全 文 ：第 36 卷第 2 期
2016年 1月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.36,No.2
Jan.,2016
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家“十二五冶科技支撑项目(2012BAD14B11)
收稿日期:2014鄄09鄄23; 摇 摇 修订日期:2015鄄07鄄27
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wufaqi@ 263.net
DOI: 10.5846 / stxb201409231887
田国成,王钰,孙路,施明新,吴发启.秸秆焚烧对土壤有机质和氮磷钾含量的影响.生态学报,2016,36(2):387鄄393.
Tian G C, Wang Y, Sun L, Shi M X, Wu F Q.Effects of wheat straw burning on content of soil organic matter, nitrogen, phosphorus, and potassium.Acta
Ecologica Sinica,2016,36(2):387鄄393.
秸秆焚烧对土壤有机质和氮磷钾含量的影响
田国成1,王摇 钰2,孙摇 路1,施明新2,吴发启1,*
1 西北农林科技大学资源环境学院,杨凌摇 712100
2 西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌摇 712100
摘要:秸秆露天焚烧作为对废弃秸秆常见的处理方式在中国普遍存在。 目前的研究多集中在焚烧对区域大气环境的影响,对土
壤环境的化学效应研究较少。 因此,为揭示大田秸秆焚烧对土壤生物化学性质的影响,设置不焚烧(CK)、减量焚烧(A1)、全量
焚烧(A2)、增量焚烧(A3)4个处理,通过连续 4个月的田间小区定位试验,探究不同小麦秸秆焚烧量对耕层 0—5 cm土壤有机
质含量、微生物数量、土壤养分含量的即时效应和各指标在玉米各生育期内的变化情况。 结果表明:小麦秸秆焚烧 1 d 后土壤
有机质含量和微生物数量相对于 CK 显著降低(P<0.05)。 其中,有机质含量在焚烧后减少 11.0%—22.1%,真菌数量降低
30.8%—56.1%,细菌数量降低 50.6%—72.6%,放线菌数量降低 46.9%—68.3%。 土壤全效和速效养分含量显著增加(P<0.05):
全磷含量增加 6.5%—12.9%,全钾含量增加 4.6%—18.1%,全氮含量增加 2.6%—13.2%。 速效磷含量增加 9.8%—39.1%,速效
钾含量增加 13.2%—39.1%,铵态氮含量增加 8.6%—38.7%,硝态氮含量增加 1.4%—9.2%。 各指标的变化幅度随焚烧量的增多
而加大(A3>A2>A1)。 玉米生育期内,焚烧处理的土壤有机质含量平均恢复 5.6%(A1>A2>A3)。 与有机质相比,焚烧处理土壤
微生物数量恢复程度较高,其中细菌的恢复速率最快。 在玉米苗期各焚烧处理的真菌、细菌和放线菌平均数量相对于 CK依次
降低 12.7%、17.4%、11.9%,在大喇叭口期和成熟期,微生物数量与 CK 间差异不显著。 速效养分含量在玉米生育期显著高于
CK。 在玉米苗期、大喇叭口期和成熟期,相对于 CK速效磷含量平均增加 24.9%、27.0%、29.2%,速效钾平均增加 24.0%、14.1%、
15.2%,铵态氮平均增加 25.5%、23.1%、20.2%,硝态氮平均增加 20.8%、19.2%、19.8%。
关键词:秸秆焚烧;有机质;微生物;土壤养分
Effects of wheat straw burning on content of soil organic matter, nitrogen,
phosphorus, and potassium
TIAN Guocheng1, WANG Yu2, SUN Lu1, SHI Mingxin2, WU Faqi1,*
1 College of Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
2 Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
Abstract: As a common treatment of waste straw, open straw burning is widespread in China, especially during harvest
seasons every year. Recently, many studies have focused on the effect of straw burning on the regional atmospheric
environment. However, there is relatively limited data on the change in the biochemical properties of soil. In order to better
evaluate the effects of field straw burning on soil organic matter content, microorganism quantity, and soil nutrient content,
a 4鄄month field trial was initiated in 2013. In the experiment, 4 treatments were used with different amounts of wheat straw:
reduced burning (0.24 kg / m2, as A1), normal burning (0.48 kg / m2, as A2), and incremental burning (0.72 kg / m2, as
A3), and no burning (as CK). The effects of burning treatments on soil organic matter content, microorganism quantity,
