鹽分與有機無機肥配施對土壤氮素礦化的影響

周 慧 史海濱 郭珈瑋 徐 昭 付小軍 李正中

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學水利與土木建筑工程學院，呼和浩特010018;2.內(nèi)蒙古河套灌區(qū)解放閘灌域管理局沙壕渠試驗站，巴彥淖爾015400)

0 引言

土壤鹽分是導致作物減產(chǎn)的主要非生物因素之一［1］，鹽分同時也會影響土壤中氮素轉化的生物過程［2］。在受鹽脅迫的土壤中，氮素正常轉化模式的改變對肥料的有效性產(chǎn)生很大影響［3］，探明肥料中氮素釋放規(guī)律對于最大限度提高氮肥利用效率、防止氮對環(huán)境造成不必要的污染至關重要［4］。研究表明，肥料的有效性在于當植物需要時其形式適合于植物獲得，滿足這一條件可以減少硝態(tài)氮通過反硝化及淋溶流失的風險。當施肥量超過作物最大吸氮量，或施用時間與植物吸收不同步時，土壤中硝酸鹽含量迅速增加，氮素損失也隨之增加［5-7］。因此，在鹽漬化土壤中合理施肥，以提高肥料利用效率及降低氮素面源污染是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

為提高鹽漬化土壤的作物產(chǎn)量，通常施用大量化肥來滿足作物所需［8-9］。然而，過量施用無機肥會加重土壤鹽漬化程度，并且增強土壤鹽分對作物生長的抑制作用［10］，因此，盲目增施氮肥將造成浪費［11］。近年來，施用有機肥被認為是鹽漬化農(nóng)田改鹽增肥的有效措施。研究證明，在鹽漬土中應用有機肥能加速鈉的浸出，降低交換性鈉的含量及土壤電導率［12-13］。此外，施入有機肥可以提高土壤養(yǎng)分含量、有機氮豐度和土壤酶活性，促進作物生長［14-15］。有機肥養(yǎng)分礦化過程較慢［16］，有機農(nóng)業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是將有機來源的氮礦化過程與作物對氮素的需求量同步化［17］，而無機肥料具有肥效快的特點，二者結合施用可以更好地滿足植物所需。因此，尋求合理的鹽漬化土壤中有機無機肥配施模式對于土壤培肥及作物增產(chǎn)具有重要意義。

相對于化肥，有機氮素轉化過程更為復雜，因為從有機物質(zhì)中釋放出的氮依賴于微生物介導的氮礦化過程，這些過程受環(huán)境條件、土壤性質(zhì)和有機肥特性的影響［18-20］。在鹽漬化土壤中，鹽分是影響土壤中養(yǎng)分循環(huán)的主要因素，特別是氮素的供應和轉化［21-22］。有機肥的施入可以改善土壤鹽分環(huán)境，利于氮素轉化，但同時又為土壤微生物提供了大量的碳源，使微生物活動加?。?3］，這很可能導致消耗無機氮庫過程的發(fā)生［24］。不同有機無機肥配比在鹽漬土中所產(chǎn)生的氮素轉化過程更為復雜，當前國內(nèi)外學者針對有機無機肥配施所產(chǎn)生的氮素礦化過程研究多集中于非鹽漬化土壤或單一程度鹽漬化土壤中［25-27］，而對不同程度鹽分土壤下兩者結合施用所產(chǎn)生的供氮效應則有待進一步探明。本研究采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗，研究不同鹽分條件下有機無機肥配施對氮素礦化的影響，以期為不同鹽分土壤制定合理的農(nóng)田土壤氮素養(yǎng)分管理模式提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)解放閘灌域沙壕渠試驗站(40°54'40″N，107°9'57″E，海拔1 034 m)進行，試驗區(qū)屬于典型的干旱地區(qū)，多年平均降雨量143 mm，蒸發(fā)量2 100 mm，多年平均氣溫7.7℃，無霜期為135 ～150 d。大于10℃的年積溫為3 551℃，年平均日照時數(shù)3 200 h，年凍融期180 d 左右。全年太陽總輻射約為6 000 MJ/m2，熱量充足。于2018年播前取0 ～20 cm 土壤為研究對象，土壤鹽離子主要以SO2-4和Cl-含量最多(表1)，為典型的硫酸鹽-氯化物型鹽土，土壤取回后完全混勻，置于室內(nèi)風干過2 mm 篩后供培養(yǎng)試驗用，其理化性質(zhì)見表2。供試無機肥料為尿素(含氮質(zhì)量分數(shù)46%)，有機肥為商品有機肥(由玉米秸稈腐熟后噴漿造粒而成，碳氮比為7.5∶1，含N 質(zhì)量分數(shù)10%，P2O5質(zhì)量分數(shù)1%，K2O 質(zhì)量分數(shù)1%，有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于等于45%，腐殖酸質(zhì)量分數(shù)大于等于17%，S 質(zhì)量分數(shù)大于等于8%)。

