《土壤学》课程教学资源（参考资料）缓_控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用

缓控释复合肥料对土壤氨素库的调控作用 董燕12王正银 (1西南大学资源环境学院重庆 4007162全国农业技术推广服务中心，北京10015) 摘要：采用小麦盆栽生物试验、实验室化学分析和仪器分析方法研究了缓校释复合肥料(SR)对土壤氨素养分库中不同组分 (微生物量氮、固定态铵、NH:-N、NC、铵离子周转库)动态变化的影响及其与小麦吸收氨素养分的关系。结果表明。在小麦 分蘖初期，BF处理土壤微生物量氮、H:N含量较普通复合肥料(CCF)低，此后整个小麦生有期的土壤微生物量氮、NH:-八 含量的总体变化趋势以F处理高于CCF处理，其中SRF处理的小麦土壤NH·N含量较CCF处理高108候一27L：在 小麦生长前期，F处理土壤周定态铵含量较CCF低：在小麦生长中期。F处理士壤固定态铵含量较CF处理高：与CCF处 理比较.RF处理小麦土壤硝态氯含量经历先升高后降低，在生有后期又升高的趋势。在小麦生有前期.CC℉处理土壤“铵离子 周转库”由3713mg/kg降至2591 m g/kg SRF处理土壤“铵离子周转库"由3065mg/kg升至3245mg/k兵在小麦需氮量较 高的拔节期CCF处理 土壤“铵离子周转库”与前一次之差值仅为3418mg而SRF处理则达到21mgg表明小麦生有 前期SRF士壤“铵高子周转库能够固定更多的铵离子，降低铵离子的损失：在小麦需氨量较高的时期。“铵离子周转库”则释放 更多的做离子以供给小麦吸收利用。小麦生长初期CCF处理释放养分速率较快，小麦植株吸氮量高于SRF处理：生长中，后期 SRF处理释放养分量较CCF处理高，此阶段小麦吸氨量以SRF>CCR不同处理对小麦吸量的影响与对小麦生物量变化是 基本一致的.即初期以CCF>里E中后期以HF>CCE收获期sRF处理较CCF处理分别提高小麦生物量153强，吸氮量13 5%。相关分析表明.小麦生物试验中出F处理士壤微生物量氮、固定态铵以及“铵离子周转库”的动态变化与小麦吸氮量之 间达到显著或极显著负相关关系(=-08728一-09006·)，sF调控土壤氨素库的能力较CCF更强，能更好的协调土壤 氨素养分供应与小麦氯素需求间的动态平衡和提高肥料氨素利用效率， 关键词：缓控释复合肥：土壤氮素库：调控作用：小麦：氨素营养 Effects of slow/controlled release compound fertilizers on the foms of soil n itrogen DONG Y an WANG Zhengy in Abstract A pot experinent comb ned wih l work was conducted to study effects of slw /cont led-release compound ammonim nitogen(AN).nitrate nitogen (NN)and ammon im ion fh (AF))n relation to N uptake by wheat Resuls ndicated that the rduced mount of soilMN and AN at the ary wheat gw the oommon compound fertilizer CCF)treament but this was reversed thereafter The amount of soil AN n the SRF treament was 108%to271 7%higher h that in the CCF treament since The RF treament rduced am ount of soil FN at the early wheat gmow ing stage increased FN at them ilgrow ing stage and drove NN from h igh to lo and then back to hgh in thewhole gr ing season compared to the CCF treament SoilAN not beng tiel abeorbed by 基金项目：国家863计划(2m4AA2020:国家科技支计划项目(27BD7B10:科技部农业科城果转化资金项目(200C2F1026 修订日期：2010097 1994-2011 China Academie Journal E All rights reserved. http://www.enki.net

生 态 学 报 2010, 30( 24): 6707
6714 Ac ta Ecologica Sinica http: / /www. ecologica. cn 基金项目: 国家 863计划( 2004AA246020); 国家科技支撑计划项目 ( 2007BAD87B10); 科技部农业科技成果转化资金项目 ( 2007GB2F100266) 收稿日期: 2009
11
12; 修订日期: 2010
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17 * 通讯作者 C orrespond ing author. E
m ai:l wang_zhengyin@ 163. com 缓 /控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用 董 燕 1, 2 , 王正银 1, * ( 1. 西南大学资源环境学院, 重庆 400716; 2. 全国农业技术推广服务中心, 北京 100125 ) 摘要: 采用小麦盆栽生物试验、实验室化学分析和仪器分析方法研究了缓 /控释复合肥料 ( SRF)对土壤氮素养分库中不同组分 ( 微生物量氮、固定态铵、NH + 4
N、NO - 3
N、铵离子周转库 )动态变化的影响及其与小麦吸收氮素养分的关系。结果表明, 在小麦 分蘖初期, SRF处理土壤微生物量氮、NH + 4
N 含量较普通复合肥料 ( CCF)低, 此后整个小麦生育期的土壤微生物量氮、NH + 4
N 含量的总体变化趋势以 SRF处理高于 CCF处理, 其中 SRF处理的小麦土壤 NH + 4
N 含量较 CCF处理高 108. 1%
271. 7% ; 在 小麦生长前期, SRF处理土壤固定态铵含量较 CCF低; 在小麦生长中期, SRF处理土壤固定态铵含量较 CCF处理高; 与 CCF处 理比较, SRF处理小麦土壤硝态氮含量经历先升高后降低、在生育后期又升高的趋势。在小麦生育前期, CCF处理土壤 铵离子 周转库!由 371. 3 mg / kg降至 259. 1 m g /kg; SRF处理土壤 铵离子周转库!由 306. 5 mg / kg升至 324. 5 m g /kg。在小麦需氮量较 高的拔节期, CCF处理土壤 铵离子周转库!与前一次之差值仅为 34. 18 mg /kg, 而 SRF处理则达到 77. 21 mg / kg, 表明小麦生育 前期 SRF土壤 铵离子周转库!能够固定更多的铵离子, 降低铵离子的损失; 在小麦需氮量较高的时期, 铵离子周转库!则释放 更多的铵离子以供给小麦吸收利用。小麦生长初期 CCF处理释放养分速率较快, 小麦植株吸氮量高于 SRF处理; 生长中、后期 SRF处理释放养分量较 CCF处理高, 此阶段小麦吸氮量以 SRF> CCF。不同处理对小麦吸氮量的影响与对小麦生物量变化是 基本一致的, 即初期以 CCF> SRF, 中后期以 SRF> CCF, 收获期 SRF处理较 CCF处理分别提高小麦生物量 15 32% 、吸氮量 13. 51% 。相关分析表明, 小麦生物试验中 SRF处理土壤微生物量氮、固定态铵以及 铵离子周转库 !的动态变化与小麦吸氮量之 间达到显著或极显著负相关关系 ( r= - 0. 8728 *
- 0. 9006 * * ), SRF 调控土壤氮素库的能力较 CCF更强, 能更好的协调土壤 氮素养分供应与小麦氮素需求间的动态平衡和提高肥料氮素利用效率。 关键词: 缓 /控释复合肥; 土壤氮素库; 调控作用; 小麦; 氮素营养 Effects of slow / controlled release compound fertilizers on the form s of soil n itrogen DONG Y an 1, 2 , WANG Zhengy in 1, * 1C ollege of R esources and E nvironm ental S cien ces, S outhw est University, Chongqing 400716, C hina 2Na tiona lAg ro
T ech Ex ten sion and Service Cen ter, B eijing 100125, China Abstract: A pot expermi ent comb ined w ith lab w ork was conducted to study effects of slow / contro lled
release compound fertilizers ( SRF) on dynam ic changes of soilN com ponents (m icrobial biom ass n itrogen(MN ), fixed
ammonium ( FN), amm onium nitrogen( AN ), n itrate nitrogen ( NN ) and ammon ium ion flux ( AIF ) ) in relation to N uptake by wheat. Results indicated that the SRF treatm ent reduced amount of soilMN and AN at the early wheat grow ing stage com pared to the common compound fertilizer ( CCF ) treatment but this was reversed thereafter. The amount o f soil AN in the SRF treatm ent was 108. 1% to 271. 7% higher than that in the CCF treatment since the m id
stage. The SRF treatment reduced am ount of so il FN at the early wheat grow ing stage, increased FN at the m id
grow ing stage, and droveNN from h igh to low and then back to high in the whole grow ing season compared to the CCF treatment. So ilAN not be ing tmi ely absorbed by wheat tends to transform into so ilMN or so ilFN as long as supply of soilAN was adequate, while so ilMN or FN tends to be

