周之蔚 李青山 王德權(quán) 彭玉龍 萬軍 章琲琨 苗壯 徐秀紅

周之蔚，李青山，王德權(quán)，等. 有機(jī)肥施用量對(duì)植煙黃壤碳氮礦化的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，52（7）：240-247.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.07.032

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266101； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081； 3. 安慶師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，安徽安慶，246133； 4. 山東濰坊煙草有限公司，山東濰坊 261205； 5.貴州省煙草公司遵義市公司，貴州遵義 563000； 6.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海 200082）

摘要：以典型植煙黃壤為研究對(duì)象，選取雞糞和菜籽餅肥2種有機(jī)肥，采用室內(nèi)恒溫好氣培養(yǎng)法，在有機(jī)肥不同用量（0、37.5、75.0、150.0、375.0 mg/kg）下培養(yǎng)56 d，比較處理間氮凈礦化速率、凈硝化速率、碳氮礦化特性和溫室氣體排放的差異。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，增加雞糞和菜籽餅施用量均可提高土壤凈礦化速率和凈硝化速率。相比于雞糞，添加菜籽餅?zāi)苎娱L(zhǎng)硝態(tài)氮的釋放時(shí)間。土壤氮凈礦化量隨雞糞和菜籽餅施用量的增加顯著增大，但土壤氮礦化率隨雞糞施用量的增加呈不斷增大趨勢(shì)，而隨菜籽餅施用量的增加呈不斷降低趨勢(shì)。土壤碳礦化率隨雞糞和菜籽餅施用量的增加均呈不斷降低趨勢(shì)。N2O排放量隨有機(jī)肥施用量的增加而增大，相較于雞糞，菜籽餅?zāi)芤暂^低用量顯著增大N2O排放量。相較于雞糞，添加菜籽餅更符合優(yōu)質(zhì)烤煙對(duì)硝態(tài)氮的需求規(guī)律；考慮到氮礦化率，雞糞的用量不宜超過337.5 kg/hm2，而菜籽餅不宜超過84.4 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：有機(jī)肥；施用量；植煙黃壤；碳氮礦化；硝化

中圖分類號(hào)：S158.2；S572.06? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：1002-1302（2024）07-0240-08

有機(jī)無機(jī)肥配施措施已在我國(guó)大部分植煙區(qū)得到普遍認(rèn)可和應(yīng)用。有機(jī)肥施用量不合理易導(dǎo)致植煙土壤在煙株成熟期礦化出較多無機(jī)氮，從而造成烤煙上部葉貪青晚熟［1］，增大后續(xù)鮮煙葉烘烤難度，降低烤后煙葉品質(zhì)。目前，關(guān)于烤煙生產(chǎn)中有機(jī)肥施用的研究，多集中在有機(jī)肥種類、碳氮比（C/N）、腐熟程度和溫度等因素影響氮素礦化方面［2-4］，而有關(guān)有機(jī)肥施用量影響植煙土壤氮凈礦化和硝化速率的研究相對(duì)較少。另外，煙草作為喜硝作物，在其整個(gè)生育期內(nèi)表現(xiàn)出偏向吸收硝態(tài)氮（NO-3-N）的特性，導(dǎo)致銨態(tài)氮（NH+4-N）肥效相比硝態(tài)氮表現(xiàn)出一定的滯后性，且吸收積累量相對(duì)較少［5］。提高硝態(tài)氮在土壤無機(jī)氮中的比例可促進(jìn)煙葉品質(zhì)提升。大量研究表明，當(dāng)煙株對(duì)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的吸收比例為1 ∶[KG-*3]1時(shí)，煙葉品質(zhì)最佳［6］，所以植煙土壤氮硝化速率也是影響煙草質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一［7-8］。然而目前，關(guān)于配施有機(jī)肥影響植煙土壤氮硝化速率的研究鮮有報(bào)道［9-10］。因此，研究有機(jī)肥施用量增加下植煙土壤有機(jī)碳、氮礦化特征以及對(duì)硝化率的影響，對(duì)于指導(dǎo)煙草農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義［11-12］。

