陳春蘭，涂 成，陳安磊*，侯海軍，劉 波，謝小立，魏文學(xué)，孫志龍

（1 中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所/亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410125；2 中國(guó)科學(xué)院桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站，湖南桃源 415700；3 湖南省桃源縣農(nóng)業(yè)局，湖南桃源 415700；4 湖南省寧鄉(xiāng)縣回龍鋪鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，湖南寧鄉(xiāng) 410606）

碳、氮循環(huán)是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最基本的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，強(qiáng)烈地受到人為作用的影響和調(diào)控，對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生產(chǎn)力及其環(huán)境效應(yīng)具有關(guān)鍵性的影響作用[1]。土壤活性碳、氮是土壤碳、氮循環(huán)中最為重要和活躍的組分，不僅能直接反映土壤碳、氮積累變化特征，還能敏感反映土壤環(huán)境變化對(duì)土壤碳、氮分解和轉(zhuǎn)化的影響[2–3]。施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的管理措施，長(zhǎng)期向農(nóng)田中輸入大量的碳氮元素，會(huì)對(duì)土壤活性碳、氮含量產(chǎn)生重要影響。駱坤等[4]的研究表明長(zhǎng)期的有機(jī)肥施入尤其是有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施能顯著提高黑土表層和亞表層土壤有機(jī)碳、氮活性。有研究[5]顯示作物秸稈和化肥配施更有助于土壤輕組有機(jī)碳累積，糞肥配施氮磷鉀化肥則對(duì)MBC和DOC的積累效果更為突出?；逝涫┳显朴t可顯著提高土壤微生物量，改善稻田土壤的微生態(tài)環(huán)境[6]。湯宏等[7]研究發(fā)現(xiàn)間歇灌溉條件下，低量秸稈還田較高量秸稈還田可提高水稻土土壤微生物量碳、氮和土壤可溶性有機(jī)碳、氮的含量。已有許多研究表明，單施化肥或施用有機(jī)肥可提高水稻生育期土壤可溶性碳、氮含量[8–11]。綜合來(lái)看，施肥管理對(duì)土壤活性碳、氮含量產(chǎn)生了重要影響。稻田冬季休閑也是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)重要的管理模式，紅壤丘陵區(qū)稻田休閑期具有時(shí)間較長(zhǎng)、水稻生長(zhǎng)季養(yǎng)分殘留多、休閑期溫度變化幅度大以及干濕交替頻繁等特點(diǎn)，但是目前對(duì)稻田休閑期活性碳氮的研究較少。

另外，有研究報(bào)道N2O的排放是冬閑期稻田溫室氣體觀(guān)測(cè)中不可忽視的部分[12–14]，占全年排放量的近70%[15]，而此過(guò)程是微生物作用過(guò)程，也是土壤活性碳氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程，然而目前對(duì)稻田休閑期該過(guò)程中土壤活性碳氮的動(dòng)態(tài)變化研究較少。為此，本文以湖南典型紅壤雙季稻田為研究對(duì)象，進(jìn)行為期一年的試驗(yàn) (早稻、晚稻、休閑期)，研究稻田土壤活性碳、氮養(yǎng)分含量的動(dòng)態(tài)變化，并重點(diǎn)分析休閑期與生育期之間的差異及其在休閑期對(duì)土壤溫度、土壤含水量等主要環(huán)境因子的響應(yīng)，以期豐富科學(xué)數(shù)據(jù)并為稻田溫室氣體排放管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于中國(guó)科學(xué)院桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站內(nèi)，該地區(qū)年平均降雨量1440 mm，年平均氣溫16.5℃，日照時(shí)數(shù)1520 h。供試土壤為第四紀(jì)紅色粘土發(fā)育的水稻土。施肥制度長(zhǎng)期定位試驗(yàn)始于1990年，種植制度為雙季稻 + 綠肥 (或者冬閑模式)，晚稻收割后及整個(gè)休閑期無(wú)翻耕。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)土壤基本肥力性狀為：有機(jī)碳15.0 g/kg、全氮 1.78 g/kg、pH 5.74、土壤容重 1.25 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究共選取長(zhǎng)期定位試驗(yàn)的3個(gè)處理：1) 不施化肥，收獲物全部移出系統(tǒng) (CK)；2) 施化肥氮、磷、鉀，收獲物移出系統(tǒng) (NPK)；3) 在施化肥氮、磷、鉀的基礎(chǔ)上，稻草及紫云英還田 (NPKM)，具體為早、晚稻稻草收獲后切碎直接還田，晚稻收割前播種紫云英 (Astragalus sinicusL.)，春耕時(shí)將紫云英翻壓作綠肥施用。供試化肥為尿素 (N 45%)、過(guò)磷酸鈣 (P2O512%) 和氯化鉀 (K2O 60%)。施肥情況：1990—1996 年為 N 262.5 kg/hm2、P 39.3 kg/hm2、K 137.0 kg/hm2；1997—2015 年為 N 182.3 kg/hm2、P 39.3 kg/hm2、K 197.2 kg/hm2。