6708 生态学报 30卷 m neraliaed to AN as soil ava ilable N is din nished by wheat Thus soilMN and FN can be regarded asN poolswh ich can balance to some extent the Nm neralization and immob iliation that controls amount ofAN n solor.At he early stage the soilA F rduced frm 371 3mg/kg o259 1 mg/kg in the CCF tream ent but increaed fom 36 5 mg/kg 324 5 mg/kg i the SRF tream et At the elngatin stage when wheat requiresm axinu N suppl,the difference n soil the first wo tines wasmeasured as only 34 18mg/kg n the CCF tream ent but up to77 2Img/kg in the SRF tream ent The change of soilAF show ed that the SRF tream ent coul mantan higher soilAN to meet wheat demand at the early grow ng stage which could favor reducng N bsses hrough em issions ad leachng if any Durng the early grow ing stage N availability to wheat n he CCF reamentm ight be much higher tha in the SRF treament resultng in muc higherN uptake by wheat n the fomer tha n the atter W ith tie the SRF treament released more N than the CCF treament and thiswas evilmced by higherN uptake by wheat n he SRF tream ent The pattem ofN uptakeby wheat w as in coneilence w ith accum ulat ion ofwheat bion ass namely CCF>SRF at he early stage and SRF>CCF at the md- later stage Atmaturity the bimass ad N uptake ofwheat in the CCF treamentwere 15 32%and 13 5%h igher than and negatiely correlated w ith am ounts of N uptake by wheat (r=-0 8728 -Q 9006 )shov ng m uch stronger ability of the SRF n regulating soilN transfomatin tomaintan good balnces bew een soilN auppy and emp den and and favoring inpovement of N use efficincy Therefore cmnpared to the conm on compound fertilizer the SRF is more favonb e to wheat K eyWords skw/oonto lled-release cmpound fertilizer nitrogen foms wheat nitrogen nutrition 缓控释肥料是一类养分释放与作物养分吸收规律相协调和肥料利用效率高的新型肥料，在农业士壤中， 施用该类肥料后如何通过调控土壤氨素养分供应能力和水平从而协调和满足作物氨素营养需要一直是该领 域研究的热点“引。其主要原因在于土壤的氨素状况包括氨素的含量、形态及其转化，直接影响土壤氨素的 作物营养能力，这也是合理施用氮肥的重要理论依据。欧洲士壤学界将士壤氮素养分库定义为5个方 面q,即土壤有机质氨库、微生物氮库、固定态铵库、NH:N库、NO;N库，各种氨素库（形态）之间在土壤中 互相转化，处于动态平衡，进而形成土壤的供氮特性。在施肥方面，氮肥的种类和数量直接左右着土壤氮素库 (形态)的周转与平衡，进而影响到土壤氨的内循环、氮素供应能力和土壤氮素肥力水平的保持与提高，以氮 素多形态为特征的缓控释复合肥料施入到土壤中必然会明显改变和调节土壤氮素库的结构和供肥能力。 基于土壤是否种植作物对缓控释复合肥料进入土壤后的转化过程和不同形态氮在时空上的分布有者重要影 响，因此研究缓控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用，应充分考虑缓控释复合肥料在“士壤作物”（体系 中的变化特点：外，以合理评价该类肥料产品在农业大田应用中的生物效应、环境效益等，以期为进一步研制 和生产具有养分缓释与植物吸收相协调、环境友好、氮素养分多形态组合的新型缓控释复合肥料提供理论依 据。本文拟研究以多种形态氮素（硝态、铵态、酰胺态、可溶性有机氮等）养分为特征的缓控释复合肥料 调控土壤不同形态氮素养分库的能力和对土壤氮素肥力的培育作用，特别是对土壤氮素活性库 一“铵离子 周转库”的影响机制，并分析土壤“铵离子周转库”对土壤铵态氨和硝态氮的动态变化规律的影响， 1材料与方法 11小麦盆栽试验 111士瑞 供试土壤为沙溪庙组紫色母岩发有的灰棕紫泥，其基本理化性质：由H值Z08有机质161gg土壤聊 解N、有效R有效K分别为5052901060mg/kg士壤固定态铵含量1827mg/ks 112肥料 西南大学研制的一种以优质有机肥为基础的有机无机非包膜养分结构型缓控释肥料(R℉)，养分释放 1994-2011 China Academic lournal E h/ww.ecobg ica cn All rights reserved //www.cnki.net

http: / /www. eco log ica. cn m ineralized to AN as soil ava ilableN is dmi inished by wheat. Thus, so ilMN and FN can be regarded asN poolswh ich can balance to some extent theN m ineralization and mi mob ilization that controls amount ofAN in so il or so ilAIF. At the early stage the soilA IF reduced from 371. 3 m g /kg to 259. 1 mg /kg in the CCF treatm ent but increased from 306. 5 mg /kg to 324. 5 mg /kg in the SRF treatm ent. At the elongation stage when wheat requiresm axmi um N supply, the difference in so il A IF between the first tw o tmi es wasm easured as only 34. 18mg /kg in the CCF treatm ent but up to 77. 21mg /kg in the SRF treatm ent. The change o f soilAIF show ed that the SRF treatm ent could ma intain higher soilAN to meet wheat demand at the early grow ing stage, wh ich could favor reducing N losses through em issions and leaching if any. During the early grow ing stage, N ava ilability to wheat in the CCF treatmentm ight be much higher than in the SRF treatm ent, resulting in much higherN uptake by wheat in the form er than in the latter. W ith tmi e, the SRF treatment released more N than the CCF treatment and thiswas evidenced by higherN uptake by wheat in the SRF treatm ent. T he pattern ofN uptake by wheat w as in coincidence w ith accum ulation ofwheat biom ass, nam ely CCF> SRF at the early stage and SRF > CCF at the m id
later stage. Atm aturity, the b iomass and N uptake o fwheat in the CCF treatmentwere 15. 32% and 13. 51% h igher than in the SRF treatm ent, respectively. The fluctuated am ounts o f so ilMN, FN and AIF in the SRF treatm entw ere significantly and negatively correlated w ith am ounts of N uptake by wheat ( r = - 0. 8728 *
- 0. 9006 * * ), show ing m uch stronger ability o f the SRF in regulating so ilN transform ation tom aintain good ba lances betw een soilN supply and crop dem and and favoring mi provement of N use efficiency. Therefore, com pared to the comm on compound fertilizer, the SRF is more favorab le to wheat. K eyW ords: slow / contro lled
release compound fertilizer; n itrogen form s; wheat; nitrogen nutrition 缓 /控释肥料是一类养分释放与作物养分吸收规律相协调和肥料利用效率高的新型肥料, 在农业土壤中, 施用该类肥料后如何通过调控土壤氮素养分供应能力和水平从而协调和满足作物氮素营养需要一直是该领 域研究的热点 [ 1
3]。其主要原因在于土壤的氮素状况包括氮素的含量、形态及其转化, 直接影响土壤氮素的 作物营养能力, 这也是合理施用氮肥的重要理论依据 [ 4
5]。欧洲土壤学界将土壤氮素养分库定义为 5个方 面 [ 6] , 即土壤有机质氮库、微生物氮库、固定态铵库、NH + 4
N 库、NO - 3
N 库, 各种氮素库 (形态 )之间在土壤中 互相转化, 处于动态平衡, 进而形成土壤的供氮特性。在施肥方面, 氮肥的种类和数量直接左右着土壤氮素库 (形态 )的周转与平衡, 进而影响到土壤氮的内循环、氮素供应能力和土壤氮素肥力水平的保持与提高, 以氮 素多形态为特征的缓 /控释复合肥料施入到土壤中必然会明显改变和调节土壤氮素库的结构和供肥能力 [ 7 ]。 基于土壤是否种植作物对缓 /控释复合肥料进入土壤后的转化过程和不同形态氮在时空上的分布有着重要影 响, 因此研究缓 /控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用, 应充分考虑缓 /控释复合肥料在 土壤
作物 ! (体系 中的变化特点 [ 8
9] , 以合理评价该类肥料产品在农业大田应用中的生物效应、环境效益等, 以期为进一步研制 和生产具有养分缓释与植物吸收相协调、环境友好、氮素养分多形态组合的新型缓 /控释复合肥料提供理论依 据。本文拟研究以多种形态氮素 (硝态、铵态、酰胺态、可溶性有机氮等 )养分为特征的缓 /控释复合肥料 [ 10] 调控土壤不同形态氮素养分库的能力和对土壤氮素肥力的培育作用, 特别是对土壤氮素活性库