and soil nutrient content were measured by analysis of soil samples from 0—5 cm depth of topsoil, which were collected 4
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times on June 13th ( one day after straw burning), July 10th (maize seedling stage), August 15th ( maize tasselling
stage), and October 8th (maize maturity stage) . The results showed that there were significant changes in soil organic
matter content, quantities of fungi, bacteria, and actinomycetes, as well as total and available P, K, and N due to the
different burning treatments. The immediate effect of straw burning on these indicators was marked. The burning treatments
had adverse influences on soil organic matter and microorganisms. Compared with the CK treatment, soil organic matter
content decreased by 11.0%—22.1%. The quantities of fungi, bacteria, and actinomycetes decreased by 30.8%—56.1%,
50.6%—72. 6%, 46. 9%—68. 3%, respectively. Soil total and available nutrient content increased significantly ( P <
0.05). The content of total P, total K, total N, available P, available K, nitrate nitrogen, and ammonium nitrogen
increased by 6.5%—12.9%, 4.6%—18.1%, 2.6%—13.2%, 9.8%—39.1%, 13.2%—39.1%, 8.6%—38.7%, 1.4%—
9.2%, respectively. Meanwhile, the study found these indicators showed an increasing trend with the increase of burned
wheat straw amount, namely in the order A3 > A2 > A1. Throughout the growth period of maize, soil organic matter and
microorganism quantity in the three burning treatments recovered to different extents. After the maize growth period,
compared with the previous stage after burning, soil organic matter content in burning treatments recovered 5.6% on an
average in the order A1 > A2 > A3. The microorganism population restored to a higher degree than that of organic matter.
Bacteria had the fastest recovery rate among the three microbes. In the maize seedling stage, the quantity of fungi, bacteria,
and actinomycetes in the burning treatments was 12.7%, 17.4%, 11.9% lower than that of CK, respectively. At the maize
tasselling and maturity stage, the microorganism quantities had no significant differences between the burning treatments and
CK, which indicated that the microbial quantities had reached the normal level two months later after burning. Soil available
nutrient content in the burning treatments was higher than that of CK during the maize growth period. At the seedling,
tasselling, and maturity stage, compared with the CK, the available P content increased by an average of 24.9%, 27%,
and 29.2%; available K content increased by an average of 24%, 14. 1%, and 15. 2%; ammonium nitrogen content
increased at an average of 25.5%, 23.1%, and 20.2%; and nitrate nitrogen content increased at an average of 20.8%,
19.2%, and 19.8%, respectively.
