to 6 grades， mostly in the 5 and 6 grades in Qiandongnan Prefecture. [Conclusion]More than 90% rice field soil is deficient in soil available nitrogen.

Key wordsNitrate nitrogen；Ammonium nitrogen；Available nitrogen；Soil fertility；Rice field

基金項目貴州省大學生創新創業訓練項目（201510669013）；2015年校級大學生創新創業訓練計劃項目。

作者簡介黃莉（1991—），女，貴州劍河人，本科生，專業：資源環境科學。*通訊作者，副教授，博士，從事植物營養與調控研究。

收稿日期2016-12-30

氮素是蛋白質的主要成分，在植物生命中具有極其重要的地位，其在蛋白質中平均含量達18%[1]。一般氮量占植物干重的0.3%～5.0%，是植物生長需求量最大的礦物質元素[2-5]。作物體內的氮源主要來自于吸收土壤中的銨態氮和硝態氮，因此測定土壤中的硝態氮、銨態氮的含量可作為土壤肥力研究的重要指標之一。

近年來，氮肥使用量不斷增加，全世界范圍內每年氮素進入土壤83 200 t左右。我國在氮肥的應用上也處于較高水平，加上農業管理措施不合理，利用率僅為20%～30%，氮素損失嚴重，成為我國重要的污染源[6-8]。

氮肥造成環境影響的根本原因在于人類對氮肥使用不規范。巨曉棠等[9]以我國北部某地區土壤為對象，研究土壤硝態氮積累與環境的關系，結果表明，該地區土壤硝態氮累積造成水體環境受威脅的原因是施肥不合理，存在大量盲目施肥現象。

黔東南州農田較多，水資源豐富，是以種植水稻為主的自給自足的自治州。黔東南州農民施肥是以多年的種植經驗，觀察土壤的顏色及與其他農戶交流等進行判定，缺乏科學準確的理論依據，對土壤的認識不夠深入、全面。為保護黔東南州農業生態系統，迫切需要對施肥作出正確的指引。

關于測定黔東南州土壤硝態氮和銨態氮含量研究土壤氮素水平鮮見報道。為科學施肥、提高作物產質量、減少對環境的污染，筆者研究了黔東南州硝態氮和銨態氮的含量、分布和積累，旨在為黔東南州農作物田間合理施肥、肥料規劃、提升氮素管理水平、提高氮肥利用率、減少硝酸鹽淋失、降低水體污染等提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

黔東南苗族侗族自治州位于貴州省東南部，轄16個地級縣市，屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，主要雨季為夏、秋季。

該州農田較多，水資源豐富，年降雨量1 000～1 500 mm，以種植水稻為主，是一個農業自給自足州[10]。

1.2試驗儀器與試劑

管形土鉆、60目篩子、碾磨棒、白紙、塑料袋。

多用調速振蕩器、分光光度計、玻璃比色皿、移液管、燒杯、容量瓶、定性濾紙、電子天平、吹洗瓶、洗耳球等。

NaCl溶液（1 mol/L）、納氏試劑、酒石酸鉀鈉溶液、H2SO4溶液（10%）、氯化鈉浸提劑（1 mol/L）、硝態氮標準貯備液ρ（N）=100 mg/L、硝態氮標準溶液[ρ（N）=10 mg/L]。

1.3試驗方法

以黔東南州16個縣為研究對象，采用隨機采樣法，在每個縣隨機采集（0～20 cm土層）土壤樣品4～18份，每個樣品取3個點的混合樣。將采集的土樣進行風干，磨碎，過篩，保存，用比色法測定硝態氮和銨態氮含量。

將采集的土樣置于通風、干燥的環境30～60 d直至風干，將風干土樣碾磨，用四分法取適量的土樣繼續碾磨，并過篩成所需粉狀土樣。

稱取一定量的土樣于塑料瓶中，用浸提劑將土樣中的硝態氮和銨態氮浸提出來，在轉速180 r/min下振蕩30 min，以達到充分浸提的效果，用定性濾紙過濾。

吸取一定量的過濾液，加10% 硫酸進行酸化以去除OH-、CO2-3、HCO-3和有機質等的干擾，同時制作標準曲線。用紫外分光光度計分別在波長210、275 nm處測定溶液的吸光度[11]。