當(dāng)今世界面臨的重要挑戰(zhàn)之一便是全球氣候變暖，其重要驅(qū)動(dòng)因子是溫室氣體（CO2、CH4和N2O等）濃度的增大［13］，而農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是溫室氣體的重要排放源。施加有機(jī)物料到土壤中雖可替代部分化肥，減少化肥用量，增大氮素利用率，提高土壤質(zhì)量，但會(huì)因有機(jī)物料所含成分存在差異使其施用到農(nóng)田后溫室氣體排放存在差異［14］。目前，關(guān)于有機(jī)物料還田后對(duì)農(nóng)田土壤溫室氣體排放的影響仍存在爭(zhēng)議［15-16］，且主要以水田為研究對(duì)象，關(guān)于旱地土壤的研究較少，而針對(duì)植煙土壤的研究更少。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)［17］，我國(guó)2020年植煙面積達(dá)88.7萬hm2，因此探究有機(jī)肥施用量增加下土壤溫室氣體的排放變化，對(duì)合理利用農(nóng)業(yè)資源和控制化肥投入具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

本研究以典型植煙黃壤為研究對(duì)象，選擇雞糞和菜籽餅2種有機(jī)肥開展室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，揭示有機(jī)肥施用量增加下土壤礦質(zhì)氮的變化規(guī)律、碳氮礦化率的變化規(guī)律以及溫室氣體的排放差異，以期為我國(guó)植煙黃壤區(qū)制定科學(xué)合理的有機(jī)物料施用規(guī)范和提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤與有機(jī)物料

土壤樣品采自我國(guó)西南典型植煙黃壤區(qū)，采樣點(diǎn)的位置、氣候條件、后續(xù)處理方式和土壤理化性質(zhì)詳見文獻(xiàn)［18］。2021年于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)。

供試有機(jī)材料為雞糞（CM）和菜籽餅（RC）。將雞糞和菜籽餅在65 ℃烘箱中烘干，磨碎后過80目篩，置于自封袋中保存?zhèn)溆?。雞糞和菜籽餅的基本理化性質(zhì)見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取250 mL透明玻璃瓶作為培養(yǎng)瓶，每瓶盛等量新鮮土樣（質(zhì)量相當(dāng)于20 g干土），用保鮮膜將瓶口密封住，于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)1 d，激活土壤微生物活性。待預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后添加不同有機(jī)肥。試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理，CMN1、RCN1（雞糞和菜籽餅添加水平為37.5 mg/kg，以純氮計(jì)，下同），[JP3]CMN2、RCN2（雞糞和菜籽餅添加水平為75.0 mg/kg），CMN3、RCN3（雞糞和菜籽餅添加水平為150.0 mg/kg），[JP]CMN4、RCN4（雞糞和菜籽餅添加水平為 375.0 mg/kg），CK（不添加有機(jī)肥，純土壤培養(yǎng)）；雞糞和菜籽餅的實(shí)際添加量根據(jù)其含氮量進(jìn)行計(jì)算。將土壤和有機(jī)肥的混合物搖勻，使其均勻地平鋪在瓶底（厚度盡量保持一致），后續(xù)處理步驟同文獻(xiàn)［18］中室內(nèi)好氧培養(yǎng)方法。

1.3 樣品采集與測(cè)定

分別在培養(yǎng)1、3、5、7、9、14、28、56 d時(shí)采集氣體樣品，在培養(yǎng)1、3、7、14、28、56 d時(shí)采集土壤樣品（隨機(jī)從各處理中取出3個(gè)樣品作為3次重復(fù)，破壞性采樣），氣體和土壤樣品的采集參照文獻(xiàn)［18］中的方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

凈礦化速率參照文獻(xiàn)［18］中的方法進(jìn)行計(jì)算，凈硝化速率參照文獻(xiàn)［19］中的方法進(jìn)行計(jì)算，有機(jī)肥的碳、氮礦化量和礦化率參照文獻(xiàn)［20］中的方法進(jìn)行計(jì)算，N2O和CO2的排放速率和累計(jì)排放量的計(jì)算參照文獻(xiàn)［18］中的方法進(jìn)行。

利用軟件SPSS 26.0和Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用one-way ANOVA和最小顯著差數(shù)（LSD）法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，采用Origin 2023b進(jìn)行線性回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 增大有機(jī)肥用量對(duì)土壤碳礦化量的影響

由圖1可知，在培養(yǎng)1 d或3 d時(shí)，各處理土壤CO2排放速率達(dá)到最大值，之后逐漸降低并趨于平緩。與CK相比，添加CM和RC的處理土壤CO2排放速率均得到提高，且隨CM和RC施用量的增大呈增大趨勢(shì)。與CK相比，添加CM和RC的處理CO2累計(jì)排放量分別增加1.17～1.58倍和 1.30～2.01倍，且差異均達(dá)到顯著水平（P<0.05）。