表1 試驗區(qū)土壤鹽離子含量Tab.1 Salt content of tested soils %

表2 試驗區(qū)土壤基本性狀Tab.2 Basic properties of tested soils

1.2 試驗設計

試驗區(qū)土壤鹽離子含量見表1。以NaCl 溶液和蒸餾水為原料，配置4 種不同鹽分水平的原溶液，溶液電導率分別為3.94、12.15、24.55、38.77 dS/m。通過漏斗將供試土壤分別用這4 種溶液浸出，在干燥箱(30℃)中干燥72 h，將處理后的土壤充分混勻，測定其電導率。重復這一過程，參照土壤鹽漬化程度劃分標準［28］，使土壤鹽分水平(電導率)分別達到非鹽漬化、輕度、中度和重度水平(分別為0.46、0.98、1.55、1.97 dS/m)，依次記為S1、S2、S3、S4。將土壤在室溫下保持干燥，直至試驗開始。

在不同土壤鹽分水平下分別設置5 種不同的有機無機肥配比模式(有機肥占施肥比例分別為0、25%、50%、75%、100%，各處理施氮總量一致)，按施氮量0.089 5 g/kg (以耕層0 ～20 cm 土壤質(zhì)量進行換算，相當于施純氮素量240 kg/hm2)把氮肥分別加入風干土中，充分混勻，并以不施肥處理為空白對照，依次記為U1、U3O1、U1O1、U1O3、O1、CK。試驗共24 個處理，3 次重復。模擬田間施肥方式、用量及田間含水率等條件，采用室內(nèi)恒溫(25 ±0.5)℃好氣培養(yǎng)法進行培養(yǎng)，培養(yǎng)容器為1 L 燒杯。

礦化試驗:稱取過2 mm 篩的風干土壤100 g 于1 L 燒杯中，加水至田間持水率的30%(將土、水在研缽中充分混勻后轉移至燒杯中)，用保鮮膜將燒杯口密封，并用針在保鮮膜上均勻扎小孔以創(chuàng)造好氣環(huán)境。置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中避光進行7 d 的預培養(yǎng)(達到激活土壤微生物活性的目的)。7 d 后第1 次取樣，記為第0 天取樣。隨后對預培養(yǎng)后的土壤按試驗設計進行處理，通過稱量調(diào)節(jié)含水率，使土壤含水率為田間持水率的65%。將燒杯放入25℃的培養(yǎng)箱避光培養(yǎng)。在培養(yǎng)期間每隔1 ～2 d 采用稱量法補充失去的水分，使土壤水分保持恒定狀態(tài)。每個處理分別在培養(yǎng)后的第1、3、7、14、21、28、42、56、78、90 天取3 個重復試樣，測定NH4+-N、NO3--N含量。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 礦化指標

礦化指標計算式為［29］

其中

式中 NA——凈氨化量，mg/kg

CA——培養(yǎng)后土壤銨態(tài)氮質(zhì)量比，mg/kg

IA——初始土壤銨態(tài)氮質(zhì)量比，mg/kg

NN——凈硝化量，mg/kg

CN——培養(yǎng)后土壤硝態(tài)氮質(zhì)量比，mg/kg IN——初始土壤硝態(tài)氮質(zhì)量比，mg/kg

NM——凈氮礦化量，mg/kg

1.3.2 土壤礦質(zhì)氮及電導率測定

無機氮含量分別用2 mol/L 浸提，其中土壤硝態(tài)氮含量采用紫外分光光度法測定，土壤銨態(tài)氮含量用靛酚藍比色法測定［30］;于培養(yǎng)結束后進行土壤樣品采集，各處理取3 次重復;電導率采用電導率儀測定土水比1∶5浸提液。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0 與Excel 2016 進行分析及圖表繪制，用LSD 法進行多重比較確定差異的顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同有機無機肥配施比例對不同程度鹽漬化土壤凈氨化量的影響