1.3 樣品采集及測(cè)試分析方法

于2014年5月至2015年4 月分兩個(gè)時(shí)段：水稻生育期 (2014.04.26—2014.11.04)，稻田休閑期(2014.11.05—2015.04.22)，每月采集土樣1到3次(2014年采樣時(shí)間為4月26日、5月30日、6月29日、7月8日、8月4日、8月22日、8月27日、9月2日、9月21日、11月2日、12月2日、12月8日、12月17日、12月24日、12月30日，2015年采樣時(shí)間為1月9日、1月16日、1月22日、2月11日、2月18日、3月3日、3月12日、3月21日、3月27日、4月16日)，每個(gè)小區(qū)按“S”形取12點(diǎn)小樣 (0—20 cm)，組成一個(gè)混合土樣，撿去可見(jiàn)植物殘?bào)w后，保存在4℃冷庫(kù)并于一個(gè)星期內(nèi)完成各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定。依據(jù)氣溫特征選取4次代表性土樣 (生育期和休閑期各2次，時(shí)間分別為2014年的6月29日、8月4日、12月17日和2015年3月21日)，用于測(cè)定土壤微生物量碳(MBC)、氮 (MBN) 指標(biāo)。并于2014年4月15日春耕前采集一次土樣，風(fēng)干過(guò)篩，用于測(cè)定土壤有機(jī)碳、全氮等基本理化性質(zhì)。

利用氯仿熏蒸浸提法測(cè)定土壤MBC、MBN[16]。土壤可溶性有機(jī)碳 (DOC)、NH4+-N和NO3-N 用 0.5 mol/L K2SO4溶液浸提[17]，分別用島津Vwp有機(jī)碳分析儀、FIAstar 5000流動(dòng)注射儀測(cè)定，土壤含水量用烘干法測(cè)定。土壤有機(jī)碳和全氮分別采用重鉻酸鉀容量法外加熱法，半微量開(kāi)氏法測(cè)定[18]。

土壤可溶性有機(jī)氮 (DON) 為未熏蒸土樣浸提液全氮 (TKN) 與含量的差值 (開(kāi)氏法無(wú)法將還原成浸提液全氮不包括)，即土壤DON = TKN-NH4+-N，DIN (土壤無(wú)機(jī)氮) =TDN (土壤可溶性全氮) = TKN +

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用加權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)的月均值及各時(shí)期含量。利用軟件SPSS18.0和Origin 7.5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻田土壤無(wú)機(jī)態(tài)氮周年變化特征

圖 1 土壤含量動(dòng)態(tài)變化Fig. 1 Dynamics of soil contents

圖1表明，稻田土壤NH4+-N含量在全年中呈現(xiàn)3個(gè)變化階段，早稻期間從全年最高含量下降，晚稻期間變化較平緩，休閑期土壤NH4+-N含量總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。休閑初期 (11月) 土壤含量較低，且處理間無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)；12月急劇增加，之后處于平穩(wěn)狀態(tài)，3月開(kāi)始下降，休閑末期 (4月) 約降至休閑初期水平，且此變化過(guò)程中不同處理之間NH4+-N含量呈現(xiàn)差異，表現(xiàn)為NPKM顯著高于NPK、CK處理 (P＜ 0.05)，NPK和CK處理之間無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)。

稻田土壤NO3–-N含量全年變化與含量變化呈極顯著負(fù)相關(guān) (P＜ 0.01)，生育期土壤含量較高，休閑期土壤含量較低，并呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。早稻期間，NPKM處理和NPK處理土壤中含量無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)；晚稻期間CK處理NO3–-N含量波動(dòng)變化趨勢(shì)較平穩(wěn)，NPK處理呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，NPKM處理出現(xiàn)波動(dòng)上升狀態(tài)，使晚稻期間大部分時(shí)間內(nèi) (8—11月)NO3–-N含量顯著高于NPK、CK處理 (P＜ 0.05)。休閑初期 (11月)含量較高，且NPKM處理土壤NO3–-N含量顯著高于其他處理 (P＜ 0.05)；12月急劇下降，之后處于平穩(wěn)狀態(tài)，且各處理之間無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)。

如表1 所示，不管是生育期還是休閑期，稻田土壤中無(wú)機(jī)態(tài)氮主要以NH4+-N形式存在，并且均是NPKM處理NH4+-N含量顯著高于NPK、CK處理(P＜ 0.05)，NPK 和 CK 處理間無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)。生育期NPKM處理含量分別是NPK和CK處理的1.4、2.1倍。休閑期土壤保持較高的含量，比生育期略低 (P＞ 0.05)。休閑期NPKM處理土壤含量分別是CK和NPK處理的1.7和1.6倍。稻田休閑期土壤含量顯著低于生育期 (P＜ 0.05)，而各處理之間無(wú)顯著差異(P＞ 0.05)。休閑期CK處理與比值略高于生育期，是生育期的1.6倍，但差異不顯著(P＞ 0.05)；NPK、NPKM處理顯著高于生育期 (P＜0.05)，分別是生育期的3.5、4.2倍，說(shuō)明生育期硝化作用可能強(qiáng)于休閑期。

