紫云英与稻秸还田对稻田土壤硝化潜势的影响

[目的]种植利用绿肥和稻秸还田是水稻土培肥的重要措施.硝化作用是氮循环中的关键过程,我们研究了绿肥与稻秸还田对土壤硝化作用的影响,以明确紫云英–稻秸联合还田下的稻田硝化作用机制.[方法]水稻盆栽试验共设8个处理,分别为:对照(CK)、单独紫云英(MV)、单独稻秸(RS)、紫云英+稻秸(MV+RS)、单施氮肥(N)、紫云英+氮肥(MV+N)、稻秸+氮肥(RS+N)、紫云英+稻秸+氮肥(MV+RS+N).研究了在不施氮和施氮条件下,紫云英、稻秸不同利用方式对土壤性状及硝化作用的影响,并通过特异性细菌抑制剂(卡那霉素和大观霉素)研究了氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)对硝化作用的相对贡献.[结果]MV+RS+N处理提高了土壤全氮和有机质含量,降低了碱性水稻土的pH.在早稻分蘖期,MV+RS+N处理显著提高了土壤中铵态氮和硝态氮含量.早稻移栽前,MV+RS处理显著增加了土壤硝化潜势(NP),而MV处理相较CK降低了NP.早稻分蘖期,氮肥添加显著提高了NP.早稻拔节期和晚稻收获期,RS和MV+RS处理均降低了NP.早稻移栽前,MV+RS处理同时降低了土壤恢复硝化强度(RNP),以及AOA和AOB在恢复硝化强度中的贡献(RNPAOA和RNPAOB),并降低了RNPAOB在RNP中的占比.早稻分蘖期,CK和N处理,MV+N处理提高了RNPAOB,而在早稻拔节期,MV+RS+N处理相比MV+RS处理提高了土壤RNP及RNPAOB.早稻收获期,MV、RS及MV+RS处理均降低了稻田土壤RNP.在不同生育期中,早稻分蘖期的NP与硝态氮含量显著正相关,其他时期相关不显著.土壤NP与土壤pH和硝态氮含量呈显著正相关,与土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)含量呈显著负相关.RNPAOA与土壤pH和铵态氮含量呈显著正相关.[结论]紫云英–稻秸联合还田降低了碱性水稻土pH,并在水稻生育早期显著提高而在生育后期显著降低了土壤硝化潜势.硝化潜势与土壤pH和硝态氮含量呈显著正相关.早稻分蘖期和早稻拔节期以RNPAOB占主导,紫云英–稻秸联合利用较CK降低了RNPAOB;早稻和晚稻收获期则以RNPAOA占主导,紫云英–稻秸联合还田相较于单独还田提高了RNPAOA.