黄腐酸和聚天冬氨酸对蔬菜氮素吸收及肥料氮转化的影响

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近年来,黄腐酸(FA)和聚天冬氨酸(PASP)作为肥料添加剂在生产和应用中发展迅速。为研究碱性土壤上FA和PASP与氮肥配施的效果及可能的作用机制,本文通过田间小区试验和溶液培养试验研究了FA和PASP对白菜、萝卜和蕹菜的生长及氮素吸收的影响;通过恒温培养试验探讨了FA和PASP与尿素配施对氮素转化的影响;同时通过盆栽试验,采用15N示踪法明晰了施用FA和PASP后蕹菜的氮素吸收特性及标记氮肥的去向。主要研究结论如下:1.不同用量的FA和PASP对白菜和萝卜的产量及氮累积量的影响不同。FA用量为72kg·hm-2时白菜的产量和氮累积量分别提高了13.25%和16.06%,PASP用量为15kg·hm-2时白菜的产量和氮累积量分别增加了10.50%和14.10%。施用FA和PASP显著提高了萝卜的产量,但对萝卜的氮累积量无显著影响。2.在适宜的FA和PASP浓度下,蕹菜的根系形态、生物量和吸氮量变化显著。稀释400倍的FA处理显著提高了蕹菜的鲜重,同时蕹菜的根长和根表面积分别增加了25.76%和22.61%,但对蕹菜吸氮量无显著影响。稀释2000和1200倍的PASP处理显著提高了蕹菜的生物量和吸氮量,同时促进了根系伸长、根表面积及根体积的增加,且蕹菜吸氮量与根系形态呈极显著正相关。3.不同用量的FA和PASP与尿素配施,氮素的转化规律与尿素对照有所不同。(1)配施FA后土壤铵态氮含量降低了7.54%38.15%,验证了FA对NH4+具有吸附作用;硝态氮产生速率与对照基本相同,但FA用量为1.5g·kg-1和3.0g·kg-1时,其硝化潜势分别提高了16.74%和37.55%,可能与小分子量FA有机氮矿化有关。(2)配施PASP后土壤铵态氮含量降低了9.29%30.74%,这与PASP羧基上的H+与土壤中的NH4+发生交换作用有关。不同用量的PASP处理硝态氮的产生速率不同,当PASP用量为900mg·kg-1时,其硝化速率常数比对照降低了15.73%,减缓了培养期间硝态氮的释放速率。4. FA和PASP与15N标记尿素配施,蕹菜对不同来源氮素的吸收量及氮肥的去向均有所变化。蕹菜生长60天收获时,配施处理的蕹菜总吸氮量提高了10.84%18.25%,其中,蕹菜对非标记氮素的吸收量显著增加,且随FA和PASP用量的增多而增加。FA用量为3.0g·kg-1时氮肥的当季利用率显著低于尿素对照,其余处理无显著变化。而配施处理的标记氮肥损失率比对照减少了5.4114.58个百分点,氮肥在土壤中的残留率提高了5.0820.02个百分点,显示出对土壤氮库的贡献作用显著。综上分析,FA与尿素配施后,能很快吸附土壤中的NH4+,有利于减少碱性土壤上氨的挥发损失,且随着时间的延长,FA发生矿化释放出无机氮;PASP与尿素配施,能减缓铵态氮的释放速率,硝态氮的产生速率也有所降低;在土壤-作物系统中,FA和PASP与氮肥配施能提高蔬菜的产量,促进蔬菜根系的生长及对氮素的吸收,减少氮肥的损失量,提高氮肥的总回收率。
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