土壤有機氮礦化的第1 步是通過氨化作用形成NH4+-N。從圖1 可看出，土壤NH4+-N 釋放模式在不同鹽分水平和氮源類型之間有較明顯的差異。在S1 鹽分條件下，CK 處理土壤凈氨化量始終為負值，其余各施肥處理土壤凈氨化量在培養(yǎng)第1 天達到較高水平，在第3 天出現(xiàn)最大值，凈氨化峰值呈現(xiàn)施入無機肥比例越大土壤凈氨化量越大的趨勢，其中U1處理較其余施肥處理顯著(P ＜0.05)高17.78% ～90.13%。隨后各處理凈氨化量開始下降，且呈現(xiàn)施入化肥比例越大下降速率越快的趨勢，U1、U3O1 處理在培養(yǎng)第42 天基本趨于穩(wěn)定，而U1O1、U1O3、O1處理在第56 天之后幾乎保持不變。

圖1 土壤凈氨化量變化曲線Fig.1 Variation curves of soil net ammonification

在S2 鹽分條件下，CK 處理土壤凈氨化量在培養(yǎng)期間均為負值，但較S1 鹽分條件下略有升高。各施肥處理凈氨化量峰值均出現(xiàn)在第3 天，U1 及U3O1 處理凈氨化峰值較S1 鹽分條件下顯著降低24.71%和15.19%(P ＜0.05)，而U1O1、U1O3、O1處理較S1 鹽分條件下略有降低，但差異不顯著，至培養(yǎng)第28 天均降低到較低水平。

在S3 鹽分條件下，CK 處理土壤凈氨化量呈現(xiàn)先正后負的趨勢。各施肥處理凈氨化量峰值較S1、S2 鹽分條件下有所延遲，且不同有機無機肥配施比例凈氨化峰值出現(xiàn)時間不一，有機肥施入比例較大的處理峰值出現(xiàn)時間較遲。U1、U3O1 處理在第7天出現(xiàn)峰值，U1O1、U1O3 在培養(yǎng)第14 天出現(xiàn)凈氨化峰值，O1 處理在第21 天出現(xiàn)峰值。

在S4 鹽分條件下，CK 處理凈氨化量在整個培養(yǎng)期間均為正值，整體呈現(xiàn)先升后降的趨勢。U1、U3O1 處理凈氨化峰值出現(xiàn)時間與S3 鹽分條件下一致，較S3 鹽分條件下分別降低19.16%和20.74%，差異顯著(P ＜0.05)，而U1O1、U1O3 處理較S3 鹽分條件下凈氨化峰值進一步延遲，均在第21 天出現(xiàn)峰值，O1 處理在培養(yǎng)第28 天出現(xiàn)峰值。

從雙因素方差分析結果來看(表3)，土壤鹽分和氮源類型均對不同培養(yǎng)時期土壤凈氨化量有極顯著影響，除培養(yǎng)第90 天外，土壤鹽分和氮源類型兩者之間的交互作用也對土壤氨化量有極顯著影響，一定程度上說明土壤凈氨化量的變化與土壤鹽分以及有機無機肥配施比例密切相關。

表3 土壤凈氨化量的雙因素方差分析(F)Tab.3 Two-way analysis of variance on soil net ammonification

2.2 不同有機無機肥配施比例對不同程度鹽漬化土壤凈硝化量的影響

在好氧條件下，土壤中有機氮礦化為NH+4-N后，將通過硝化作用轉化為NO-3 -N。由圖2 可看出，培養(yǎng)期內(nèi)不同鹽分土壤及有機無機肥配施比例對土壤凈硝化量影響不一。與土壤凈氨化量不同，不同鹽分條件下CK 處理土壤凈硝化量在培養(yǎng)期間均為正值，但隨著鹽分增加呈降低趨勢。

圖2 土壤凈硝化量變化曲線Fig.2 Variation curves of soil net nitrification

在S1 鹽分條件下，各施肥處理凈硝化量均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，有機肥施入比例越大的處理其凈硝化量達到平穩(wěn)期越滯后，U1、U3O1 處理于培養(yǎng)第42 天基本趨于平穩(wěn)態(tài)勢，U1O1、U1O3 處理于第56天基本維持不變，O1 處理凈硝化峰值約出現(xiàn)在第70 天。各處理表現(xiàn)為無機肥施入比例越大其凈硝化量越大，至培養(yǎng)第90 天，U1 處理較其余處理顯著(P ＜0.05)高10.58% ～37.74%。