2.2 增大有機(jī)肥用量土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量變化

由圖2可知， 各處理土壤銨態(tài)氮含量總體隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)呈快速下降并趨于平緩的趨勢(shì)（除RCN4處理外）。在培養(yǎng)1 d或3 d時(shí)，添加CM的處理土壤銨態(tài)氮含量達(dá)到最大值；除CMN1處理外，CMN2、CMN3、CMN4處理在培養(yǎng)初期（前 7 d）較CK顯著提高了土壤銨態(tài)氮含量（P<0.05）。隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)，添加RC與CM的處理土壤銨態(tài)氮含量變化趨勢(shì)并不一致，在整個(gè)培養(yǎng)過程中，RC處理與CM處理相比土壤銨態(tài)氮含量一直偏低。在整個(gè)培養(yǎng)過程中，RCN1、RCN2、RCN3處理土壤銨態(tài)氮含量與CK變化趨勢(shì)一致，且RCN1、RCN2處理與CK間的差異并不明顯，而RCN4處理的變化趨勢(shì)則為先快速增大后快速降低并趨于平緩。

添加CM的處理硝態(tài)氮含量隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)呈不斷增大并趨于平緩趨勢(shì)，與銨態(tài)氮含量的變化趨勢(shì)相反。添加CM提高了土壤硝態(tài)氮含量，硝態(tài)氮的累積主要集中在培養(yǎng)1～14 d。添加RC的處理硝態(tài)氮含量隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)呈不斷增大趨勢(shì)，但增幅不斷減小。

2.3 增大有機(jī)肥用量提高了土壤凈礦化速率和凈礦化量

由圖3可知，添加CM處理的土壤氮凈礦化速率隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)呈不斷降低并趨于平緩的趨勢(shì)，均在培養(yǎng)1 d時(shí)達(dá)到最大值。當(dāng)CM施用量增加2～10倍時(shí)，凈礦化速率最大值則增大1.98～9.81倍。與CK相比，CMN2、CMN3、CMN4處理提高了整個(gè)培養(yǎng)階段的土壤氮凈礦化速率，且土壤氮凈礦化速率隨CM施用量的增加而增大。在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，土壤氮凈礦化量隨CM施用量的增加而增大，兩者的關(guān)系可用線性方程較好地?cái)M合（r2=0.99，P＜0.001）。RC處理與CM處理、CK的土壤氮凈礦化速率變化趨勢(shì)不一致，RCN1、RCN2、RCN3、RCN4處理的土壤氮凈礦化速率呈不斷增大后逐漸減小的趨勢(shì)，均在培養(yǎng)7 d達(dá)到最大值。RC施用量增加2～10倍時(shí)，凈礦化速率最大值則增大 0.85～1.78倍。在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，土壤氮凈礦化量隨RC施用量的增加而增大，兩者的關(guān)系也可用線性方程較好地?cái)M合（r2=0.98，P＜0.001）。

2.4 增大有機(jī)肥用量提高了土壤凈硝化速率

由圖4可知，CK和有機(jī)肥處理的土壤凈硝化速率隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)呈快速增大后降低趨勢(shì)。土壤凈硝化速率隨有機(jī)肥施用量的增加呈不斷增大趨勢(shì)，當(dāng)CM施用量增加2～4倍時(shí)，土壤凈硝化速率最大值增大2.46～9.29倍。與CK相比，CMN2、CMN3、CMN4處理增大培養(yǎng)7～14 d的土壤凈硝化速率。同添加CM處理一樣，RCN1、RCN2、RCN3處理土壤凈硝化速率均在培養(yǎng)3～7 d達(dá)到最大值，而RCN4處理在培養(yǎng)14 d達(dá)到最大值。當(dāng)RC施用量增加2～10倍時(shí)，土壤凈硝化速率最大值增大0.85～1.80倍。與CK相比，RCN1、RCN2處理顯著提高了培養(yǎng)3～14 d的土壤凈硝化速率，RCN3、RCN4處理則顯著提高培養(yǎng)7～56 d的土壤凈硝化速率。