铵离子 周转库 !的影响机制, 并分析土壤 铵离子周转库!对土壤铵态氮和硝态氮的动态变化规律的影响。 1 材料与方法 1. 1 小麦盆栽试验 1. 1. 1 土壤 供试土壤为沙溪庙组紫色母岩发育的灰棕紫泥, 其基本理化性质: pH 值 7. 08, 有机质 16. 1 g /kg, 土壤碱 解 N、有效 P、有效 K 分别为 50. 5、29. 0、106. 0 mg /kg, 土壤固定态铵含量 182. 7mg /kg。 1. 1. 2 肥料 西南大学研制的一种以优质有机肥为基础的有机
无机非包膜养分结构型缓 /控释肥料 ( SRF), 养分释放 6708 生 态 学 报 30卷

24期 等：缓释复合肥料对士壤氨素库的调控作用 6709 期在901以上，有机质含量为15%。普通颗粒复合肥料(CCF)原料为尿素(N46)人磷酸二氢铵(N 10%:P0s44%)人氯化钾(K,0.60%)。各肥料养分比例见表1o 表1供试肥料养分含量比例 The 处理Tm N:P:05-K20 代码Cd 不施氮肥No N frtilizn 09g12 CK 普通复合肥料C 12g12 CCE 缓腔释复合肥料Skw release oom pound fertili 12实12 F 113供试作物 盆栽试验所用小麦品种为绵阳26. 12试验方法 122小麦盆栽试验 小麦盆栽试验于2004年 1月10日至2005年5月8日在西南大学资源环境学院玻璃网室进行。 试 采用15am×18am的塑料盆，每盆装土25kg每盆留苗2株.共计60盆。试验设CK、CCF和SRF共3个 理。施氮水平为120mg/kg供试肥料作基肥，在装盆时一次施入。在小麦整个生育期内，管理措施完全相 同，分别于6个生育期（分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、孕穗期、灌浆期、收获期）以盆为单位取样，重复3次。 测定小麦植株生物量和氨素养分吸收量，同时测定土壤铵态氮、硝态氮、微生物量氮、固定态铵含量。 13测定方法 供试士壤样品基本农化性状按常规分析方法测定，植株氮素采用浓H,S04H,0消化蒸馏法土壤铵态 氯用靛酚蓝比色法、硝态氯用紫外分光光度法切，土壤微生物量氨采用氯仿熏蒸淹水培养靛酚蓝比色法川 固定态铵采用Ska和Brmer法测定 14数据处理 采用Exl软件和DPS统计软件对试验数据进行分析处理，多重比较采用LSD法，显著水平为0OS 2结果与讨论 21缓释复合肥料对小麦土壤不同形态氮素的影响 211微生物量氢MBN) 土桌微生物量氨是士境氨素转化的重要环节，也是士壤有效氨的重要组成部分。土壤微生物量氨的 消长与土壤的供复特征关系极为密切.只要前期有强烈的微生物固持无机氯肥过程.中、后期势必会发生无 机氨的释放过程，这 ·点对麦类作物生长发育过程中的氮素营养极为重要。施肥能显著影响小麦土壤微生物 量氨含量。本研究结果（图）显示，小麦生长初期，与不施肥处理(CK)相比，普通复合肥(CCF)处理土壤 微生物量氮增加1697mg/kg(135),这是由于 CCF中酰胺态氨转化为铵态氨并被士壤微生物固定的 结果：缓控释复合肥(SRF)处理的土壤微生物量氮也 40 较CK高，但增幅不如CCF处理。这是不同肥料处理对 60 土壤前期氮素库不同的影响结果导致的，CC下大量释放 铵态氨，而受缓释剂影响F处理在这一时期士壤 分鬃初期分鬓盛期拔节期孕穗期浆期成然 态氮含量较低故能被土壤微生物固定的NH,N数量 较CCF低。但在分初期以后，由于F处理铵态氮 图1 微生物 的变 含量维持了较高水平且F有机氢不断矿化出新的 有效态氮使料 RF处理土壤中被微生物固定的氮含 量较CCF有非常明显的增加，而在小麦生长初期对有 hi /ww.cn

