岩溶区农业种植对土壤有机氮矿化的影响

摘要

土壤有机氮矿化是供应无机氮的主导过程,研究其变化对于认识土壤氮素有效性和指导氮肥施用具有重要意义.本研究分别在云南建水、蒙自和勐腊岩溶区选取脐橙地、玉米地和橡胶地作为研究对象,并以临近未受人为扰动的草地或原始林地作为对照,采用15N同位素标记方法,研究了岩溶区草地或原始林地开垦种植农作物后石灰土有机氮矿化(MNorg)速率变化,并区分了易分解有机氮矿化(MNlab)和难分解有机氮矿化(MNrec)对MNorg的贡献.结果表明,原始林地土壤MNorg(8.94 mg N?kg-1 d-1)显著高于草地(1.41～2.46 mg N?kg-1 d-1),且均以MNlab为主.其中,草地MNlab对MNorg贡献率可达80.6％～93.1％,而在原始林地中该贡献率达到62.2％.岩溶区草地或林地开垦种植经济作物显著降低MNorg速率,其MNorg速率为0.53～0.89 mg N?kg-1 d-1,下降比例达62.5％～90.1％.这种差异主要受MNlab和MNrec影响,由草地开垦种植脐橙和玉米后土壤MNorg下降主要归于MNlab速率下降,而MNrec并未发生显著变化;原始林地开垦种植橡胶后土壤MNorg下降主要归于MNlab和MNrec速率的共同下降.岩溶区草地或原始林地开垦种植农作物后土壤有机碳、全氮、全磷、全钙和全镁含量及土壤田间持水量、pH、阳离子交换量均显著降低,且与土壤MNorg和MNlab呈显著正相关,表明农业种植对土壤理化性质的改变是影响矿化速率的重要因素.