在S2 鹽分條件下，各施肥處理凈硝化量迅速升高，各處理凈硝化量達到平穩(wěn)時間較S1 鹽分條件下均有所提前，而凈硝化峰值較S1 鹽分條件下有所降低，U1、U3O1 處理于第28 天基本保持不變，其余處理峰值出現(xiàn)時間為第42 天，U1、U3O1、U1O1、U1O3、O1 處理凈硝化量最大值分別較S1 鹽分條件下 降 低 11.65%、10.99%、10.05%、5.96% 和0.53%，隨著有機肥施入比例越大2 種鹽分條件下差異越小。

在S3 鹽分條件下，各施肥處理凈硝化量增長速率較S1、S2 鹽分條件下均減緩，U1、U3O1 處理于第56 天基本趨于不變，而U1O1、U1O3、O1 處理在培養(yǎng)第90 天還未達到最大值，依然有增加的趨勢。各處理在S4 鹽分條件下凈硝化量變化規(guī)律與S3 鹽分條件下基本一致，U1、U3O1 處理在培養(yǎng)第90 天時較S3 鹽分條件下分別降低24.49%和20.96%，其余處理在培養(yǎng)結束時仍保持上升的態(tài)勢。

雙因素方差分析結果(表4)表明，在整個培養(yǎng)期內(nèi)，土壤鹽分及氮源類型均對土壤凈硝化量產(chǎn)生極顯著影響，鹽分水平和有機無機肥配施比例之間的交互作用在除培養(yǎng)第90 天外都對土壤凈硝化量產(chǎn)生極顯著影響。

2.3 不同有機無機肥配施比例對不同程度鹽漬化土壤凈氮礦化量的影響

從圖3 可看出，有機無機肥配施比例在不同土壤鹽分條件下對土壤凈氮礦化量有較明顯的區(qū)別。在S1 鹽分條件下，CK 處理土壤凈氮礦化量基本為負值，但呈逐漸升高的趨勢，至培養(yǎng)結束時其值為0.08 mg/kg，其余施肥處理凈氮礦化量均為正值，呈升-降-升的動態(tài)變化趨勢，U1、U3O1 處理于培養(yǎng)第28 天趨于穩(wěn)定，其余處理在培養(yǎng)第56 天基本保持不變?；适┤氡壤酱髢舻V化量越大，至培養(yǎng)第90 天，U1 處理較其余處理顯著(P ＜0.05)高10.59% ～37.74%，隨著有機肥施入比例增大差異越大。

表4 土壤凈硝化量的雙因素方差分析(F)Tab.4 Two-way analysis of variance on soil net nitrification

當鹽分升至S2 鹽分水平時，CK 處理土壤凈氮礦化量在培養(yǎng)期間內(nèi)均為正值。U1、U3O1 處理凈氮礦化量趨于穩(wěn)定所需時間與S1 鹽分條件下幾乎一致，峰值分別較S1 鹽分條件下降低10.35% 和9.23%，而U1O1、U1O3、O1 處理凈礦氮化量趨于穩(wěn)定時間較S1 鹽分條件下有所提前，于培養(yǎng)第42 天基本保持不變，凈氮礦化峰值較S1 鹽分條件下分別降低7.69%、5.08%和1.80%。S2 鹽分條件下各處理依然表現(xiàn)為化肥施入比例大的處理凈氮礦化量越大，U1 處理較其余處理顯著高8.65% ～18.44%，但隨著有機肥施入比例增大差異較S1 條件下減小。