http: / /www. eco log ica. cn 期在 90d以上, 有机质含量为 15. 7%。普通颗粒复合肥料 ( CCF)原料为尿素 ( N, 46% )、磷酸二氢铵 ( N, 10%; P2O5, 44% )、氯化钾 (K2O, 60% )。各肥料养分比例见表 1。 表 1 供试肥料养分含量比例 Table 1 The ratio s of nutrient in fertilizer tested 处理 T reatm en t N∀P2 O5 ∀K2O 代码 Cod e 不施氮肥 No N fertilizer 0∀9∀12 CK 普通复合肥料 C omm on compound fertilizer 12∀9∀12 CCF 缓 /控释复合肥料 S low release com pound fertilizer 12∀9∀12 SRF 1. 1. 3 供试作物 盆栽试验所用小麦品种为绵阳 26。 1. 2 试验方法 1. 2. 2 小麦盆栽试验 小麦盆栽试验于 2004年 11月 10日至 2005年 5 月 8日在西南大学资源环境学院玻璃网室进行。试验 采用 15cm # 18cm的塑料盆, 每盆装土 2. 5kg, 每盆留苗 2株, 共计 60盆。试验设 CK、CCF和 SRF 共 3 个处 理。施氮水平为 120 mg /kg。供试肥料作基肥, 在装盆时一次施入。在小麦整个生育期内, 管理措施完全相 同, 分别于 6个生育期 (分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、孕穗期、灌浆期、收获期 )以盆为单位取样, 重复 3次。 测定小麦植株生物量和氮素养分吸收量, 同时测定土壤铵态氮、硝态氮、微生物量氮、固定态铵含量。 1. 3 测定方法 供试土壤样品基本农化性状按常规分析方法测定, 植株氮素采用浓 H2 SO4
H2O2消化
蒸馏法, 土壤铵态 氮用靛酚蓝比色法、硝态氮用紫外分光光度法 [ 11] , 土壤微生物量氮采用氯仿熏蒸
淹水培养靛酚蓝比色法 [ 12 ] , 固定态铵采用 S ilva和 B remer法 [ 13]测定。 1. 4 数据处理 采用 Ex cel软件和 DPS统计软件对试验数据进行分析处理, 多重比较采用 LSD法 [ 14] , 显著水平为 0. 05。 2 结果与讨论 2. 1 缓释复合肥料对小麦土壤不同形态氮素的影响 图 1 不同时期小麦土壤微生物氮含量的变化趋势 F ig. 1 Change o f so il m icrobia l biom ass nitrogen in the wheat soil 2. 1. 1 微生物量氮 (M BN) 土壤微生物量氮是土壤氮素转化的重要环节, 也是土壤有效氮的重要组成部分 [ 15]。土壤微生物量氮的 消长与土壤的供氮特征关系极为密切, 只要前期有强烈的微生物固持无机氮肥过程, 则中、后期势必会发生无 机氮的释放过程, 这一点对麦类作物生长发育过程中的氮素营养极为重要。施肥能显著影响小麦土壤微生物 量氮含量 [ 16]。本研究结果 (图 1)显示, 小麦生长初期, 与不施肥处理 ( CK )相比, 普通复合肥 ( CCF)处理土壤 微生物量氮增加 16. 97 mg /kg ( 135. 7% ), 这是由于 CCF中酰胺态氮转化为铵态氮并被土壤微生物固定的 结果; 缓 /控释复合肥 ( SRF)处理的土壤微生物量氮也 较 CK高, 但增幅不如 CCF处理。这是不同肥料处理对 土壤前期氮素库不同的影响结果导致的, CCF大量释放 铵态氮, 而受缓释剂影响 SRF 处理在这一时期土壤铵 态氮含量较低, 故能被土壤微生物固定的 NH + 4
N 数量 较 CCF低。但在分蘖初期以后, 由于 SRF 处理铵态氮 含量维持了较高水平, 且 SRF 有机氮不断矿化出新的 有效态氮, 使得 SRF处理土壤中被微生物固定的氮含 量较 CCF有非常明显的增加, 而在小麦生长初期对有 24期 董燕 等: 缓 /控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用 6709

6710 生态学报 0君 效态氮固持，有利于后期士壤有效态氮的矿化可。分蘖期后.随者小麦对氮素的大量需求，被微生物固定的 氯分解为有效态氨供小麦吸收利用。因此中后期各处理土壤中微生物量氯含量逐断降低。由图可知.就 小麦整个生有期而言，SRF处理土壤的微生物量氨含量明显高于CCF处理，这也说明缓控释复合肥调节士 壤肥力的效果更优于普通复合肥。由此可见，供试缓控释肥料所含有的不同氮形态（无机态氮、有机氮），使 得土壤微生物固定无机氮的能力增强，因此，SRF较CCF更有利于提高土壤微生物量氨的库容量，从而提 高其在土壤氮素循环转化过程中的调控作用并减少氮肥损失，提高肥料利用效率。 212固定态铵 无论是有机氮肥还是无机氮肥施入土壤后有很大部分氮被土壤粘土矿物固定，但随作物生长，这些被固 定的氨又有很大部分释放出来供作物吸收利用。因此，土壤中固定态铵的这种特性具有很重要的农学意义 一方面在较高水平施肥情况下，这种暂时固定可以起到缓冲作用，另一方面被固定的铵难以被硝化细菌所氧 化，减少氨素损失。 即粘士矿物对肥料氨的固定与后期释放，改变了土壤氮素的供应状况和肥料氨素的有 效性。 本试验结果（图2），CK的固定态铵在小麦整个生 CK 育期变化不大，说明作物首先利用土壤中的有效态氮 (铵态氮和硝态氨)而对“老固定铵”的利用能力很弱。 施肥后增加的士壤固定态铵称为“新固定铵”，是当置 季作物利用固定态铵的主要来源。CCF处理和SF处 分初期分集战期 期孕融期期成熟影 理的固定态铵含量较K高，这与“土壤黏粒对铵离子 的固定是化学过程，施肥后固定态铵迅速升高”的研究 图2不同时期小麦土壤圆定态铵含量的变化趋势 结果是一致的四。与CCF比较，SRF处理的固定态铵 Fig 2 Change of fied amm mium in the wheat soil 含量在小麦生长前期较低这与F中缓释剂抑制了 肥料中铵态氨的释放有关。而在小麦生长中期，sRF处理的固定态铵含量较CCF处理高，这部分固定态铵能 在作物生长旺盛时期释放出来作物吸收利用。在小麦生长后期，由于当季所固定的铵被释放出来供小麦吸收 利用，因此，施肥处理小麦土壤的固定态铵含量降至最低水平，与K处理基本一致，也与试验前测得的土端 固定态铵含量的基础数据一致。由此可见，土壤固定态铵库参与士壤供氯调节过程，对减少氯肥施入后短期 内大量气体损失，提高土壤保氮能力有重要作用：土壤对铵的固定并非是氨肥无效化过程，前期固定的氮肥可 在后期被作物吸收。 213铵态氮(NHN) 由图3可知.CK处理中小麦土宽HN含量的变化呈先降低后逐渐升高的趋势。以分薛初期土块 NH:N含量为整个生育期最高。其后伴随小麦在生长过程中吸收土壤氨素养分而有所降低。至小麦成熟期 则NH:N含量有所回升，这是由于土壤氮库中的有机氨矿化或者是微生物氮分解的发生，使得土壤中 NHN含量逐渐增加，但总体变化不明显，表明未施肥处理土壤中氮的矿化作用较弱。与CK比较，除前期 CCF处理的小麦土壤中NH:N含量高于CK外，在小 者拔节期后隆至CK水平即CCF处理的小考土壤 口CK CCF@SRF NHN经历了先升后降的过程。分蘖初期土壤NHiN 含量最高(1364mg/kg,其后随着小麦大量吸收氮素 养分.使得土壤按态氮含量降低.在拔节期和孕博期 至最低，但随着一部分前期被固定的土壤氮的释放，补 生有期G 充了有效态氮库使得后期土壤NHN含量有所升高。 图3小麦土壤铵态氢含量的变化趋势 与CCF处理比较，RF处理小麦土壤铵态氮含量的总 Fig 3 Change of ammonium nitrogen in he wheat soil 变化趋势基本一致，但是在数量上却有很大区别。在小 1994-2011 China Academic lournal htt /www.cn All rights w cnki n

