有机无机配施体系中有机肥腐熟程度对化肥氮利用率的影响机制

为探究有机肥腐熟度对配施化肥氮利用率的作用机制,利用15N标记技术进行意大利生菜盆栽试验,从堆肥过程中选取不同腐熟度的有机肥[按照种子发芽指数(GI值)为50％、80％和100％进行堆肥的腐熟度区分],研究施15NPK化肥(对照,CK)、15NPK+GI 50％有机肥(GI50)、15NPK+GI 80％有机肥(GI80)、15NPK+GI 100％有机肥(GI100)4个处理对意大利生菜化肥氮的转化、吸收和利用的影响.结果表明,与CK处理相比,添加有机肥处理意大利生菜生物量、15N吸收量与15N利用率分别显著提高30.5％～56.1％、40.0％～91.0％和15.5％～41.8％(P<0.05),GI80处理较GI50处理生物量、15N吸收量与利用率分别显著提高17.1％、31.8％和35.4％(P<0.05),GI100处理较GI50处理生物量、15N吸收量与利用率分别显著提高19.6％、15.8％和22.8％(P<0.05).试验期间,添加有机肥处理较CK处理土壤154NH+-N显著提高44.9％～74.2％(P<0.05),15 NO3--N显著降低8.4％～38.1％(P<0.05),净硝化率显著降低10.8％～24.6％(P<0.05);GI80处理较GI50处理土壤154NH+-N提高7.9％～11.5％,15 NO3--N显著降低18.5％～50.4％(P<0.05),净硝化率显著降低15.0％～28.2％(P<0.05);GI100处理较GI50处理土壤154NH+-N显著提高11.5％～26.9％(P<0.05),15 NO3--N显著降低15.8％～22.7％(P<0.05),净硝化率显著降低12.5％～23.9％(P<0.05).土壤微生物量氮(MB15N)缓慢上升,添加有机肥处理较CK处理显著提高67.3％～94.1％(P<0.05),GI80处理较GI50处理提高6.0％～23.8％,GI100处理较GI50处理显著提高6.9％～25.5％(P<0.05).各处理MB15N占MBN的54.9％～71.6％(P<0.05).相关分析结果表明,MB15N、154NH+-N与15N吸收量、15N利用率呈现极显著正相关关系,且RDA分析结果说明MB15N是影响化肥15N吸收利用的关键驱动因子.因此,有机无机配施体系中适当增加有机肥的腐熟度(GI≥80％)能够明显增强土壤微生物的固氮能力,提高土壤氮素水平,减缓土壤铵态氮向硝态氮的转化速度,降低土壤净硝化速率,从而提高化肥氮的利用效率.