圖3 土壤凈氮礦化量變化曲線Fig.3 Variation curves of soil net nitrogen mineralization

在S3 鹽分條件下，CK 處理凈氮礦化量為正值，在培養(yǎng)期內(nèi)呈上下波動態(tài)勢，其余施肥處理表現(xiàn)出逐漸上升態(tài)勢，U1、U3O1 處理凈氮礦化量在第56天趨于穩(wěn)定，其余處理在第70 天增幅變緩，U1 處理峰值較其余處理顯著(P ＜0.05)高7.22% ～43.10%(除U3O1 處理不顯著)，各處理峰值較S2鹽分條件下分別降低4.58% ～19.92%，有機肥施入比例越大的處理降低幅度越大。在S4 鹽分條件下，各處理凈氮礦化量變化趨勢與S3 鹽分條件下基本一致，在培養(yǎng)第21 ～28 天達到峰值，隨后呈小幅波動態(tài)勢?？傮w來說，化肥施入比例越大凈氮礦化量越大，同一處理凈礦化量較S3 鹽分條件下有不同程度的降低。

從雙因素方差分析結果(表5)得出，鹽分及氮源類型對培養(yǎng)期間凈氮礦化量產(chǎn)生極顯著影響，二者之間的交互作用除對培養(yǎng)第90 天土壤凈氮礦化量無顯著影響外，對其余時期均產(chǎn)生極顯著影響。從F 值來看，土壤鹽分及氮源類型是影響氮素礦化過程的主要因素，兩者之間的交互作用是影響凈氮礦化量的次要原因。

2.4 不同有機無機配施比例對不同程度鹽漬化土壤電導率的影響

從表6 可看出，至培養(yǎng)結束時，各鹽分水平不同氮源類型對土壤電導率均產(chǎn)生顯著影響。不同鹽分水平下，CK 處理土壤電導率較培養(yǎng)開始時均有所降低，這一結果是由于培養(yǎng)期間不斷向土壤中加水，從而導致土壤鹽分稀釋所造成。各施肥處理均可以促使土壤電導率增大，且呈現(xiàn)有機肥施入比例越大土壤電導率增幅越小的趨勢，這可能與肥料化學組成有關，本試驗所使用有機肥為玉米秸稈腐熟后噴漿造粒而成，含鹽量較少，從而使得有機肥水解并不會造成鹽分大幅上升。在S1 土壤鹽分條件下，各處理土壤電導率均呈現(xiàn)顯著性(P ＜0.05)差異，U1 處理較其余施肥處理分別高8.34% ～52.50%，而隨著土壤鹽分水平增加，各施肥處理之間土壤電導率差異逐漸減小，至S4 土壤鹽分水平時，U1 處理除較O1 處理顯著高11.79%外，與其余處理均無顯著性差異。說明隨著本底土壤鹽分逐漸增大，施肥對于土壤電導率的促進作用會逐漸減小。

表5 土壤凈氮礦化量的雙因素方差分析(F)Tab.5 Two-way analysis of variance on soil net nitrogen mineralization

表6 各試驗處理土壤電導率Tab.6 Soil electrical conductivity of each treatment dS/m

3 討論

肥料的有效性取決于其本身的化學特性及供試土壤的理化特征，是兩者之間相互作用的結果［31］。土壤中過量的可溶性鹽不僅會影響微生物的正常分布［32］，同時也對氮素轉化的生物過程產(chǎn)生影響［33］。因此，通過合理的施肥模式來調(diào)控不同鹽分條件下土壤氮素釋放過程是提高氮素有效性的重要途徑。

本研究表明，土壤鹽分水平在0.46 ～0.98 dS/m時，不施肥處理土壤凈氨化量在培養(yǎng)期間為負值，而在鹽分水平達到1.55 ～1.98 dS/m 時，土壤凈氨化量轉為正值。說明低鹽分條件下微生物對NH+4 -N的固持作用大于土壤本身的釋放量，而高鹽分水平可能會抑制微生物活性［34-35］，導致已礦化的銨態(tài)氮被微生物同化量減少。本研究結果發(fā)現(xiàn)，當鹽分水平從0.46 dS/m 升至0.98 dS/m 時，土壤凈氨化量下降速率明顯加快，而當鹽分水平升高至1.55 dS/m 時，鹽分延緩了NH4+-N 的形成，且在隨后的培養(yǎng)過程中凈氨化量下降速度減緩。這可能是因為適當?shù)耐寥利}分會加快土壤硝化速率，而鹽分水平過高會限制土壤硝化細菌的活性，從而抑制土壤-N 向NO3--N 的轉化過程［36-37］。前人研究表明，相較無機肥而言，有機肥具有肥效緩慢的特點［38-39］，本研究凈氨化量動態(tài)變化過程也進一步證明了這一點，即在試驗前期呈現(xiàn)隨著有機肥施入比例越大土壤凈氨化量越小的趨勢，而在培養(yǎng)后期則呈現(xiàn)出相反態(tài)勢。

