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多年施用不同缓释尿素土壤氮库及氮转化微生物特征
摘要
土壤氮素的合理利用以及氮素缓释剂的选择是影响植物生长和土壤质量的关键因素之一。本研究在不同施用周期下施用了两种氮素缓释剂，分别为油脂尿素和聚合物尿素，并测定了土壤中的氮库和氮转化微生物的特征。结果表明，施用周期对土壤氮素含量和微生物群落结构有显著影响，而氮素缓释剂的选择则主要影响土壤中氮素释放速率和微生物活性。同时，油脂尿素和聚合物尿素对土壤微生物的影响也存在差异性，其中聚合物尿素对土壤微生物的生长和活性具有更显著的促进作用。因此，在农业生产中的氮素管理应结合土壤条件和作物需求选择适宜的施用周期和氮素缓释剂。
关键词：氮素缓释剂，土壤氮库，氮转化微生物，油脂尿素，聚合物尿素
Abstract
Therationalutilizationofsoilnitrogenandtheselectionofnitrogenslow-releaseagentsarekeyfactorsaffectingplantgrowthandsoilquality.Inthisstudy,twotypesofnitrogenslow-releaseagents,lipidureaandpolymerurea,wereappliedunderdifferentapplicationcycles,andthecharacteristicsofnitrogenstorageandnitrogenconversionmicroorganismsinsoilweremeasured.Theresultsshowedthattheapplicationcyclehadasignificantinfluenceonthesoilnitrogencontentandmicrobialcommunitystructure,whiletheselectionofnitrogenslow-releaseagentsmainlyaffectedthenitrogenreleaserateandmicrobialactivityinthesoil.Atthesametime,thereweredifferencesintheimpactoflipidureaandpolymerureaonsoilmicroorganisms,withpolymerureahavingamoresignificantpromotingeffectonsoilmicroorganismgrowthandactivity.Therefore,nitrogenmanagementinagriculturalproductionshouldchooseappropriateapplicationcyclesandnitrogenslow-releaseagentsaccordingtosoilconditionsandcroprequirements.
Keywords:nitrogenslow-releaseagent,soilnitrogenstorage,nitrogenconversionmicroorganism,lipidurea,polymerurea
1.引言
氮素是生物体生长和发育的关键元素之一，在农业生产中具有极其重要的作用。然而，传统的氮肥施用方式存在着氮素利用率低、土壤质量下降、污染环境等问题。因此，寻找一种缓解传统施氮方式带来的问题的方法就显得非常必要了。氮素缓释剂的应用可以有效降低氮素的挥发损失和淋失，提高氮素的利用率。不同类型的氮素缓释剂对土壤氮库和氮转化微生物的影响各不相同，因此需要研究在不同施用周期下施用不同类型的氮素缓释剂对土壤氮素含量和土壤微生物的影响。
2.材料和方法
2.1实验设计
本研究在玉米生长期内设置不同的施肥处理，共有4个处理：CK组（不施肥），FS组（施用尿素肥），FU组（施用油脂尿素肥），PU组（施用聚合物尿素肥）。其中FS组的施肥量按每亩150kg，FU组和PU组的施肥量均按每亩120kg，分别采用了油脂尿素（含油量20%）和聚合物尿素作为氮素缓释剂。为防止施肥造成的干扰，每个处理均设有5个重复实验。
2.2数据采集和统计分析
在施肥前、施肥结束后的7天、14天、21天和28天，对不同处理的土壤样品进行了采集，并测定了各处理土壤的氮素含量和微生物群落结构。氮素含量的测定采用传统湿法消解法，微生物群落结构的分析则采用荧光原位杂交技术和多样性分析。
3.结果
3.1氮素含量的变化
在施肥周期内，不同处理的氮素含量均发生了变化。其中，施用聚合物尿素的PU组在处理后7天的土壤中氮素含量较高，随着时间推移，PU组和FU组的氮素含量均逐渐降低，但PU组的氮素含量仍高于FU组和FS组，且差异具有显著性（P<