Key Words: straw burning; organic matter; microbial quantity; soil nutrient
土壤有机质、速效养分和微生物是农田耕层土壤循环系统的关键组分,其含量或数量对不同农业措施有
不同的响应。 秸秆焚烧作为对废弃秸秆常见的处理方法,是农田生态系统中一种常见的火干扰形式,土壤环
境的物理、化学及生物特性可因火烧的加热及氧化等作用而改变[1],对农田小气候具有不容忽视的影响。 目
前我国对火干扰条件下土壤环境变化的研究多集中在草原与森林生态系统方面,而焚烧处理对农田土壤生物
化学的效应研究较少。
秸秆作为农业生产系统中重要的副产品,具有较高的利用价值。 伴随粮食增产,我国每年各类秸秆总产
量达 7亿 t左右[2]。 近年来,随着科技进步和认识水平的提高,我国在作物秸秆的综合利用方面取得了较快
的发展。 但在小麦、玉米等作物的收获季节,秸秆焚烧现象仍然频发、多发,且呈现出逐年增多的趋势[3]。 目
前对秸秆焚烧的报道和研究主要集中在对农田大气环境的影响方面,对土壤有机质、微生物及土壤养分的影
响的研究较少。 本研究通过设置不同小麦秸秆焚烧量,探究焚烧的即时效应,及玉米各生育期内秸秆焚烧对
表层土壤有机质含量、微生物数量、速效养分含量的影响,以期为客观评价农田秸秆焚烧对土壤环境的影响提
供科学理论依据。
1摇 材料与方法
1.1摇 试验地概况
试验样地位于陕西省三原县西北农科技大学三原试验站(108毅52忆E,34毅36忆N),种植制度为冬小麦鄄夏玉
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米一年二熟轮作制。 该地区位于关中平原中部,属于暖温带大陆性气候,年平均气温 12.9 益,年平均降雨量
526.5 mm。 年日照时数 2095 h,无霜期 218 d左右。 试验田土壤为半淋溶土纲中红油土,耕层土壤基本理化
性状如下:pH 8.11,容重 1.35 g / cm3,有机质、全氮含量分别为 17.96、0.95 g / kg,速效钾、速效磷含量分别为
185.36、8.36 mg / kg,粘粒 28.7%,粉粒 65.4%,砂粒 5.9%。
1.2摇 试验设计
试验于 2013年 6月中旬至 2013年 10月上旬进行。 目前在关中平原地区存在 3 种小麦秸秆焚烧现象:
(1)低茬收割后焚烧,秸秆随收割机移动平铺地表,秸秆量约为全量;(2)高留茬收割后焚烧,秸秆量约为全量
的一半;(3)少量的人工收割后堆放焚烧,秸秆量为全量的 1.5 倍左右。 因此本试验采用单因素随机设计,设
置不同小麦秸秆焚烧量:空白对照(CK),秸秆不焚烧,移出小区;减量焚烧(A1),秸秆焚烧量为平均秸秆产量
的 50%(0.24 kg / m2);全量焚烧(A2),秸秆焚烧量为平均秸秆产量(0.48 kg / m2);增量焚烧(A3),秸秆焚烧量
为平均秸秆产量的 150%(0.72 kg / m2)。 各试验小区面积为 25 m2,每个处理重复 3次,各处理间用田埂隔开,
试验田周围设置宽 2.0 m保护行。 2013年 6月 12日进行小麦收割及秸秆焚烧。 收割时留茬 10 cm,焚烧秸秆
前样地平整。 将小麦秸秆均匀覆盖在小区土壤表面后进行焚烧。 对秸秆残留较多的部分进行补充焚烧,以保
证不同处理的秸秆焚烧完全。
夏玉米于 2013年 6月 14日种植,品种为“农华 50冶,播种量约 39 kg / hm2,行距 60 cm,株距 30 cm,玉米生
育期内各小区田间管理保持一致,2014年 10月 8日收获玉米。 施用肥料为普通尿素和磷酸氢二胺,施肥量,
N180 kg / hm2(6月 14日基肥、7 月 13 日苗期追肥、8 月 20 日喇叭口期追肥,施肥量分别为 60、75、45 kg /