2.5 增大有機(jī)肥用量對(duì)土壤碳、氮礦化率的影響

由圖5可知，增加CM施用量可顯著提高土壤氮礦化率（P＜0.05），土壤氮礦化率隨CM施用量增加而增大，CMN2、CMN3、CMN4處理較CMN1處理分別提高157%、143%、229%；而增加CM施用量則降低土壤碳礦化率，其中CMN1、CMN2處理顯著大于CMN3、CMN4處理（P＜0.05）。增加RC施用量降低土壤氮礦化率（P＜0.05），RCN2、RCN3、RCN4處理較RCN1處理分別降低51%、59%、68%；同時(shí)，增加RC施用量也降低土壤碳礦化率，其中RCN1處理顯著大于RCN2、RCN3、RCN4處理，且RCN2處理顯著大于RCN4處理（P＜0.05）。

2.6 增大有機(jī)肥用量提高了N2O排放速率和累計(jì)排放量

由圖6可知，各處理土壤N2O排放速率均在培養(yǎng)1 d時(shí)達(dá)到峰值，且隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)總體上呈波動(dòng)降低趨勢(shì)。與CK相比，CMN1、CMN2、CMN3處理降低土壤N2O最大排放速率，CMN4處理明顯增大整個(gè)培養(yǎng)階段土壤N2O排放速率。CMN3處理和CMN4處理較CK顯著增加了N2O累計(jì)排放量（P＜0.05），增幅分別為36.30%和145.84%。RCN1、RCN2、RCN3處理明顯提高培養(yǎng)3～28 d的土壤N2O排放速率，RCN4處理則顯著增大整個(gè)培養(yǎng)階段土壤N2O排放速率。與CK相比，添加RC顯著增加了N2O累計(jì)排放量（P＜0.05），增幅為213.69%～413.06%。

3 討論

3.1 增大有機(jī)肥用量對(duì)土壤氮素礦化的影響

添加雞糞處理在培養(yǎng)1～7 d較CK顯著提高土壤銨態(tài)氮含量，而硝態(tài)氮含量則在培養(yǎng)7 d開始明顯高于CK。在培養(yǎng)1～14 d，添加雞糞處理的銨態(tài)氮含量呈不斷減小趨勢(shì)，銨態(tài)氮含量與培養(yǎng)時(shí)間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，14 d之后的趨勢(shì)為維持穩(wěn)定且波動(dòng)上升，這與楊蕊的研究結(jié)果［21］一致，也與張若楊等的研究結(jié)果［22］相同， 其研究結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)添加雞糞2周后土壤中銨態(tài)氮含量呈現(xiàn)維持在較低水平且呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)。薛玉晨等的研究結(jié)果表明，添加雞糞處理土壤硝態(tài)氮含量在培養(yǎng)0～56 d呈緩慢增加趨勢(shì)，56～84 d呈快速增加趨勢(shì)［23］，且張若楊等也得出相同結(jié)果［22］，而在本研究中，添加雞糞處理的硝態(tài)氮含量在培養(yǎng)1～7 d（CMN1、CMN2、CMN3）和1～14 d（CMN4）快速增加后呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)，原因可能是張若楊等的研究對(duì)象為礦區(qū)復(fù)墾土壤，而本研究對(duì)象則為植煙黃壤，土壤本身的有機(jī)質(zhì)含量（19.20 g/kg）高于礦區(qū)復(fù)墾土壤（5.45 g/kg），可提供相對(duì)充足的碳源，增強(qiáng)土壤微生物活性［24］，從而促進(jìn)有機(jī)氮的礦化進(jìn)程。