本研究中，土壤凈硝化量受土壤鹽分水平及氮源類型影響較為明顯。與土壤凈氨化量表現(xiàn)不同，各鹽分水平下CK 處理土壤凈硝化量在整個培養(yǎng)期間內(nèi)均為正值，這是因為與-N 相比，微生物利用-N 需要更多的能量［40］，同時，-N 的存在會抑制-N 的轉運或硝態(tài)還原酶的合成［41-42］。因此，土壤中硝態(tài)氮的同化作用幾乎不存在。ZENG 等［43］研究表明，土壤鹽分水平對硝化速率的影響有一個閾值(1.13 dS/m)，當鹽分水平小于此值時促進硝化速率，高于此值則抑制土壤硝化速率，本研究在鹽分水平處于0.46 ～1.98 dS/m 時土壤凈硝化量變化趨勢也得到了相似的結果。本試驗結果表明，鹽分水平從0.46 dS/m 增至0.98 dS/m時，鹽分對化肥施入較多的處理土壤凈硝化量抑制作用較大，而土壤鹽分水平繼續(xù)增大至1.55 dS/m及以上時，鹽分水平對施入有機肥比例較大的處理也產(chǎn)生較明顯的抑制作用，NO-3 -N 形成速率減緩。這可能是因為土壤鹽分較低時，有機肥對土壤鹽分的加重程度較小，從而對硝化作用的抑制較小，而化肥的施用會較大幅度地提升土壤鹽分水平，抑制土壤氮素的硝化作用;當土壤鹽分處于較高水平時，土壤本身鹽分水平對不同氮源類型硝化過程均會產(chǎn)生強烈的抑制作用。

土壤鹽分及有機無機肥配施比例均會對土壤凈氮礦化量產(chǎn)生顯著影響。隨著鹽分水平增大，不施肥處理土壤凈氮礦化量由負值轉為正值，且呈逐漸增大的趨勢，說明鹽分水平的增加會導致微生物主導的腐質(zhì)化過程弱于土壤的礦化作用。本研究發(fā)現(xiàn)，當土壤鹽分水平在設計范圍之內(nèi)時，各施肥處理土壤凈氮礦化量均隨鹽分水平升高而降低，這與CHANDRA 等［44］的研究結果一致。當土壤鹽分水平較低(小于0.98 dS/m)時，土壤凈氮礦化量在培養(yǎng)初期會產(chǎn)生短暫的下降，這可能由于此時期微生物對-N 的同化量大于-N 向-N 的轉化量造成。本研究結果表明，各處理累積凈氮礦化量的變化分為兩部分，當鹽分水平從0.46 dS/m 增至0.98 dS/m 時，各處理均較迅速地達到礦化峰值，且呈現(xiàn)出隨著有機肥施入比例的增大凈氮礦化量的差異減小的現(xiàn)象，這可能是由于有機肥對提高土壤鹽分作用較小所導致，至培養(yǎng)結束時，S2 鹽分水平下單施有機肥處理較單施化肥處理土壤電導率降低25.02%。當土壤鹽分水平為1.55 dS/m 時，各處理凈氮礦化量在培養(yǎng)后期又有上升態(tài)勢，這可能是因為隨著培養(yǎng)時間的延長，微生物細胞中滲透物質(zhì)的積累會提高其耐鹽能力［45-46］，微生物活性增強從而會促進礦化作用進行，礦質(zhì)氮含量在培養(yǎng)后期呈持續(xù)增加態(tài)勢。