hm2),P 2O5 25 kg / hm2,作为基肥一次性施入(6月 14日)。 分别在拔节期和抽雄期各灌水 50 mm,必要时进行
人工除草。 其他管理与当地措施保持一致。
1.3摇 样品采集与测定
1.3.1摇 样品采集
试验共采集土样 4次,时期分别为:秸秆焚烧完成 1 d后(6月 13日)、玉米苗期(7月 10日)、玉米大喇叭
口期(8月 15日)和玉米成熟期(10月 8日)。 按 S形采集土样,重复 3次。 用直径 5 cm的土钻在各小区采取
表层 0—5 cm土样(样地未翻耕),每个小区分 10点采集,新鲜土样用于测定土壤微生物数量,风干土样用于
测定土壤有机质含量和土壤全效、速效养分含量。
1.3.2摇 测定方法
土壤有机质测定采用重铬酸钾容量法(外加热法) [4]。 土壤微生物数量采用稀释平板法测定[5],真菌用
马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA),放线菌用改良的高氏一号培养基,细菌用牛肉膏蛋白胨培养基。 土壤硝态
氮和铵态氮用 KCl浸提,AA3型连续流动分析仪进行测定。 土壤速效磷测定采用 0.5 mol / L NaHCO3法,速效
钾测定采用 NH4OAc浸提,火焰光度法[4]。 土壤全氮、全磷、全钾分别采用凯式定氮法、H2SO4鄄HClO4消煮法、
NaOH熔融法测定。
1.3.3摇 数据处理方法
采用 SPSS 18.0对数据进行方差分析和差异性检验,Origin 8软件绘制图表。
2摇 结果与分析
2.1摇 秸秆焚烧对土壤有机质含量的影响
有机质转化分解产生的无机态养分是土壤速效养分的重要来源[6]。 由图 1 可知,各时期土壤有机质
(SOM)含量均表现出 CK>A1>A2>A3的趋势。 秸秆焚烧 1 d后,相对于 CK,A1、A2、A3的 SOM含量分别降低
11.0%、15.5%、22.1%。 在玉米苗期,A1、A2、A3与 CK相比分别降低 8.8%、17.7%、24.4%。 在焚烧 1 d后和玉
米苗期,CK与 A1、A2及 A3之间差异均达显著水平(P<0.05)。 在玉米大喇叭口期,与 CK相比 A1、A2、A3的
SOM含量分别降低 12. 3%、12. 8%、15. 2%。 在玉米成熟期,与 CK 相比 A1、A2、A3 的 SOM 含量分别降低
983摇 2期 摇 摇 摇 田国成摇 等:秸秆焚烧对土壤有机质和氮磷钾含量的影响 摇
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9.1%、10.7%、12.1%。 在大喇叭口期与成熟期,A1、A2、A3与 CK之间差异达显著水平(P<0.05)。
2.2摇 秸秆焚烧对土壤微生物数量的影响
土壤微生物作为陆地生态系统中生物化学循环的重要组分,在土壤有机质的转化与分解、养分的形成与
吸收等方面具有重要意义,是土壤环境变化的灵敏指标[7]。 由图 2—图 4 可知,秸秆焚烧 1 d 后,与 CK 相比
A1、A2、A3的微生物数量均显著降低(CK>A1>A2>A3;P<0.05),其中真菌数量依次减少 30.8%、45.6%、
56.1%,细菌数量依次减少 50.6%、65.6%、72.6%,放线菌数量依次减少 46.9%、56.3%、68.3%。 A1、A2、A3 之
间差异达显著水平(P<0.05)。 在玉米苗期,A1、A2、A3 与 CK 相比,真菌数量依次降低 8.9%、13.2%、15.5%,
细菌数量依次降低 12.6%、17.5%、22.2%,放线菌数量依次降低 9.4%、12.4%、14.0%,CK与 A1、A2、A3之间均
呈差异显著水平(P<0.05)。 焚烧处理之间,A1 分别与 A2 和 A3 间呈显著差异(P<0.05)。 在玉米大喇叭口
期和成熟期,CK与 A1、A2、A3均无显著性差异(P>0.05)。
