施肥對羊草草原土壤氮素轉化影響

摘要：氮素是植物生長過程中重要的營養元素，牧草從羊草草原土壤吸收最多的元素也是氮，氮素能推動草原生態系統發展，有機是羊草草原土壤氮存在的1種形式，通過礦化作用逐漸轉變為可以吸收的無機氮，構成生態系統氮元素循環的主要過程。該文就施肥對羊草草原土壤氮素轉化影響進行研究，希望能給大家帶來一些意見。

關鍵詞：施肥;羊草草原;土壤;氮素轉化;影響

中圖分類號：S812 文獻標識碼：B doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2019.19.038

0 引言

施肥是維持羊草草原土壤平衡的重要措施，通過合理施肥能進一步提高牧草品質，改善羊草草原土壤質量，施肥能進一步增加土壤氮礦化速率，施肥總量也會對土壤產生一些不利影響，不同類型草地對于施肥的反應也有所不同。

1 測定方法

在測定施肥對羊草草原土壤氮素轉化的影響時，采用離子交換樹脂吸附袋法通過原位培養的方式進一步研究施肥和切根對羊草草原土壤氮素轉化的影響。首先，用剪刀齊地剪去地上植被，再慢慢將PVC管插入土壤，直到PVC管上端與地面齊平，然后再將PC管取出，用刀逐漸剝離底部2cm土壤，同時依次將濾紙、吸附袋、濾紙、具孔石膏墊放入其中，最后將已安裝好的PVC管原來的位置進行培養[1]。在測定過程中，采用濾紙能盡量避免樹脂和土壤直接接觸石膏墊，進一步阻止吸附袋對PVC管下方土壤中NON的吸附作用，同時，采用石膏墊也能確保石膏墊上面的小孔作用，進一步確保土壤水分與周圍土壤進行充分交換并且始終保持一致。為使最終結果更加明確，工作人員可以在已經安裝完畢的PVC管周圍取3鉆土壤進行混勻過篩，再裝入保鮮袋利用保溫箱帶回實驗室，經過研究后，可以將銨態氨NHN，硝態氮NON的最終測試結果作為土壤氮素轉化影響探究的初始值[2]。在30d后可以將PVC管取出，再進一步測定羊草草原土壤氮素轉化結果，同時安裝新的PVC管并且定期取周圍土壤進行深入研究，并作為培養初始值，以此重復直到進入草原枯黃期。在研究全過程，需要利用土壤溫度、濕度記錄儀進行動態監測，實時了解土壤水熱狀況。利用雙波長紫外分光光度法可以測定羊草草原土壤硝態氮含量，靛藍比色法測定羊草草原土壤銨態氮含量，環刀法測定羊草草原土壤容重，電位法測定羊草草原土壤pH值，重鉻酸鉀氧化滴定法測定羊草草原土壤有機碳，全自動凱氏定氮儀測定羊草草原土壤全氮，流動注射分析儀測定羊草草原土壤全磷。

