Soil Nitrous Oxide Emission as Affected by Application of Phosphorus.pdf

1、磷(P)是地球上組成生命有機體的最重要元素之一，并且被認(rèn)為是植物生長的大量營養(yǎng)元素之一。世界大多數(shù)農(nóng)業(yè)土壤都是缺乏磷的（土壤溶液濃度為0.05mg g-1。磷在光合作用，蛋白質(zhì)的合成和基因染色體的核心組成部分中扮演著幾個重要作用。土壤缺磷導(dǎo)致作物生長和生產(chǎn)力的下降。因此，施用不同的有機和無機肥料去修復(fù)農(nóng)業(yè)土壤中的磷元素是很有必要的。磷的應(yīng)用通過分解有機物、氮的礦化(N)和影響土壤中微生物的生長與活動，從而激發(fā)了生物地球化學(xué)循環(huán)。磷進(jìn)入土

2、壤中通過C和N的循環(huán)大幅度地影響N2O排放。然而，目前施磷對N2O排放的影響沒有得到很好的理解。因此，設(shè)計了一些實驗室內(nèi)和盆栽試驗去研究在缺磷的土壤中，P對N2O排放的影響。
　　本研究中沖積缺磷土壤在所有試驗中被使用。風(fēng)干的不同磷水平(0，20，40和50 mg kg-1)的土壤在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（溫度控制在25℃。尿素肥料作為不同氮劑量（0和200 mg kg-1），在水孔隙度(WFPS)為60％和90％的不同土壤濕度條件下施用在

3、P試驗土壤中。此外，生物炭（0和300 g/盆）單獨使用以及與P組合施用于不同的水稻品種(Oryza sativa L.)，即IR-64和黃華占（HHZ。在不同的時間段采集氣體樣品，使用氣相色譜儀測定和分析氧化亞氮排放。同時采集土壤樣品，分析土壤中的一些指標(biāo)，如速效P，DOC和礦質(zhì)氮(NH4+-N和NO3--N。DOC的含量由C/N元素分析儀(Germany)測定。土壤銨態(tài)氮(NH4+-N)和硝態(tài)氮(NO3--N)的濃度采用紫外分光光度

4、計測定。土壤pH用pH計測定(pH electrode PB-10; SartoriusAG，GoettingenGermany)。速效磷濃度使用紫外分光光度計測定。氣相色譜儀（7890-A: USA）測定氧化亞氮濃度。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　添加磷進(jìn)入缺磷土壤極顯著地增加了速效磷的濃度。在培養(yǎng)初期測得最高速效磷濃度，20天后濃度逐漸下降直到試驗結(jié)束。在不同磷濃度處理條件下，速效磷濃度在10-140 mg kg-1之間。不同

5、磷酸鹽肥料TSP，KH2PO4，MAP和Na2H2PO的加入增加了土壤中速效磷的濃度。此外，與CK處理相比，生物炭處理的土壤具有較高的速效磷濃度，土壤水分也增加了速效磷濃度，與60％WFPS處理相比，在90％WFPS中觀察到最高的速效磷濃度。
　　同時，在第10天，銨態(tài)氮(NH4+-N)濃度達(dá)到最大值，后來逐漸減少，直到50天培養(yǎng)結(jié)束。三元過磷酸鈣(TSP)肥料的施用增加了銨態(tài)氮(NH4+-N)的濃度。隨著土壤水分的增加，生物炭和

6、氮肥的應(yīng)用也增加了銨態(tài)氮(NH4+-N)的濃度。從試驗開始后，硝態(tài)氮(NO3--N)的濃度持續(xù)增加，在試驗結(jié)束時，由于NH4+-N氧化轉(zhuǎn)化為NO3--N，所以NO3--N濃度達(dá)到最大值。在整個培養(yǎng)時期，TSP肥料的加入增加了NO3--N濃度。隨著土壤水分的增加，生物炭和氮肥的應(yīng)用增加了NO3--N的濃度，與60％WFPS處理相比90％WFPS處理條件下NO3--N濃度更高。
　　不同P濃度的應(yīng)用增加了可溶性有機碳(DOC)的含量，

7、在土壤中，與低P濃度處理相比，在較高的P濃度處理條件下，DOC的濃度達(dá)到最大。在研究的初期階段，DOC含量達(dá)到最大值，然后逐漸60％WFPS下降，直到試驗結(jié)束。生物炭和氮肥的添加增加了DOC含量，與60％WFPS處理相比90％WFPS處理條件下，DOC含量更高。在研究開始時，土壤N2O排放達(dá)到最大值，隨后緩慢下降到一個水平面上，直到培養(yǎng)結(jié)束。不同磷水平的添加處理提高了N2O排放，與低磷水平處理相比，在培養(yǎng)15天時，在較高的磷水平處理條件

8、下，N2O排放達(dá)到最大值(0.12 ug kg-1 h-1。通過添加不同的磷肥，土壤N2O排放增加，在TSP處理過的土壤中，有更高的N2O排放量(0.10 ug kg-1h-1)。單獨施用N或者與磷處理的結(jié)合施用增加了N2O排放，與60％WFPS處理相比，由于高的土壤水分為N2O排放提供了有利的條件，所以在90％WFPS處理條件下，N2O的高排放被量化。在不同的水稻品種中，生物炭單獨添加或者與磷結(jié)合的添加增加了土壤N2O的排放量，與IR

9、64品種相比，HHZ有更高的土壤N2O的排放量。
　　在控制條件下，培養(yǎng)研究和盆栽試驗的結(jié)果表明，不同磷水平的應(yīng)用修復(fù)了土壤中更多的磷含量。高的磷含量提高了硝化和反硝化細(xì)菌的活性，從而增加了土壤N2O的排放。生物炭的應(yīng)用提高了有機物的分解速率，從而增加了土壤中可溶性碳含量，這些可溶性碳含量為微生物的生長和新陳代謝提供了底物，因此激發(fā)了更高的N2O排放。生物炭應(yīng)用對缺磷土壤具有磷協(xié)同效應(yīng)，從而提高了土壤中磷的含量。研究結(jié)果表明，土壤