http: / /www. eco log ica. cn 效态氮固持, 有利于后期土壤有效态氮的矿化 [ 17]。分蘖期后, 随着小麦对氮素的大量需求, 被微生物固定的 氮分解为有效态氮, 供小麦吸收利用。因此, 中后期各处理土壤中微生物量氮含量逐渐降低。由图 1可知, 就 小麦整个生育期而言, SRF处理土壤的微生物量氮含量明显高于 CCF处理, 这也说明缓 /控释复合肥调节土 壤肥力的效果更优于普通复合肥。由此可见, 供试缓 /控释肥料所含有的不同氮形态 (无机态氮、有机氮 ), 使 得土壤微生物固定无机氮的能力增强 [ 18] , 因此, SRF较 CCF更有利于提高土壤微生物量氮的库容量, 从而提 高其在土壤氮素循环转化过程中的调控作用并减少氮肥损失, 提高肥料利用效率。 2. 1. 2 固定态铵 无论是有机氮肥还是无机氮肥施入土壤后有很大部分氮被土壤粘土矿物固定, 但随作物生长, 这些被固 定的氮又有很大部分释放出来供作物吸收利用。因此, 土壤中固定态铵的这种特性具有很重要的农学意义, 一方面在较高水平施肥情况下, 这种暂时固定可以起到缓冲作用, 另一方面被固定的铵难以被硝化细菌所氧 化, 减少氮素损失。即粘土矿物对肥料氮的固定与后期释放, 改变了土壤氮素的供应状况和肥料氮素的有 效性。 图 2 不同时期小麦土壤固定态铵含量的变化趋势 F ig. 2 Change of fix ed
amm onium in the wheat soil 本试验结果 (图 2), CK 的固定态铵在小麦整个生 育期变化不大, 说明作物首先利用土壤中的有效态氮 (铵态氮和硝态氮 )而对 老固定铵 !的利用能力很弱。 施肥后增加的土壤固定态铵, 称为 新固定铵 !, 是当 季作物利用固定态铵的主要来源。CCF处理和 SRF处 理的固定态铵含量较 CK 高, 这与 土壤黏粒对铵离子 的固定是化学过程, 施肥后固定态铵迅速升高!的研究 结果是一致的 [ 19]。与 CCF比较, SRF处理的固定态铵 含量在小麦生长前期较低, 这与 SRF 中缓释剂抑制了 肥料中铵态氮的释放有关。而在小麦生长中期, SRF处理的固定态铵含量较 CCF处理高, 这部分固定态铵能 在作物生长旺盛时期释放出来作物吸收利用。在小麦生长后期, 由于当季所固定的铵被释放出来供小麦吸收 利用, 因此, 施肥处理小麦土壤的固定态铵含量降至最低水平, 与 CK 处理基本一致, 也与试验前测得的土壤 固定态铵含量的基础数据一致。由此可见, 土壤固定态铵库参与土壤供氮调节过程, 对减少氮肥施入后短期 内大量气体损失, 提高土壤保氮能力有重要作用; 土壤对铵的固定并非是氮肥无效化过程, 前期固定的氮肥可 在后期被作物吸收。 2. 1. 3 铵态氮 (NH + 4
N ) 图 3 小麦土壤铵态氮含量的变化趋势 F ig. 3 Chang e of ammonium nitrog en in the whea t so il 由图 3可知, CK 处理中小麦土壤 NH + 4
N 含量的变化呈先降低后逐渐升高的趋势。以分蘖初期土壤 NH + 4
N 含量为整个生育期最高, 其后伴随小麦在生长过程中吸收土壤氮素养分而有所降低。至小麦成熟期, 则 NH + 4
N 含量有所回升, 这是由于土壤氮库中的有机氮矿化或者是微生物氮分解的发生, 使得土壤中 NH + 4
N含量逐渐增加, 但总体变化不明显, 表明未施肥处理土壤中氮的矿化作用较弱。与 CK 比较, 除前期 CCF处理的小麦土壤中 NH + 4
N 含量高于 CK 外, 在小 麦拔节期后降至 CK 水平, 即 CCF 处理的小麦土壤 NH + 4
N经历了先升后降的过程。分蘖初期土壤 NH + 4
N 含量最高 ( 13. 64 mg /kg), 其后随着小麦大量吸收氮素 养分, 使得土壤铵态氮含量降低, 在拔节期和孕穗期降 至最低, 但随着一部分前期被固定的土壤氮的释放, 补 充了有效态氮库使得后期土壤 NH + 4
N 含量有所升高。 与 CCF处理比较, SRF 处理小麦土壤铵态氮含量的总 变化趋势基本一致, 但是在数量上却有很大区别。在小 6710 生 态 学 报 30卷

24期 董燕等：缓释复合肥料对土壤氨素库的调控作用 6711 麦各生有时期，SRF处理小麦土壤NHN含量明显高于CCF处理1O8%一27L7%。特别是在生有前期， 由于RF中缓释剂的作用，延长了铵态氮的转化作用，即铵的氧化作用受到物制，使小麦土壤HN含量保 持了较高水平，为小麦提供了可被吸收利用的充足的氮素养分。同时，由于SRF中有机氮的矿化作用以及前 期固定了较多的微生物态氮.当小麦大量需要养分时.这部分氨分解出来对有效氮库进行补充，较CC℉提高 了小麦的氮素利用能力，从而提高肥效 214硝态氮(N0;N) CK处理中小麦土壤NO;N含量的变化呈降低趋 CK CCF OSR 势。以分集期士壤NON含量为整个生育期中较高水 平，其后伴随小麦在生长过程中吸收士壤氮素养分而逐 渐降低，至小麦成熟期土壤硝态氢含量没有明显变化 与CK比较，在小麦分蘖初期和盛期CCF处理的硝态氨 灌浆成然 生有期Growth stag 含量明显高于CK处理，这是由于CCF中酰胺态氮分解 转化的结果，表明无机复合肥料在初期为土壤累积了大 小麦土壤硝态氨含量的变化趋势 量有效态差分。从小麦拔节期开始.CCF处理土痛的 Fg 4 Change c aitrate n the wheat s NO;N含量降至与CK处理一致的水平。与CCF处理 比较，sF处理小麦土壤硝态氮含量经历先升高后降低，最后在生育后期又升高的趋势。在小麦分蘖期间，由 于SRF缓释剂的作用，使士壤铵的氧化作用减弱，故NO:V含量与CCF处理比较保持在较低水平（低于 CCF5742玩一5594)片随着RF中有机氮的矿化作用，补充了中后期小麦土壤氮库有效态氮的含量，而此 时小麦吸氮能力减弱，则后期土壤的NO;N含量有所回升。由此可见，CCF处理提高前期士壤硝态氮含量 而此时小麦吸收氮量有限，来不及被作物吸收利用的这部分NON极易随降水和灌溉流失至下层土壤或进 入地下水中，降低了肥料氮素利用效率，同时增加了环境氮污染的危险。与CCF比较，SRF在小麦生育前期 期保持相对较低的水平，降低了环境风险：而后期随着小麦吸收氮量增加，被矿物晶格和微生物固定的铵又释 放出来补充了土壤有效态氮的含量（图4）， 215“铵离子周转库 上述研究表明，铵离子的微生物及矿物固定与释放组成了一个动态过程，对土壤有效氨的循环和供应具 有调节作用，并深刻影响士壤氮素的供应，进而影响肥料氮的利用效率。由此认为，土壤微生物量氮和固定态 铵可被视作为土墙氧素养分“铵离子周转库”图5).当土，铵离子浓度较高、而来不及被作物吸收利用时 可被土壤微生物量氮和固定态铵吸附储存，以减少损失：当士壤氮素供应不足以供给作物养分时，这部分储存 下来的铵离子重新被释放出来，供给作物吸收利用。比较于铵态氨和硝态氮而言，土壤微生物量氮和固定 态铵较稳定，比较腐殖质类等有机态氮而言，这部分氮素相对“活泼”，在作物需要时能够及时释放出有效养 分。因此，由土壤微生物量氮和固定态铵组成的“铵离子周转库”较铵态氮和硝态氮更能反映士壤持续供氨 的能力.这对于缓控释肥料肥效评价以及土壤氨素供 应研究具有实际的指导意义。当具有多种氮素形态的 生物量 缓释复合巴料可讲入土壤后，参与土壤氮素的内循环 有效地调控土壤各形态氮素库的周转与平衡，持续改善 士壤的供氨强度无机氨素)和容量（铵离子周转库 〔图5)，促进氮素养分的高效利用 爱释复合肥料氮东 由于小麦士壤固定态铵含量的绝对值较小麦土壤 微生物量氮高出3一5倍，因此，作为“铵离子周转库 氢素的去向 在培养期间的动态变化趋势与小麦土壤固定态铵含量 的动态变化是一致的（图6）。分藥初期到拔节期，CCF All riobts

