不同量化肥与有机肥配施对设施番茄栽培土壤硝化潜势和pH的影响

摘要

【目的】利用9年设施番茄定位试验,研究施氮量以及有机无机肥配施对土壤硝化潜势和pH的影响,为提高设施土壤供氮能力和减缓设施土壤酸化的施肥管理提供理论依据。【方法】设施番茄栽培定位施肥田间试验位于辽宁沈阳,始于2013年,每年种植一季番茄。设置施用尿素N 0、187.5、375.0、562.5 kg/hm^(2)4个水平(N0、N1、N2、N3),在每个氮水平下又设置施有机肥75000 kg/hm^(2)处理(MN0、MN1、MN2、MN3),共8个处理。2021年,于番茄第一穗果膨大期(S1)、第二穗果膨大期(S2)、收获期(S3)和休耕期(S4),采集0—10和10—20 cm土层土壤样品,测定土壤硝化潜势(NP)、pH、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(−)-N)含量,以及休耕期土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量,计算矿质氮(N_(min))占TN的比例(N_(min)/TN)。【结果】化学氮肥施用量、施用有机肥及二者交互作用均显著影响土壤NP、pH和NO_(3)^(−)-N含量。与单施化肥相比,有机无机肥配施降低了S1期土壤NP,但提高了S2~S4期土壤NP。N1处理土壤pH与N0处理无显著差异,N2、N3处理显著降低了0—20 cm土层pH,且N3处理降幅显著大于N2处理(P<0.05);4个有机无机肥配施处理土壤pH在S1、S2期无显著差异,在S3、S4期随化学氮肥施用量增加而逐渐降低,但降低幅度明显小于单施化肥处理。单施化肥和有机无机肥配施处理土壤pH下降速率分别为0.00~0.20ΔpH/a和0.00~0.08ΔpH/a。有机无机肥配施显著增加番茄生长期土壤NO_(3)^(−)-N含量及收获期和休耕期土壤NH_(4)^(+)-N含量,单施化肥和有机无机肥配施处理土壤NO_(3)^(−)-N含量分别为4.43~197.35 mg/kg和35.16~400.04 mg/kg。与单施化肥相比,有机无机肥配施显著提高土壤SOC和TN含量,显著降低土壤N_(min)/TN(P<0.05)。单施化肥处理土壤NP与NO_(3)^(−)-N含量和pH呈正相关,与NH_(4)^(+)-N含量呈负相关;有机无机肥配施处理土壤NP与SOC、TN和S2期NO_(3)^(−)-N含量均呈正相关,与S2期pH和休耕期N_(min)/TN呈负相关。单施化肥处理土壤pH在S3和S4期与NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(−)-N含量呈显著负相关,有机无机肥配施处理土壤pH在S1、S2和S4期与NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(−)-N含量呈显著负相关,单施化肥和有机无机肥配施处理土壤pH在休耕期均与N_(min)/TN呈显著负相关,有机无机肥配施处理土壤pH还与TN含量呈显著负相关。【结论】与单施化肥相比,有机无机肥配施提高土壤有机碳、全氮含量以及番茄生长中后期土壤NO_(3)^(−)-N含量(硝化潜势),同时降低土壤N_(min)/TN,有效减缓土壤pH下降速率。尿素N 187.5 kg/hm^(2)与有机肥75000 kg/hm^(2)配施处理提高设施土壤供氮能力、减缓土壤酸化的效果最突出。