蔗渣生物质炭对喀斯特农田石灰性土壤氮转化过程的短期影响

摘要

生物质炭对于土壤中不同形态氮库的含量影响已有较多研究,但对西南喀斯特区石灰性土壤氮素形态,尤其是控制氮素形态的转化过程研究较为缺乏.本研究设置土壤中添加1％(C1)和3％(C2)蔗渣生物质炭2个用量水平,并以不施用蔗渣生物质炭作为对照(CK),共3个处理,通过15 NH 4 NO 3和NH 415 NO 3成对标记技术,结合MCMC氮素转化模型研究了不同用量的蔗渣生物质炭对石灰性土壤氮转化过程的短期影响,为该地区蔗渣资源化利用和土壤氮保持提供理论支撑.结果表明,与CK相比,添加蔗渣生物质炭能够快速提高土壤pH和有机碳含量.添加生物质炭并没有显著改变土壤氮的矿化、铵态氮(NH+4)和硝态氮(NO-3)的微生物同化和异养硝化速率,但NH+4吸附速率随生物质炭用量的增加而提高,以添加量最高的C2处理最大.添加生物质炭同样提高了土壤NH+4释放速率,但C1和C2处理的土壤NH+4释放速率并无显著性差异.与CK和C1处理相比,施用高量蔗渣生物质炭通过抑制自养硝化速率而显著降低了硝态氮净产生速率.这些结果表明,施用高量蔗渣生物质炭于石灰性土壤中可快速实现对NH+4吸附,降低自养硝化速率,减少NO-3产生,从而降低了其损耗和淋失风险.