http: / /www. eco log ica. cn 麦各生育时期, SRF处理小麦土壤 NH + 4
N 含量明显高于 CCF处理 108. 1%
271. 7% 。特别是在生育前期, 由于 SRF中缓释剂的作用, 延长了铵态氮的转化作用, 即铵的氧化作用受到抑制, 使小麦土壤 NH + 4
N 含量保 持了较高水平, 为小麦提供了可被吸收利用的充足的氮素养分。同时, 由于 SRF中有机氮的矿化作用以及前 期固定了较多的微生物态氮, 当小麦大量需要养分时, 这部分氮分解出来对有效氮库进行补充, 较 CCF 提高 了小麦的氮素利用能力, 从而提高肥效。 2. 1. 4 硝态氮 (NO - 3
N) 图 4 小麦土壤硝态氮含量的变化趋势 F ig. 4 Change of nitra te in the wheat soil CK处理中小麦土壤 NO - 3
N 含量的变化呈降低趋 势。以分蘖期土壤 NO - 3
N 含量为整个生育期中较高水 平, 其后伴随小麦在生长过程中吸收土壤氮素养分而逐 渐降低, 至小麦成熟期土壤硝态氮含量没有明显变化。 与 CK比较, 在小麦分蘖初期和盛期 CCF处理的硝态氮 含量明显高于 CK 处理, 这是由于 CCF中酰胺态氮分解 转化的结果, 表明无机复合肥料在初期为土壤累积了大 量有效态养分。从小麦拔节期开始, CCF 处理土壤的 NO - 3
N含量降至与 CK处理一致的水平。与 CCF处理 比较, SRF处理小麦土壤硝态氮含量经历先升高后降低, 最后在生育后期又升高的趋势。在小麦分蘖期间, 由 于 SRF缓释剂的作用, 使土壤铵的氧化作用减弱, 故 NO - 3
N 含量与 CCF 处理比较保持在较低水平 (低于 CCF57. 42%
55. 94% ); 随着 SRF中有机氮的矿化作用, 补充了中后期小麦土壤氮库有效态氮的含量, 而此 时小麦吸氮能力减弱, 则后期土壤的 NO - 3
N 含量有所回升。由此可见, CCF处理提高前期土壤硝态氮含量, 而此时小麦吸收氮量有限, 来不及被作物吸收利用的这部分 NO - 3
N 极易随降水和灌溉流失至下层土壤或进 入地下水中, 降低了肥料氮素利用效率, 同时增加了环境氮污染的危险。与 CCF 比较, SRF在小麦生育前期 期保持相对较低的水平, 降低了环境风险; 而后期随着小麦吸收氮量增加, 被矿物晶格和微生物固定的铵又释 放出来补充了土壤有效态氮的含量 (图 4)。 图 5 土壤各形态氮素库之间的关系和缓释复合肥料氮素的去向 Fig. 5 Rela tions of different form N and slow
release compound fertilizer in so il 2. 1. 5 铵离子周转库 ! 上述研究表明, 铵离子的微生物及矿物固定与释放组成了一个动态过程, 对土壤有效氮的循环和供应具 有调节作用, 并深刻影响土壤氮素的供应, 进而影响肥料氮的利用效率。由此认为, 土壤微生物量氮和固定态 铵可被视作为土壤氮素养分 铵离子周转库 ! (图 5), 当土壤铵离子浓度较高、而来不及被作物吸收利用时, 可被土壤微生物量氮和固定态铵吸附储存, 以减少损失; 当土壤氮素供应不足以供给作物养分时, 这部分储存 下来的铵离子重新被释放出来, 供给作物吸收利用 [ 20 ]。比较于铵态氮和硝态氮而言, 土壤微生物量氮和固定 态铵较稳定, 比较腐殖质类等有机态氮而言, 这部分氮素相对 活泼 !, 在作物需要时能够及时释放出有效养 分。因此, 由土壤微生物量氮和固定态铵组成的 铵离子周转库 !较铵态氮和硝态氮更能反映土壤持续供氮 的能力, 这对于缓 /控释肥料肥效评价以及土壤氮素供 应研究具有实际的指导意义。当具有多种氮素形态的 缓释复合肥料 [ 7]进入土壤后, 参与土壤氮素的内循环, 有效地调控土壤各形态氮素库的周转与平衡, 持续改善 土壤的供氮强度 (无机氮素 ) 和容量 (铵离子周转库 ) (图 5), 促进氮素养分的高效利用。 由于小麦土壤固定态铵含量的绝对值较小麦土壤 微生物量氮高出 3
5 倍, 因此, 作为 铵离子周转库 ! 在培养期间的动态变化趋势与小麦土壤固定态铵含量 的动态变化是一致的 (图 6)。分蘖初期到拔节期, CCF 24期 董燕 等: 缓 /控释复合肥料对土壤氮素库的调控作用 6711

6712 生态学报 0 处理和GK处理的士壤“铵离子周转库”变化趋势一致， 呈逐渐下降的势态，表明在小麦需氨量较大的时期，先 ▣CK ▣CCF SR 期固定的铵离子能够释放出来供给小麦生长发有。而 F处理在分初期至分薛盛期十壤“铵离子周封 库”含量未表现出明显的降低趋势，反而略有上升，说 明此阶段缓控释复合肥料处理的小麦士壤氨养分含量 }葉初期分落其 源浆期成熟 仍然较高，能够满足此阶段小麦的氮素营养需求；此后至 拔节期，则与KC处理变化趋势一致。孕穗期时， 图6土壤铵离子周转库”的变化趋势 CCF处理和SRF处理较前一时期“铵离子周转库”含量 Fu 6 Change of"Ammonim ion flow"in the soil 有所增加，可能是作物此阶段吸氡能力成弱，铵离子被重 新固定。灌浆期和成熟期，各处理的“铵离子周转库”含量大致相当，与试验前土壤“铵离子周转库”含量相当 22缓释复合肥料对小麦不同生有期生物产量的影响 表2显示，不同处理对小麦不同生育期植株生物产量的影响。与CK比较，施肥处理使不同阶段小麦的 生物产量提高24%一5L%,拔节期后直到收获期施肥处理的提高作用达极品著。小麦生长初期（分蓝 期)，缓控释复合肥料与普通复合肥料对小麦生物量的影响没有明显差异，分蘖初期时以CCF>SF,此后随 若小者的生长生物量以下，CCF。在生育中后期孕穗期至收获期).SF处理较CCF处理提高小者牛物 量1427%一153，处理间达到53%的显著差异。这种现象表明，SRF较CCF更能持续提高士壤中的氨索 养分含量，促进小麦对氨素养分的吸收利用，保证小麦的生长发有。 表2不同肥料处理小麦生物产量干重(：盆)】 Tab k 2 E ffectofd rferent treaments on yiell ofwheat in different stage 采样时期Sampling Tme 处理 初期 发节 然期 Eark til ng tage Bo G stag 45 表中不同字母表示在P=05水平上差异显著 23缓释复合肥料对小麦不同生育期吸氮量的影响 不同处理小麦在各生育期的吸氮量见表3与CK比较，施肥处理均显著提高了小麦的吸氮量。分蘖初 期至分蘖盛期.SRF的小麦吸氮量较CCF处理低6803一1466%，其余时期则升高7522%一13.5%，以 收获期增长最大。这种现象与不同肥料对小麦生物量的影响是基本一致的，即初期以CC℉>SRE中后期以 SRF>CCF。说明CCF在小麦生长初期释放养分较快.小麦氢养分含量较高：但随若RF养分的缓慢释放.根 高了中、后期小麦的养分吸收量。收获期的测定结果表明。与CCF相比，CF处理小麦的吸氮量提高 13.5%。SRF吸氮量随时间变化的特点说明其养分在土壤中释放较CC下缓慢，能较好的协调作物吸收养分 的速率，提高小麦对肥料氮素的吸收利用 表3不同胆料处理小麦吸氨量川: 处用 采样时期Sampling 分 分盛期 02±292 47.77±292 6236士380 6144±380 8457±18 8562±056 904267 9525士351 1438士5610 16.5±417 1847士 2005926 38士301 8877士440 101士931 2003±113 2216±109 100t0111. h邮/www.eoobgica cn All rights w.cnki.n

