尚麗萍

(新賓滿族自治縣三道關(guān)林場(chǎng)，遼寧 新賓 113200)

氮、磷、鉀是農(nóng)作物的必需元素，其中氮對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響是十分明顯的[1-2]。土壤中富含大量的氮磷鉀元素，但可供吸收的無(wú)機(jī)氮素卻是少之又少，且以硝態(tài)氮與銨態(tài)氮形式存在[3-6]。撫順市新賓縣土壤類型為棕壤，其林地、草地與耕地土壤中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量的變化規(guī)律尚不明確。因此，通過(guò)研究新賓縣不同深度土壤氮素的分布，分析了林地、草地、耕地銨態(tài)氮與硝態(tài)氮含量的變化情況，從而闡明不同土壤類型下其氮素分配的情況。

1 研究地區(qū)自然概況

新賓縣東與吉林省通化市、柳河縣搭界，南與本溪市、桓仁縣為鄰，西與撫順市相連，北與清原縣毗壤，地理位置41°14′10″～41°58′50″N，124°15′56″～125°27′46″E。地貌類型屬于構(gòu)造侵蝕的中低山區(qū)，以長(zhǎng)白山系龍崗山脈為主體，境內(nèi)峰巒疊嶂，平均海拔492 m。新賓縣土地總面積4 427 km2，其中耕地面積2.63萬(wàn)hm2；可開發(fā)的小流域有6 036條，總面積23.17萬(wàn)hm2；可開墾的草甸地、山間地和河灘地6 800 hm2。新賓縣森林總面積為39.5萬(wàn)hm2，森林覆蓋率64%，木材蓄積量達(dá)到2 045萬(wàn)m3，為遼東山區(qū)最大的“森林寶庫(kù)”。

2 試驗(yàn)方法

2.1 取樣方法

考慮到樣點(diǎn)代表性和空間分布均勻性，在草地、耕地和林地3種樣地中各選取5個(gè)樣點(diǎn)，各取樣點(diǎn)間的距離大于50 m。在各取樣點(diǎn)隨機(jī)抽選，每次3點(diǎn)，每隔5 cm取3個(gè)土層深度的土壤，將同一個(gè)土層的混合成一個(gè)土壤樣本，然后用真空滅菌取樣袋存放，帶回實(shí)驗(yàn)室，土壤樣品經(jīng)過(guò)自然風(fēng)干后，碾碎過(guò)80目篩待測(cè)。

2.2 銨態(tài)氮、硝態(tài)氮與全氮的測(cè)定

銨態(tài)氮：使用納氏試劑光度法測(cè)定[7]。

硝態(tài)氮：使用酚二磺酸比色法測(cè)定[8]。

全氮：濃H2SO4-H2O2消煮，用FOSS-8400凱氏定氮儀測(cè)定氮含量[9]。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)整理和圖表制作采用Microsoft Word 2003，其他部分使用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與SPSS 11.0進(jìn)行處理、計(jì)算與做圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 林地、草地與耕地土壤表層銨態(tài)氮、硝態(tài)氮與全氮的含量

由表1可知，林地中的硝態(tài)氮與全氮的含量最高，分別為28.62 mg·kg-1與1.00 g·kg-1，與耕地差異達(dá)到顯著或極顯著水平，但其銨態(tài)氮較草地含量略小，差異不顯著；而草地的3種氮含量均顯著或極顯著高于耕地，分別較耕地高54.86%、34.75%與18.29%。造成如此大差異的原因可能是耕地里過(guò)量硝態(tài)氮難以被土壤顆粒吸收，其容易隨灌溉用水或者雨水進(jìn)入到土壤的更深層次，其土壤中的硝態(tài)氮積累與灌溉指數(shù)呈負(fù)相關(guān)[10]。林地的硝態(tài)氮含量較高，其原因可能是由于植被覆蓋的不同且小氣候有一定差異，使得土壤中水分情況出現(xiàn)明顯的差異，進(jìn)而使硝態(tài)氮富集在表層。耕地銨態(tài)氮含量較低是因?yàn)檗r(nóng)作物大量種植，農(nóng)作物生長(zhǎng)吸收大量銨態(tài)氮，成熟之后被收獲，秸稈沒(méi)有還田。耕地使用化肥較多，土壤板結(jié)、透氣性較差；林地的枯枝落葉層較厚，在微生物的分解下，能夠分解產(chǎn)生銨態(tài)氮，加之根系鎖水能力極強(qiáng)，進(jìn)而使銨態(tài)氮富集在土壤表層[11]。

表1 不同類型土地土壤表層銨態(tài)氮、硝態(tài)氮與全氮的含量

注：表中不同小寫字母表示0.05水平顯著；表中不同大寫字母表示0.01水平顯著。

3.2 林地、草地與耕地中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮空間層次的分布規(guī)律

圖1 不同土地利用類型下不同深度銨態(tài)氮含量

由圖1可知，林地0～15 cm土層的銨態(tài)氮含量均顯著或極顯著高于草地與耕地，其中0～5 cm的差值最大，其次為5～10 cm，最少為10～15 cm。由此可見(jiàn)隨著土層厚度增加，林地與草地銨態(tài)氮含量逐漸減少，差異較耕地達(dá)到極顯著水平，但耕地則不規(guī)律，呈先上升后下降的趨勢(shì)。其主要原因可能是有機(jī)質(zhì)含量隨著土層深度的增加而降低[11]，且目前林地的面積逐年縮減，常規(guī)耕地的農(nóng)藥、化肥施用量加大，使得土壤的一些物理、化學(xué)性狀逐年變差，進(jìn)而使規(guī)律性減少。

由圖2可知，林地在0～10 cm土層中硝態(tài)氮含量顯著或極顯著高于草地與耕地，但在10～15 cm土層中，草地的硝態(tài)氮含量高于林地與耕地，且其硝態(tài)氮含量較耕地差異達(dá)到顯著水平；隨土層深度的增加，微生物數(shù)量下降，土壤透氣性降低，導(dǎo)致可轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氮的氮源減少。

圖2 不同土地利用類型下不同深度硝態(tài)氮含量

4 結(jié) 論

4.1林地、草地與耕地的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮與全氮差異顯著。其中林地表層硝態(tài)氮與全氮含量最高，草地銨態(tài)氮含量最高，但耕地3項(xiàng)指標(biāo)均偏低，所以保護(hù)林業(yè)用地、退耕還林對(duì)環(huán)境具有極其重要的影響。對(duì)耕地實(shí)行農(nóng)作物輪作、增施有機(jī)肥、少用化肥和除草劑將有益于改善土壤養(yǎng)分和質(zhì)地狀況。

4.2林地0～15 cm的銨態(tài)氮含量均最高，其顯著或極顯著高于草地與耕地；但草地與耕地之間的銨態(tài)氮含量差異不顯著。

4.3林地0～5 cm硝態(tài)氮含量最高為10.48 mg·kg-1，顯著高于草地與耕地，其5～10 cm硝態(tài)氮含量極顯著高于草地與耕地，10～15 cm林地與草地顯著高于耕地。硝態(tài)氮含量的規(guī)律為隨著土壤深度增加，含量隨之降低。