图 1摇 秸秆焚烧对土壤有机质的影响
Fig.1摇 Effect of straw burning on soil organic matter
不同字母分别表示差异达 5%显著水平
图 2摇 秸秆焚烧对土壤真菌数量的影响
Fig.2摇 Effect of straw burning on fungus
图 3摇 秸秆焚烧对土壤细菌数量的影响
Fig.3摇 Effect of straw burning on bacteria
图 4摇 秸秆焚烧对土壤放线菌数量的影响
Fig.4摇 Effect of straw burning on actinomyces
2.3摇 秸秆焚烧对土壤全效养分含量的即时效应
秸秆焚烧 1 d后,各处理的土壤全效养分含量如表 1 所示,秸秆焚烧使表层土壤全效养分含量获得不同
程度的增加。 A1、A2、A3 与 CK 相比,全磷含量分别增加 6.5%、10.4%、12.9%,全钾含量分别增加 4.6%、
12.6%、18.1%,全氮含量分别增加 2.6%、6.6%、13.2%。 除 A1的全氮含量与 CK间差异不显著外,各全效养分
在不同处理间均表现出显著差异(P<0.05)。
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表 1摇 秸秆焚烧对土壤全效养分含量的影响
Table 1摇 Effect of straw burning on total nutrients
指标 Indicator CK A1 A2 A3
全磷 / (g / kg)
Total Phosphorus 0.77依0.02a 0.82依0.04b 0.85依0.03c 0.87依0.04d
全钾 / (g / kg)
Total Potassium 7.86依0.21a 8.22依0.15b 8.85依0.17c 9.28依0.22d
全氮 / (g / kg)
Total Nitrogen 0.76依0.04a 0.78依0.03a 0.81依0.04b 0.86依0.05c
2.4摇 秸秆焚烧对土壤速效磷含量的影响
磷是作物生长、发育和生理活动必须的营养元素之
一,与土壤有机质的分解关系密切,在评价土壤供磷能
力及磷肥施用状况等方面具有重要意义[8]。 由图 5 可
知,各时期土壤速效磷含量均呈现出 A3>A2>A1>CK的
趋势,各处理间差异达显著水平(P<0.05)。 秸秆焚烧 1
d后,A1、A2、A3 的速效磷含量分别比 CK 增加 9.8%、
28.3%、39.1%,在玉米苗期,A1、A2、A3 分别比 CK 增加
13.4%、23.8%、37.4%,在玉米大喇叭口期,A1、A2、A3
分别比 CK增加 14.9%、30.7%、35.5%,在玉米成熟期,A1、A2、A3分别比 CK增加 24.5%、27.2%、36.0%。
2.5摇 秸秆焚烧对土壤速效钾含量的影响
作物生长对钾的吸收量很大,钾元素参与作物生长发育的诸多过程,在作物稳产、高产和提高粮食品质等
方面意义重大。 由图 6可知,各时期土壤速效钾含量均呈现出 A3>A2>A1>CK的趋势。 秸秆焚烧 1 d后,A1、
A2、A3处理的土壤速效钾含量分别比 CK增加 13.2%、19.9%、39.1%,在玉米苗期,A1、A2、A3分别比 CK增加
13.1%、18.3%、41.9%,在玉米大喇叭口期,A1、A2、A3 分别比 CK 增加 4.0%、13.9%、24.5%,在玉米成熟期,
A1、A2、A3分别比 CK增加 6.9%、20.4%、33.1%。 各时期不同处理间差异均达显著水平(P<0.05)。
图 5摇 秸秆焚烧对土壤速效磷含量的影响
Fig.5摇 Effect of straw burning on available phosphorus
图 6摇 秸秆焚烧对土壤速效钾含量的影响