http: / /www. eco log ica. cn 图 6 土壤 铵离子周转库!的变化趋势 F ig. 6 Change of Amm onium ion flow! in the soil 处理和 CK处理的土壤 铵离子周转库 !变化趋势一致, 呈逐渐下降的势态, 表明在小麦需氮量较大的时期, 先 期固定的铵离子能够释放出来供给小麦生长发育。而 SRF处理在分蘖初期至分蘖盛期, 土壤 铵离子周转 库 !含量未表现出明显的降低趋势, 反而略有上升, 说 明此阶段缓 /控释复合肥料处理的小麦土壤氮养分含量 仍然较高, 能够满足此阶段小麦的氮素营养需求;此后至 拔节期, 则与 CK、CCF处理变化趋势一致。孕穗期时, CCF处理和 SRF处理较前一时期 铵离子周转库!含量 有所增加, 可能是作物此阶段吸氮能力减弱, 铵离子被重 新固定。灌浆期和成熟期, 各处理的 铵离子周转库!含量大致相当, 与试验前土壤 铵离子周转库!含量相当。 2. 2 缓释复合肥料对小麦不同生育期生物产量的影响 表 2显示, 不同处理对小麦不同生育期植株生物产量的影响。与 CK 比较, 施肥处理使不同阶段小麦的 生物产量提高 24. 9%
51. 3% , 拔节期后直到收获期, 施肥处理的提高作用达极显著。小麦生长初期 (分蘖 期 ), 缓 /控释复合肥料与普通复合肥料对小麦生物量的影响没有明显差异, 分蘖初期时以 CCF> SRF, 此后随 着小麦的生长, 生物量以 SRF> CCF。在生育中后期 (孕穗期至收获期 ), SRF处理较 CCF处理提高小麦生物 量 14. 27%
15. 32%, 处理间达到 5%的显著差异。这种现象表明, SRF较 CCF更能持续提高土壤中的氮素 养分含量, 促进小麦对氮素养分的吸收利用, 保证小麦的生长发育。 表 2 不同肥料处理小麦生物产量干重 /( g/盆 ) Tab le 2 E ffect o f d ifferent trea tm ents on yield o f wheat in different stage 处理 Treatm en t 采样时期 Sam p ling T im e 分蘖初期 E arly tiller ing 分蘖盛期 Late tillering 拔节期 Join ting stage 孕穗期 B ooting stage 灌浆期 Grouting stage 成熟期 R ipen ing stage CK 0. 485 a 1. 012 a 4. 857 a 5. 921 a 7. 567 a 39. 49 a CCF 0. 535 bc 1. 163 b c 6. 064 b 7. 705 b 10. 02 b 51. 93 b SRF 0. 512 c 1. 298 c 7. 245 bc 8. 886 c 11. 45 b c 59. 66 c 表中不同字母表示在 P = 0. 05水平上差异显著 2. 3 缓释复合肥料对小麦不同生育期吸氮量的影响 不同处理小麦在各生育期的吸氮量见表 3。与 CK 比较, 施肥处理均显著提高了小麦的吸氮量。分蘖初 期至分蘖盛期, SRF的小麦吸氮量较 CCF处理低 6. 803%
14. 66%, 其余时期则升高 7. 522%
1351% , 以 收获期增长最大。这种现象与不同肥料对小麦生物量的影响是基本一致的, 即初期以 CCF> SRF, 中后期以 SRF> CCF。说明 CCF在小麦生长初期释放养分较快, 小麦氮养分含量较高; 但随着 SRF养分的缓慢释放, 提 高了中、后期小麦的养分吸收量。收获期的测定结果表明, 与 CCF 相比, CRF 处理小麦的吸氮量提高了 1351%。 SRF吸氮量随时间变化的特点说明其养分在土壤中释放较 CCF缓慢, 能较好的协调作物吸收养分 的速率, 提高小麦对肥料氮素的吸收利用。 表 3 不同肥料处理小麦吸氮量 /( mg /盆 ) Table 3 Effect of different treatm ents on n itrogen uptakes of wheat 处理 Treatm en t 采样时期 S amp ling T im e 分蘖初期 E arly tiller ing 分蘖盛期 Late tillering 拔节期 Join ting stage 孕穗期 B ooting stage 灌浆期 Grouting stage 成熟期 R ipen ing stage CK 40. 62 ∃ 2. 929 47. 77 ∃ 2. 927 62. 36 ∃ 3. 892 67. 44 ∃ 3. 805 84. 57 ∃ 1. 484 85. 62 ∃ 0. 563 CCF 59. 04 ∃ 2. 678 95. 25 ∃ 3. 518 143. 8 ∃ 5. 610 167. 5 ∃ 4. 170 184. 7 ∃ 7. 279 200. 5 ∃ 9. 261 SRF 50. 38 ∃ 3. 018 88. 77 ∃ 4. 401 154. 7 ∃ 8. 451 180. 1 ∃ 9. 315 200. 3 ∃ 11. 33 227. 6 ∃ 10. 94 6712 生 态 学 报 30卷

24期 董燕等：缓腔释复合肥料对士壤氯素库的调控作用 613 24小麦生物量、吸氮量与土壤不同形态氮的关系 将小麦不同生有期的生物量、吸氮量和相应时期土壤中的各形态氮量作相关性分析（表4）发现，不同施 肥处理对二者之间的相关性有明显差异。土壤不同形态氮素养分对小麦生物量的影响不明显，CK和CCF处 理二者之间未达到显著差异：RF处理中，土壤“铵离子周转库”对小麦生物量的影响达到显著负相关（「 07545)。小麦土壤不同形态氨与吸氨量的关系更密切：各处理的土壤硝态氮与吸氮量达到显著或极品 著负相关(r=-08378一-09085”：CCF处理土壤微生物量氮和固定态铵与小麦吸氮量之间没有相关 关系：而RF处理土壤的微生物量氨、固定态铵的动态变化与小麦吸氨量之间则达到显著负相关( -08728一-090061。CC下和SRF处理的“铵离子周转库”与小麦吸氨量之间存在品著或极品著负相 关关系(=-08583一-08896”)。表明非包膜缓控释复合肥料调控“铵离子周转库”的能力更强，即更 好的协调土壤养分供应与小麦吸收养分之间的平衡。 表4小麦生物量、吸氯量与不同形态的相关系数() amt(r）b tN fom 不同形态氮养分D证ntN fm 指hd 微生物量氮 N定态 铵态氨 态闲 铵离子周转库 生物量Bma -0 -057 -023 7 -0386 -02 04 吸氯量N uptake -04558 -05404 0004 -0 -05425 -05828 -05303 -0711 -09 -08728 -0906 -04876 -08375 =058了 ◆和**分别代表P<001和P<005(=6=07540=087 3结论 31小麦生育前期SF土壤“铵离子周转库”能够固定更多的铵离子降低铵离子的损失：在小者需氮量较 高的时期，“铵离子周转库”则释放更多的铵离子以供给小麦吸收利用，从而提高小麦对肥料氮素的吸收。这 与小麦试验中CC℉处理在小麦生长初期释放养分较快、小麦氮养分含量较高，但随着SRF养分的缓慢释放提 高了中、后期小麦的养分吸收量的变化规律是一致的。 32两种肥料对小麦吸氮量的影响与生物量是基本一致的。CC下在小麦生长初期释放养分较快，小麦氮养 分含量较高：但随着sRF养分的缓慢释放，提高了中、后期小麦的养分吸收量。SRF吸氨量随时间变化的特 点说明其养分在土壤中释放较CCF缓慢，能较好的协调作物吸收养分的速率，提高小麦对肥料氮素的吸收 利用 33小麦土壤不同形态氮与植株吸氮量的关系密切，各处理土壤硝态氮与吸氮量达到显著或极显著负相关 (=-08378 ,09085”方SRF处理士壤微生物量氮、固定态铵的动态变化与小麦吸氨量之间达到显著 负相关(r=-08728一-09006”)。CCF和RF处理的“铵离子周转库”与小麦吸氮量之间存在显著或 极显著负相关关系(r=-08583一 08896”)。表明非包膜缓控释复合肥料调控“铵离子周转库”的能 力更强，即更好的协调土壤养分供应与小麦吸收养分之间的平衡。 33660-673 2]Dvari IM. 19931上 (2:4504 14-011 China Academic Joumal Ele .All rights reserved http /www.cnki.net