2 影響

羊草草原土壤中氫素轉化及有效氮含量是植物吸收、氮淋溶、微生物活性等綜合作用的最終結果，而微生物活性形成過程中周圍的溫度和水分都是主要環境因子。羊草草原整個生長季并沒有氨肥施人，土壤中的礦質氮含量以及羊草草原土壤中的氮素轉化變化趨勢為先升高后降低，羊草草原土壤中的礦質氮含量以及羊草草原土壤中的氮素的最大值都出現在7月，與羊草草原土壤中的溫度和水分變化趨于一致[3]。這與羊草草原土壤氮素轉化受羊草草原土壤溫度和含水量變化相掛鉤，且環境的溫度和濕度對羊草草原土壤氮化相互作用，不可分離。羊草草原土壤凈硝化量最大值主要出現在羊草草原雨水充沛的7-8月。7月是青海省羊草草原草地植被生長旺期，在這一季度，周圍溫度高且降水集中，對羊草草原土壤氮素化等過程具有一定影響，羊草草原土壤各種形態的氨通過植物吸收、淋溶等過程，也會直接導致羊草草原土壤中牧草生長后期表層羊草草原土壤礦質氨含量下降。氨肥施人初期，羊草草原土壤礦質氮含量較高，尤其是銨態氮含量明顯增加，在青海地區雨季過量時進行氮肥施人會直接導致氮流失，給植被增加生長風險。尿素施入羊草草原土壤后少量以分子態溶于羊草草原土壤溶液中，被羊草草原土壤吸附，大部分在一定催化作用下水解成碳酸銨。研究發現將尿素作為基肥施入羊草草原土壤羊草草原土壤中銨態氮4d后會達到高峰，10d內也會迅速下降至對照水平，并且不再受到施氮水平影響，且始終保持在較低水平。此外打草場經過6～7月的休閑期后，在牧草返青期，羊草草原土壤中礦質氮也積累到了一定程度，在試驗地溫度的逐漸升高的背景下，羊草草原土壤氮素礦化作用也越來越強烈，這主要用于羊草草原土壤中硝態氨的積累。隨著牧草返青，植物開始大量吸收羊草草原土壤礦質氫，再加上一部分因銨態氮揮發、硝態氮淋溶的損失，每年6月羊草草原土壤中的礦質氮出現損耗。在枯黃期，氮磷配施處理羊草草原土壤銨態氨含量明顯高于單施氮、磷肥處理，這可能是因為在進行過磷酸鈣肥料施肥時，會含有少量游離磷酸，少量游離磷酸與尿素混合后出現固氫的效果，這也在一定程度上減少氮的損失。在輕度堿化水稻土進行試驗，表明過磷酸鈣尿素混施使銨態氮揮發損失率有所降低，過磷酸鈣與尿素混施在降低銨態氫揮發的同時也提高氮素利用率。羊草草原土壤硝態氮含量表現為高氮添加處理，其中一部分原因是由于大量尿素被施用，為硝化作用提供豐富底物，能在促進硝化作用的同時加大硝酸根淋溶的可能性，這也在無形之中增加了環境風險。

施肥除能夠補充植物養分，同時也會直接影響羊草草原土壤的元素平衡，氮和磷肥的施人也會直接改變羊草草原土壤氮和磷元素的轉化過程，并最終影響元素在循環過程中的正常模式。在進行氮肥施人的過程中能進一步增強羊草草原土壤硝化和礦化作用，但施用磷肥后草地羊草草原土壤凈氮硝化量有所降低。通過采用C和N標記外源碳氨的方法也在不斷證實外源碳氨能在一定程度上促進羊草草原土壤氮的礦化，并且在不同的碳氨源加入羊草草原土壤進行培養后，羊草草原土壤礦化氨會有所增加，這種激發效應表現為低肥力羊草草原土壤高于高肥力羊草草原土壤。這也表明氮添加初期改變了草地羊草草原土壤氮轉化模式，在5-8月氮素添加處理的羊草草原土壤硝化作用比較強烈，這是因為氫素添加到羊草草原土壤中為硝化作用提供基質。氮素添加處理羊草草原土壤凈氫礦化量在5-7月有較大變化，施肥處理羊草草原土壤的供氮能力集中在5-7月。但關于氮素添加羊草草原土壤轉化影響的結果也有所不同，進行3年施氮肥處理的內蒙古典型草原羊草草原土壤礦化能力的研究結果表明高氮添加導致pH降低，可溶有機質隨之減少，微生物生命活動能量物質減少，進而抑制羊草草原土壤氮礦化。采用PVC管原位培養的方法調查玉米整個生長期羊草草原土壤氫素轉化對施肥量的響應，表明羊草草原土壤凈氮礦化量、硝化量均隨施氮量增加而增加。國內外學者的研究結果表明士壤氮素化主要受羊草草原土壤溫度、濕度、管理方式等因素的影響。

3 結束語

施肥對羊草草原土壤氮素轉化具有一定影響，通過揭露牧草生長過程中的動態特征，進而為土壤管理提供理論依據。

參考文獻

[1]戚瑞敏，溫延臣，趙秉強，等.長期不同施肥潮土活性有機氮庫組分與酶活性對外源牛糞的響應[J].植物營養與肥料學報，2019，25（8）：1265-1276.

[2]張迎春，頡建明，毛振宇，等.生物有機肥部分替代化肥對萵筍及土壤理化性質和微生物的影響[J].水土保持學報，2019，33（4）：196-205.

[3]伍一寧，許楠，王賀，等.模擬CO濃度升高對三江平原中小型土壤動物多樣性和功能群結構的影響[J].草業科學，2019，36（6）：1641-1652.

作者簡介：史德軍（1981-），男，漢族，本科，主要從事牧草栽培育種工作。