本研究中添加菜籽餅處理（RCN1、RCN2、RCN3）銨態(tài)氮含量的變化趨勢(shì)呈先減小后平緩趨勢(shì)，這與羅春燕的研究結(jié)果［25］不一致，在其研究中添加菜籽餅處理的銨態(tài)氮含量隨培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)呈先增加后減小趨勢(shì)，有機(jī)質(zhì)添加量的不一致可能是引起差異的其中一方面原因，RCN1、RCN2、RCN3處理添加菜籽餅中的有機(jī)質(zhì)總量分別為0.30、0.61、1.21 g/kg，均少于羅春燕試驗(yàn)中添加菜籽餅中的有機(jī)質(zhì)總量（1.72 g/kg）［25］，這可能是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)添加量較小時(shí)，在培養(yǎng)前期可降低微生物對(duì)氮素的固持。RCN4處理有機(jī)質(zhì)添加總量（3.04 g/kg）[JP]高于1.72 g/kg，對(duì)應(yīng)的銨態(tài)氮含量變化趨勢(shì)則與羅春燕的研究結(jié)果基本一致，表現(xiàn)為先快速增大后快速減小并趨于平緩的趨勢(shì)。另一方面可能是由于所用菜籽餅C/N的不同，本試驗(yàn)中所用菜籽餅的C/N（8.1）小于羅春燕試驗(yàn)中所用菜籽餅的C/N（13.3），C/N越小越易激發(fā)微生物活性［26-27］，促進(jìn)有機(jī)氮礦化。李孝剛的等研究也表明，向不同有機(jī)質(zhì)含量的土壤中添加有機(jī)物料時(shí)，高有機(jī)質(zhì)土壤中的銨態(tài)氮含量呈逐漸下降趨勢(shì)，而低有機(jī)質(zhì)土壤中的銨態(tài)氮含量則呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)［5］?？梢钥闯觯谂囵B(yǎng)前期（1～3 d），與CK相比，RCN1、RCN2、RCN3處理的銨態(tài)氮含量并未明顯降低，而RCN4處理的銨態(tài)氮含量則顯著降低，這與羅春燕的研究結(jié)果［25］不一致，原因可能為在其研究中供試土壤為沙壤土，[JP3]土壤有機(jī)質(zhì)含量較低（1.88 g/kg），而本研究對(duì)象為植煙黃壤，有機(jī)質(zhì)含量為19.20 g/kg。

3.2 增大有機(jī)肥用量對(duì)土壤凈礦化、硝化速率及凈礦化量的影響

烤煙品質(zhì)隨土壤中可供煙株吸收的硝態(tài)氮含量的增高而提升［6］，尤其當(dāng)煙株吸收銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的比例為1 ∶[KG-*3]1時(shí)，獲得的烤煙煙葉品質(zhì)最佳［28］，但不容忽視的是，不同植煙區(qū)域合適的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮比例具有很強(qiáng)的地域性差異［29］。煙株吸收硝態(tài)氮的量在移栽后前20 d相對(duì)較少，20～40 d內(nèi)達(dá)到高峰，60 d后基本趨于零，這是煙草理想的硝態(tài)氮吸收規(guī)律［6］。本研究中，添加雞糞和菜籽餅處理的土壤凈硝化速率呈先快速增大后減小趨勢(shì)，且凈硝化速率隨有機(jī)肥施用量增加而增大。但添加菜籽餅處理的硝態(tài)氮含量變化趨勢(shì)不同于添加雞糞處理，可以看出，添加雞糞處理的硝態(tài)氮含量的增幅主要發(fā)生在培養(yǎng)1～14 d，而添加菜籽餅處理的硝態(tài)氮含量在前14 d的增幅分別占整個(gè)培養(yǎng)過程內(nèi)硝態(tài)氮累計(jì)量的63%（RCN1）、77%（RCN2）、58%（RCN3）和55%（RCN4）。從土壤硝態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)來看，相較于雞糞，添加菜籽餅處理延長(zhǎng)了硝態(tài)氮的釋放時(shí)間，相對(duì)更契合煙草生長(zhǎng)發(fā)育的需氮規(guī)律［30］。

在本研究中，添加雞糞和菜籽餅處理均提高了土壤的凈礦化速率，且有機(jī)肥施用量越大，有機(jī)氮的凈礦化速率增大幅度越大，區(qū)別在于添加雞糞處理的凈礦化速率呈不斷降低趨勢(shì)，而添加菜籽餅處理的凈礦化速率則呈先增大后減小趨勢(shì)。從添加雞糞處理的氮礦化速率來看，本研究中雞糞的氮礦化主要集中在培養(yǎng)前期，這與王正銀的研究結(jié)果［31］一致，而與添加雞糞處理不同的是，添加菜籽餅處理的氮礦化稍顯滯后，主要集中在培養(yǎng)中期，礦化速率較慢且礦化過程相對(duì)較長(zhǎng)。可以看出，添加菜籽餅處理（RCN2、RCN3、RCN4）在培養(yǎng)前期的凈礦化速率為-0.94～12.64 mg/（kg·d），這可能是由微生物對(duì)氮素的固持作用導(dǎo)致的［32］，至于培養(yǎng)后期凈礦化速率的降低，原因可能是易礦化有機(jī)物質(zhì)逐漸減少，微生物活性降低，從而降低了礦化速率，進(jìn)而導(dǎo)致凈礦化量降低。與CK相比，隨著雞糞施用量的增加，凈礦化氮含量呈增大趨勢(shì)，這與婁燕宏等的研究結(jié)果［33］基本一致。楊蕊通過研究不同施氮量下雞糞礦化特征同樣發(fā)現(xiàn)，土壤中礦質(zhì)氮含量隨著施氮量的增加而升高［21］。周博等的研究也表明，氮礦化量與有機(jī)肥全氮呈顯著線性相關(guān)［20］。本試驗(yàn)也得出一致結(jié)果，雞糞凈礦化氮含量與其有機(jī)氮添加量呈極顯著正相關(guān)（r2=0.99，n=12，P<0.001）。添加菜籽餅處理同雞糞處理一致，隨菜籽餅施用量的增加，凈礦化氮含量也呈不斷增大趨勢(shì)，兩者也呈極顯著正相關(guān)（r2=0.98，n=12，P<0.001）。