http: / /www. eco log ica. cn 2. 4 小麦生物量、吸氮量与土壤不同形态氮的关系 将小麦不同生育期的生物量、吸氮量和相应时期土壤中的各形态氮量作相关性分析 (表 4)发现, 不同施 肥处理对二者之间的相关性有明显差异。土壤不同形态氮素养分对小麦生物量的影响不明显, CK 和 CCF处 理二者之间未达到显著差异; SRF处理中, 土壤 铵离子周转库 !对小麦生物量的影响达到显著负相关 ( r = - 0. 7545 * )。小麦土壤不同形态氮与吸氮量的关系更密切: 各处理的土壤硝态氮与吸氮量达到显著或极显 著负相关 ( r = - 0. 8378 *
- 0. 9085 * * ); CCF处理土壤微生物量氮和固定态铵与小麦吸氮量之间没有相关 关系; 而 SRF处理土壤的微生物量氮、固定态铵的动态变化与小麦吸氮量之间则达到显著负相关 ( r = - 0. 8728 *
- 0. 9006 * * )。CCF和 SRF处理的 铵离子周转库 !与小麦吸氮量之间存在显著或极显著负相 关关系 ( r= - 0. 8583 *
- 0. 8896 * * )。表明非包膜缓 /控释复合肥料调控 铵离子周转库 !的能力更强, 即更 好的协调土壤养分供应与小麦吸收养分之间的平衡。 表 4 小麦生物量、吸氮量与不同形态氮的相关系数 ( r ) Table 4 Correla tion coefficient ( r ) between N uptake and different N form s 指标 Index 处理 T reatm ent 不同形态氮养分 D ifferen tN form 微生物量氮 M icrob ial b iom assN 固定态铵 Fixed
amm on ium 铵态氮 Amm on ium N 硝态氮 N itrate 铵离子周转库 Amm on ium ion flow 生物量 B iom ass CK - 0. 0216 - 0. 3145 0. 5397 - 0. 5325 - 0. 2765 CCF - 0. 6272 - 0. 5712 - 0. 0231 - 0. 4771 - 0. 5847 SRF - 0. 3868 - 0. 2756 - 0. 4697 - 0. 7315 - 0. 7545 * 吸氮量 N uptak e CK - 0. 4558 - 0. 5474 0. 0040 - 0. 9085 * * - 0. 5425 CCF - 0. 5828 - 0. 5303 - 0. 7112 - 0. 8806 * * - 0. 8896 ** SRF - 0. 8728 * - 0. 9006 ** - 0. 4876 - 0. 8378 * - 0. 8583 * * 和* * 分别代表 P < 0. 01和 P < 0. 05 ( n= 6, r 0. 05 = 0. 754, r 0. 01 = 0. 874) 3 结论 3. 1 小麦生育前期 SRF土壤 铵离子周转库!能够固定更多的铵离子, 降低铵离子的损失; 在小麦需氮量较 高的时期, 铵离子周转库!则释放更多的铵离子以供给小麦吸收利用, 从而提高小麦对肥料氮素的吸收。这 与小麦试验中 CCF处理在小麦生长初期释放养分较快、小麦氮养分含量较高, 但随着 SRF养分的缓慢释放提 高了中、后期小麦的养分吸收量的变化规律是一致的。 3. 2 两种肥料对小麦吸氮量的影响与生物量是基本一致的。CCF在小麦生长初期释放养分较快, 小麦氮养 分含量较高; 但随着 SRF养分的缓慢释放, 提高了中、后期小麦的养分吸收量。 SRF 吸氮量随时间变化的特 点说明其养分在土壤中释放较 CCF缓慢, 能较好的协调作物吸收养分的速率, 提高小麦对肥料氮素的吸收 利用。 3. 3 小麦土壤不同形态氮与植株吸氮量的关系密切, 各处理土壤硝态氮与吸氮量达到显著或极显著负相关 ( r = - 0. 8378 *
- 0. 9085 * * ); SRF处理土壤微生物量氮、固定态铵的动态变化与小麦吸氮量之间达到显著 负相关 ( r= - 0. 8728 *
- 0. 9006 * * )。CCF和 SRF处理的 铵离子周转库 !与小麦吸氮量之间存在显著或 极显著负相关关系 ( r = - 0. 8583 *
- 0. 8896 * * )。表明非包膜缓 /控释复合肥料调控 铵离子周转库 !的能 力更强, 即更好的协调土壤养分供应与小麦吸收养分之间的平衡。 R eferences: [ 1 ] Cab rera R I. C om parative evalu ation ofn itrogen release patterns from con trolled release fertilizers by n itrogen leach ing ana lysis. H ortS cience, 1997, 32: 669
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6714 生态学报 30卷 26 Juma!20009238-393 in fluenced by man Nova Aeu Lepo Hna 1994 288 465 472 gi4200739/51.960-g%7 eding rion Polophem:2001 11(4):333 17 Wang Z Y.Ye X Yang Z M.H uang ertilker Ch▣200410004492&20041001 Ferilier Scino 2005 11 (6):830-85 m Soil Scinee Socidty of Amerra 1966 30 587-594 14 BaiH Y Xio IZ Ex 0010-12g 5 Q13021216 e Bmod bak wheat I5N bebd ree n the soi b [17]JioX G LingW I Chen I.J Effects of urease/nitrification nh bio on soil availble N and m iembil bim as N and on N uptake of whea fApplid Eookgy200415(10):19031906 n a rnge ofT rniad soils Can nications n Soil Scince and Plant Anaksis 2002 33(11 /12):1751-1765 [19)ZhangFS Dynmics of soil fid NH and im n he g of EcrAgriculture 2004 12(1:90-91 n and fixed a ulure Snira 2007 (3k 524 53 参考文献 【1董燕，王正银.缓控释复合配料不同形态的释放特性研究。中国农业科学，20639(59096 「10]王正银，叶学见，叶进，董燕，李会合，杨志敏，黄云.绿色控释多养分肥料生产方法：中国，2004000449282004100 [11】鲁如坤.士壤农业化学分新方法.中回农业科技出版社，2000234312 121黄整梅.安韶山.曲东.李里军.两种测定土壤微生物量氢方法的比较初探.植物营养与肥料学报.20611(6：830-8 「14】白厚复肖传疫试给研究及转计分折.世界图书出饭公司.199912018 【11晓光.梁文举，陈利军，姜勇，闻大中.歌倒椭化抑制剂对土境有效态氨、微生物量氨和小麦氨吸收的影响.应用生态学报，20415 101:19031906 表生长去黄拉黄电国衣学心山心》 荣湘民.盆栽条件下红黄泥微生物量氯和固定态铵的动态变化.中国农业科学，2002(35245 1994-2011 China Academic lournal E h/ww.ecokg ica cn All rights reserved.http://www.enki.e

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