Fig.6摇 Effect of straw burning on available potassium
2.6摇 秸秆焚烧对土壤硝态氮和铵态氮含量的影响
硝态氮和铵态氮是土壤中速效氮素的主要形式,又是表征土壤氮素供应水平的重要指标[9]。 由图 7 可
知,各时期土壤铵态氮含量均表现出 A3>A2>A1>CK的趋势。 秸秆焚烧 1 d后,A1、A2、A3处理的土壤铵态氮
含量分别比 CK增加 8.6%、17.9%、38.7%,各处理间呈显著差异(P<0.05)。 在玉米苗期,A1、A2、A3 分别比
CK增加 7.0%、18.0%、21.4%,A2、A3分别与 A1 和 CK 间均呈显著差异(P<0.05)。 在玉米大喇叭口期,A1、
A2、A3分别比 CK增加 8.0%、24.4%、36.9%,各处理间均呈显著差异(P<0.05)。 在玉米成熟期,A1、A2、A3分
别比 CK增加 5.9%、21.9%、32.7%,CK、A1分别与 A2和 A3间呈差异显著水平(P<0.05)。
由图 8可知,各时期土壤硝态氮含量均表现出 A3>A2>A1>CK 的趋势。 秸秆焚烧后,A1、A2、A3 处理的
土壤硝态氮含量分别比 CK增加 1.4%、5.9%、9.2%,A1、CK 分别与 A2 和 A3 间呈显著差异(P<0.05)。 在玉
米苗期,A1、A2、A3 分别比 CK 增加 7.3%、23.4%、31.9%,在玉米大喇叭口期,A1、A2、A3 分别比 CK 增加
11.0%、19.2%、27.3%,在玉米成熟期,A1、A2、A3分别比 CK增加 10.0%、18.8%、30.6%。 在玉米苗期、大喇叭
口期和成熟期,各处理间差异均达显著水平(P<0.05)。
193摇 2期 摇 摇 摇 田国成摇 等:秸秆焚烧对土壤有机质和氮磷钾含量的影响 摇
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图 7摇 秸秆焚烧对土壤铵态氮含量的影响
Fig.7摇 Effect of straw burning on ammonium nitrogen
图 8摇 秸秆焚烧对土壤硝态氮含量的影响
Fig.8摇 Effect of straw burning on nitrate nitrogen
3摇 讨论
本研究表明,表层土壤中有机质含量在秸秆焚烧后(1 d)显著降低(SOM 含量平均降低 16.2%),降低幅
度随焚烧量增多而增大。 在玉米苗期、大喇叭口期和成熟期,焚烧处理的平均有机质含量相对于焚烧初期有
所恢复(平均恢复 5.6%),其中以 A3 处理的恢复速率最大(A3>A2>A1)。 这与土壤样品中混有未完全分解
的根茬有关。 焚烧量越大,残茬剩余量越少,因此火后(1d)A3 处理的土壤有机质含量最低。 经过玉米生育
期,在微生物的作用下,土壤中残留的根茬分解趋于完全,各处理的有机质含量的差异减小,所以 A3 处理的
有机质含量随着玉米生育期进程的变化幅度最大。
秸秆焚烧后(1 d)土壤微生物数量随焚烧量的增加而显著减少。 焚烧处理的土壤微生物数量(真菌、细
菌和放线菌)平均减少 54.7%。 由秸秆焚烧产生的热辐射使表层土壤温度迅速升高,达到乃至超过大多数微
生物的致死温度(70 —80益),造成微生物大量死亡[10]。 与有机质含量的变化相类似,火后土壤微生物数量
表现不同程度的恢复。 在玉米大喇叭口期和成熟期,各处理的微生物数量与 CK间已无显著差异。 这表明经
过火后数月时间,土壤微生物数量基本恢复到了与 CK 相当的水平,其中细菌数量的恢复速率最快。 Fritze
等[11]研究发现火后土壤微生物数量恢复到正常水平需要 12—15a,本研究结果与之不一致,这与火烧强度以
及火后植被状况等试验条件的不同有关。 秸秆焚烧在杀死微生物的同时产生了利于微生物代谢繁殖的条件,