3.3 增大有機(jī)肥用量對(duì)土壤碳氮礦化率的影響

研究表明，當(dāng)土壤及有機(jī)物料中易分解組分被微生物消耗完全后，微生物將轉(zhuǎn)向去分解較難分解組分，碳組分將隨有機(jī)物料的進(jìn)一步分解轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)組分，致使碳礦化速率減緩［34］。在本試驗(yàn)中，各處理土壤有機(jī)碳礦化規(guī)律表現(xiàn)為在培養(yǎng)初期土壤碳礦化速率最大，之后碳礦化速率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈波動(dòng)性降低至平緩變化趨勢(shì)。在培養(yǎng)前 28 d，各處理有機(jī)碳累計(jì)礦化量占整個(gè)培養(yǎng)過程有機(jī)碳累計(jì)礦化量的63.27%（CK）、65.08%～74.60%（雞糞）和60.00%～72.30%（菜籽餅），這與龐飛等的研究結(jié)果［35］基本一致。在本研究中，碳礦化速率的相對(duì)值和累計(jì)碳礦化量隨有機(jī)物料施加量的增加而增大，這與嚴(yán)紅等的研究結(jié)果［36-37］一致。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，隨有機(jī)物料施加量的增加，碳累計(jì)礦化量雖呈增大趨勢(shì)，但碳礦化率則呈降低趨勢(shì)。

婁燕宏等通過室內(nèi)好氧培養(yǎng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，蘑菇渣、牛糞和雞糞的分解殘留率與其添加量呈顯著正相關(guān)［33］，說明其碳氮礦化率與施用量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。而本研究中，雞糞氮礦化率隨施用量增加而增加，而菜籽餅氮礦化率則隨施用量增加呈降低趨勢(shì)，引起結(jié)果差異的原因可能是有機(jī)物料C/N不同，本研究中雞糞的C/N為4.8，而婁燕宏等研究中所用雞糞的C/N為16.93，其余2種物料的C/N分別為7.46和98.20。因此，在分析同種有機(jī)物料的氮礦化特性時(shí)，除考慮施用量外，還應(yīng)該注重有機(jī)物料的C/N。

4 結(jié)論

土壤氮凈礦化量隨雞糞和菜籽餅施用量增加而增大，兩者呈極顯著正相關(guān)。土壤凈礦化和硝化速率隨有機(jī)肥施用量的增加呈增大趨勢(shì)。土壤氮礦化率隨雞糞施用量的增加而增大，而隨菜籽餅施用量的增加呈降低趨勢(shì)；土壤碳礦化率隨雞糞和菜籽餅施用量的增加均降低。N2O排放量隨有機(jī)肥施用量的增加而增大，相較于雞糞，菜籽餅?zāi)芤暂^低用量顯著增大N2O排放量。添加菜籽餅較雞糞更符合優(yōu)質(zhì)烤煙對(duì)銨態(tài)氮、硝態(tài)氮的需求規(guī)律；考慮到氮礦化率，雞糞的施用量不宜超過337.5 kg/hm2，而菜籽餅的施用量不宜超過84.4 kg/hm2。

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作者簡(jiǎn)介：周之蔚（1989—），男，上海人，碩士，主要從事煙草栽培、煙葉評(píng)級(jí)研究。E-mail：zhouzw@sh.tobacco.com.cn。

通信作者：徐秀紅，碩士，研究員，主要從事煙葉調(diào)制加工研究。E-mail：xuxiuhong@caas.cn。