另外吸取一定量的過濾液，加入酒石酸鉀鈉、納氏試劑，制作標準曲液，再在420 nm波長處測定吸光度[12]。

銨態氮、硝態氮含量分別按標準曲線公式和濃度的稀釋度計算。

2結果與分析

2.1土壤硝態氮和銨態氮含量的頻率分布

對黔東南州各縣市146個樣品硝態氮測定結果見圖1，銨態氮的測定結果見圖2。由圖1、2可知，土樣中硝態氮的頻率分布比銨態氮的頻率分布變化較大，且含量相對較低。

硝態氮含量<7.0 mg/kg的樣品數為82，占總數的6165%；含量7.0～13.9 mg/kg的樣品數為40，占總數的3008%；含量14.0～20.9 mg/kg的樣品數為7，占總數的526%；含量≥21.0 mg/kg的樣品數為4，占總數的3.01%。

銨態氮含量<9.0 mg/kg的樣品數為14，占總數的10.53%；含量9.0～17.9 mg/kg的樣品數為44，占總數的33.08%；含量18.0～26.9 mg/kg的樣品數為47，占總數的35.34%；含量27.0～35.9 mg/kg的樣品數為17，占總數的12.78%；含量≥36.0 mg/kg的樣品數為11，占總數的827%。

2.2不同縣市土壤硝態氮和銨態氮含量的差異

由表1、2可知，各縣市之間硝態氮、銨態氮含量的差異較大，含量在縣市內差異也較大，但速效氮含量（速效氮=銨態氮+硝態氮）相差相對較小。硝態氮含量最高的是鎮遠縣，為27.83 mg/kg，最低的是岑鞏縣，為1.22 mg/kg；銨態氮含量最

高的是三穗縣，為90.51 mg/kg，含量最低的是麻江縣，為0.65 mg/kg。

2.3土壤硝態氮和銨態氮含量分級

據全國第二次土壤普查及有關標準，土壤速效氮含量等級標準：

6級<30 mg/kg，5級30～59 mg/kg，4級60～89 mg/kg，3級90～119 mg/kg，2級120～150 mg/kg，1級>150 mg/kg。

根據國家土壤速效氮分級標準，黔東南州各縣市土樣速效氮（速效氮=硝態氮+硝態氮）的分級情況見表3。由表3可知，黔東南州土樣可分為3、4、5、6級，其主要是分布在5、6級。

黔東南州速效氮含量等級百分比見圖3。由圖3可知，黔東南州速效氮含量等級主要為5和6級，3和4級所占比例較小。

3討論

王明霞等[13]研究硝態氮對不同品種生菜產量和品質的影響，結果表明，生菜硝酸鹽含量與土壤硝態氮含量成正比；生菜的蛋白質含量、氨基酸含量、生物產量與硝態氮含量呈拋物線關系。即氮素對作物生長有促進作用，但過量的氮素起反作用。該研究通過對黔東南州各個地區的研究，結果表明，土壤中速效氮含量影響作物的產質量，當速效氮3級時最適合作物生長。

古巧珍等[14]通過大田長期定位試驗，結果表明，長期施用氮肥，氮肥利用率很低，施氮方式顯著影響土壤硝態氮累積和淋失；長期大量施用氮肥會導致氮素累積，可能會隨水滲入地下或流入河流造成水體污染。

同延安等[15]在砂質土壤上進行試驗，結果表明，灌溉量越大硝態氮殘留越小；該研究采集0～20 cm土層進行測定，結果表明，硝態氮含量與土壤水分有關。

通過隨機抽樣法對黔東南州各縣市土壤硝態氮和銨態氮含量進行測定，結果表明，水稻對氮肥的需求量為80～120 kg/hm2。

4結論

（1）黔東南州土壤硝態氮和銨態氮含量差異均較大，硝態氮相對硝態氮差異較小，土壤速效氮可分為3、4、5、6級，絕大部分為5、6級，含量最高的為3級，最低的為6級，含量偏高的僅有個別地區，含量偏低的地區很普遍。

（2）速效氮含量普遍偏低，難以滿足作物的生長需求，可適當施用氮肥，以促進作物生長和發育，但施肥量需根據土壤速效氮的等級和不同植物對速效氮的需求量等因素酌情施肥。

（3）不宜長期大量施用氮肥，否則會造成土壤結構發生變化，肥力下降，作物產量和質量降低，甚至污染環境等。

（4）土壤中銨態氮和硝態氮的殘留量不大，旱田較少，銨態氮轉化為硝態氮的量較少，硝態氮含量均較低。但由于黔東南州雨季集聚，降雨量大，對氮肥淋失、淋溶、移運等有一定影響。因此，在降雨量大的季節不適合大量施用氮肥，可選擇適量的速效肥，對環境的影響相對較小。

參考文獻

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