如对不同养分的竞争程度减少,土壤中水溶性化合物含量的增加,为残留和新进入土壤的微生物提供了利于
代谢的化合物,促进微生物繁殖[12]。 细菌对水溶性化合物具有更强的利用能力,因而其恢复速率最快[12]。
同时,伴随玉米生长发育,其根系分泌物增多,改善微生物生存环境,为微生物繁殖与代谢提供了碳源和
能源[13]。
秸秆焚烧对土壤速效磷、钾的即时效应表现为二者含量获得不同程度增加(平均增量分别为 9.73%、
19.0%),增加幅度呈现出 A3>A2>A1>CK的趋势。 灰渣的富集是火后土壤养分水平升高的主要原因。 秸秆
焚烧后生成的灰渣中含有大量 P、K等阳离子及其氧化物,使土壤中速效磷、钾含量迅速增加。 同时,秸秆灰
渣提升土壤 pH,使土壤阳离子交换能力增强[12];此外,土壤中部分有机态的磷和钾养分受热分解成无机态
(如有机态的磷转化为植物可利用的正磷酸盐),也为速效磷及速效钾含量增加提供了有利条件。 土壤中磷
和钾具有较高的挥发温度(>700益),小麦秸秆焚烧的火烧强度相对较小,所以二者在焚烧过程中损失很少,
伴随速效磷、钾含量水平的升高,全效磷和全效钾含量也表现出增多的趋势。 与火后速效 P、K变化原因有所
不同的是,秸秆灰渣中无机氮含量较少,土壤铵态氮和硝态氮含量增加的主要原因是火烧驱使土壤氮由有机
态向无机态的分解作用加强。 秸秆灰渣中含有较多的有机氮,为火后土壤无机氮的生成提供了丰富的氮源。
因受热而死亡的土壤微生物的残体也会向土壤释放出部分无机氮[14]。 虽然土壤氮的挥发温度相对较低
293 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 36卷摇
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(200益),但小麦秸秆焚烧过程持续时间较短,土壤水分未完全蒸发,而水分的存在抑制了土壤温度的升
高[15],土壤氮的挥发量较小。 因此,在加热与灰渣富集共同作用下全氮含量获得增加,这与 Schoch等[16]研究
结果相似。 秸秆焚烧量增大,火后生成的灰渣量随之增多,P、K 离子的富集程度升高,为无机氮的生成提供
有机氮源的能力增强,同时土壤中由有机态转化生成的无机养分增多,因而焚烧后(1 d)土壤全效和速效养分
含量的增加幅度随焚烧量的增加而增大。
本研究中,在玉米各生育期焚烧处理的速效养分含量始终高于 CK,但差异的变化规律不明显。 如焚烧处
理的速效 K的平均含量与 CK间的差异呈现出先减小再增大的趋势,铵态氮则呈现减小、增大、再减小的趋
势。 其原因是本试验研究时期较短,淋溶和降雨过程对土壤速效养分进行再分布的作用较小,而地表植物生
长对速效养分含量变化的影响较大。 在玉米苗期和大喇叭口期,对速效钾的需求量较大,导致焚烧处理与 CK
间的差异有所减小,而在成熟期出现增加。 这与 Limon鄄Ortega 等[17]对焚烧后玉米生育期内土壤养分的研究
及 Hern佗ndez等[18]对火后 9个月内土壤化学性质变化的研究结果相似。
4摇 结论
本研究条件下,土壤有机质含量和微生物数量在小麦秸秆焚烧作用下显著降低,而土壤全效和速效氮、
磷、钾含量则显著增加,且各指标变化幅度随秸秆焚烧量的增加而增大。 在玉米生育期内,焚烧处理的有机质
含量和微生物数量得到不同程度的恢复,其中细菌的恢复速率最快;焚烧处理显著增加了土壤中速效养分
(速效 P、速效 K、硝态 N、铵态 N)的含量。 鉴于焚烧秸秆对土壤生物化学特性影响的复杂性,焚烧对土壤有
机质、微生物和养分含量的影响还需进行更长时间跨度的田间定位试验来探讨。
致谢:王钰、施明新参与田间试验工作,姬强帮助写作,特此致谢。
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