土壤有機氮向無機氮的轉化過程也伴隨著NH3、N2O 等氣體的損失。本研究條件下，有機氮礦化的第1 步即轉化為-N，這也為土壤氨揮發(fā)提供了充足的底物。不同鹽分及有機無機肥配施比例所產(chǎn)生的礦化過程不一，導致各處理氨揮發(fā)損失也會有所差異。研究表明，隨著土壤鹽分水平的升高，土壤氨揮發(fā)損失增加［47］，這可能也是導致本研究凈氨礦化量隨著鹽分增加逐漸減小的原因之一。但本研究發(fā)現(xiàn)，適當?shù)脑黾油寥利}分水平會促進土壤硝化作用(由0.46 dS/m 增至0.98 dS/m 時)，從而快速降低土壤-N 含量，減少土壤氨揮發(fā)損失［48］，而隨著鹽分繼續(xù)增加，土壤硝化作用被抑制，又將增加土壤氨揮發(fā)累積量［49］。研究表明，N2O 是土壤硝化過程和反硝化過程的中間產(chǎn)物，土壤含鹽量及氮源類型均會影響土壤硝化和反硝化過程。RESHAM等［50］研究發(fā)現(xiàn)，隨著土壤鹽分水平增加，N2O 排放量將增加。這可能是因為在鹽分較高時，會抑制亞硝酸鹽氧化菌，導致硝化過程基本停留在亞硝酸鹽階段，同時高鹽分水平會抑制N2O 還原酶活性，使得異養(yǎng)反硝化過程產(chǎn)生大量N2O［51］，這可能也是導致本研究隨著鹽分水平增加土壤凈硝化量減小的原因之一。本研究表明，當鹽分水平較低時(0.46 dS/m)，隨著有機肥施入比例增大土壤NH+4 -N 釋放量減小但周期延長，因此，采取適當?shù)挠袡C無機肥配施模式對于降低NH3、N2O 損失極為重要。鹽分水平增至0.98 dS/m 時，各施肥處理之間凈氨化量差異減小，且增施有機肥相較低鹽水平可以促進土壤硝化作用的進行，從而可以減少氨揮發(fā)及N2O 損失，提高氮素有效性;當鹽分水平增至1.55 dS/m 及以上水平時，有機肥施入較多的處理氨化過程遲緩，同時硝化作用也受到抑制，可能會造成過多的氣體損失。因此，針對不同土壤鹽分水平進行合理的有機無機氮肥調(diào)配對于減小面源污染及提高氮素有效利用極為重要。

微生物在土壤養(yǎng)分循環(huán)過程中起著重要作用。研究表明，土壤鹽分含量過高會降低微生物活性和生物量［52］，改變微生物群落結構［53］，而有機肥可為微生物提供能源物質(zhì)碳素和營養(yǎng)物質(zhì)氮素，提高微生物活性［54］。關于系統(tǒng)探討不同鹽分條件下有機無機肥配施比例對微生物活性影響來揭示土壤供氮效應機制，還有待進一步研究。本試驗結果表明，隨著土壤鹽分增大，氮源類型對土壤礦化過程影響增大，說明有機無機肥配施在鹽分較大的土壤更具優(yōu)越性。

4 結論

(1)雙因素方差分析表明，土壤鹽分及有機無機肥配施比例均顯著影響培養(yǎng)期內(nèi)氮素礦化過程。土壤氨化作用隨著鹽分水平的升高逐漸減弱;土壤電導率從0.46 dS/m 增至0.98 dS/m 時，鹽分水平的增加促進了土壤硝態(tài)氮的生成速率，但當土壤電導率增至1.55 dS/m 及以上時，會抑制土壤硝態(tài)氮的形成。

(2)同一鹽分水平，隨著有機肥施入比例的增大，土壤銨態(tài)氮及硝態(tài)氮的形成速率減緩，且礦化量減少;當土壤電導率為0.98 dS/m 時，對有機肥施入較多的處理礦化抑制作用較小，不同有機無機肥配施處理之間礦化量差異減小，但當土壤電導率在1.55 ～1.97 dS/m 時，會對有機肥施入比例較大處理的礦化過程產(chǎn)生延緩作用，但并不會完全抑制，在培養(yǎng)后期仍呈現(xiàn)出持續(xù)增加的態(tài)勢。

(3)綜合來看，為保證合理的氮素供應，不同鹽分水平下應進行合理的有機無機肥配施。在土壤鹽分水平較低時(0.46 dS/m)，有機無機肥各半配施在培養(yǎng)期間會產(chǎn)生平穩(wěn)的氮素釋放過程，且氮礦化量也處于較高水平;當土壤電導率增至0.98 dS/m，可以適當增大有機肥施入比例，該處理前期氮礦化量較少，可以減少氮素損失，而在后期氮礦化量增大，利于作物吸收利用;當土壤電導率升至1.55 dS/m 以上時，有機肥礦化量較少，且礦化周期較長，無法滿足作物對氮素的高需求期，需要適當增大無機肥施入比例，以保證充足的氮素供應。