硝化抑制剂与生物炭配施对水稻土氮素转化及氮肥利用率的影响

【摘要】：以酸性和中性水稻土为供试土壤,通过盆栽试验研究3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3, 4-dimethylpyrazole phosphate, DMPP)与玉米秸秆生物炭配施对水稻土氮素转化及氮肥利用率的影响。试验设置4个处理:对照(CK)、DMPP、DMPP+300℃生物炭(DMPP+300BC)、DMPP+500℃生物炭(DMPP+500BC)。结果表明:与单施DMPP处理相比,DMPP配施500℃生物炭使中性水稻土中水稻籽粒产量和氮肥利用率分别提高8.5%和10.6%(P0.05),但对酸性水稻土作用效果不显著。DMPP配施生物炭能够有效延长硝化抑制时长,在水稻培养42 d后,土壤铵态氮(NH_4~+-N)含量高于单施DMPP处理;DMPP配施生物炭能够有效抑制NH_4~+-N向硝态氮(NO_3~--N)转化,且对中性水稻土的效果优于酸性水稻土,500℃生物炭的效果优于300℃生物炭。水稻培养21 d后,与单施DMPP处理相比,DMPP配施300℃和500℃生物炭使酸性水稻土反硝化活性分别降低了45.4%和80.9%(P0.05),并显著高于中性水稻土。水稻培养21 d内,与单施DMPP相比,DMPP配施生物炭对2种水稻土氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea, AOA)丰度没有显著影响,但提高了酸性水稻土中氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)的丰度,而中性水稻土中AOB的丰度显著降低(P0.05)。本研究结果表明,DMPP配施500℃生物炭能够通过延长硝化抑制时长和降低中性水稻土中AOB的丰度来抑制硝化作用,提高水稻籽粒产量和氮肥利用率。