表 1 水稻生育期和稻田休閑期土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量Table 1 Soil NH4+-N and NO3–-N contents during the rice cultivation and fallow periods

2.2 稻田土壤可溶性有機(jī)碳、氮周年變化特征

圖 2 土壤可溶性有機(jī)碳、氮的動(dòng)態(tài)變化Fig. 2 Dynamics of soil dissoluble organic carbon and nitrogen contents

表 2 水稻生育期和稻田休閑期土壤可溶性有機(jī)碳 (DOC)、氮 (DON) 含量Table 2 Soil dissoluble organic carbon and nitrogen contents during the rice cultivation and fallow periods

稻田土壤DON含量變化趨勢(shì)與DOC變化趨勢(shì)極顯著正相關(guān) (P＜ 0.01)。不同施肥處理結(jié)果表明：NPKM處理顯著提高土壤DON含量 (P＜ 0.05，表2)，在水稻生育期，分別是NPK、CK處理的1.8、2.0倍，休閑期分別是NPK、CK處理含量的1.3、1.5倍；而NPK處理與CK處理無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)。稻田休閑期，各處理土壤DON含量與生育期對(duì)應(yīng)處理相比無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05，表2)。

2.3 稻田土壤微生物生物量碳、氮特征

從表3可以看出，稻田生育期NPKM處理土壤MBC含量分別是NPK、CK處理的1.7和1.5倍，但差異不顯著 (P＞ 0.05)。稻田休閑期各處理土壤MBC含量均高于生育期對(duì)應(yīng)處理，CK、NPK和NPKM處理分別提高了27.5%、36.9% 和25.4%。休閑期不同施肥處理的結(jié)果表明，NPKM處理MBC含量顯著高于NPK和CK處理 (P＜ 0.05)，是NPK和CK處理的1.5倍，NPK處理MBC含量與CK處理差異不顯著 (P＞ 0.05)。

同樣，稻田生育期各處理土壤MBN含量無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)，NPKM處理MBN含量略高于NPK、CK處理 (分別1.2和1.3倍)。稻田休閑期各處理土壤MBN含量明顯高于生育期對(duì)應(yīng)處理，CK、NPK和NPKM處理比生育期分別提高80.3%、62.8% 和125.9%。休閑期NPK處理土壤MBN含量與CK無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)，而NPKM處理土壤MBN含量是NPK、CK的1.7倍 (P＜ 0.05)。

從休閑期各處理土壤微生物量含量看，施用化肥未能增加休閑期土壤中的微生物含量，而秸稈及紫云英還田可能是增加稻田休閑期土壤微生物量的主要原因。

2.4 稻田土壤活性碳、氮比值關(guān)系

稻田生育期和休閑期NPKM處理中土壤活性有機(jī)碳 (DOC+MBC) 含量均顯著高于NPK、CK處理(P＜ 0.05，表4)，NPK，CK處理間無(wú)顯著差異 (P＞0.05)。休閑期土壤且活性有機(jī)碳 (DOC + MBC) 含量較生育期有明顯提高，提高幅度為10.8%～19.6%。休閑期土壤MBC/DOC比率高于生育期，其中NPKM處理達(dá)到顯著性差異 (P＜ 0.05)。

土壤TDN (可溶性全氮) 包括DON (可溶性有機(jī)氮) 和DIN (可溶性無(wú)機(jī)氮)，稻田休閑期施肥處理(NPK、NPKM) 土壤TDN含量顯著低于生育期對(duì)應(yīng)處理TDN含量 (P＜ 0.05)，分別低13.4%、16.6%。休閑期MBN/DON為1.5～2.0，高于生育期 (0.7～1.1)，其中NPKM處理達(dá)到顯著差異 (P＜ 0.05)。總的來(lái)說(shuō)，休閑期土壤活性氮 (TDN + MBN) 含量為64.7～105.6 mg/kg，較生育期增加10.3%～34.8%。

NPKM處理土壤活性碳 (DOC+MBC)、氮含量(TDN+MBN) 與CK處理相比顯著提高 (P＜ 0.05)；而NPK處理與CK處理相比無(wú)顯著差異 (P＞ 0.05)。這說(shuō)明施用化肥對(duì)稻田土壤活性碳、氮含量的提升沒(méi)有顯著作用，而秸稈與紫云英還田促進(jìn)了土壤活性碳、氮含量的升高。

2.5 稻田休閑期土壤活性碳氮相關(guān)性分析

4

+

P

P

P

P

P

P

P

P

P

3 討論

土壤活性碳氮是土壤有機(jī)質(zhì)中最活躍的部分，其對(duì)外界環(huán)境變化響應(yīng)非常敏感，且周轉(zhuǎn)迅速，對(duì)揭示土壤環(huán)境和質(zhì)量變化具有重要的生態(tài)學(xué)意義[2]。不同施肥處理往往造成植物殘?bào)w、根系殘留物及根系分泌物在土壤中的積累不同，使土壤微生物可利用底物數(shù)量不同，從而影響土壤養(yǎng)分積累與周轉(zhuǎn)。本研究不同施肥處理的結(jié)果表明，NPKM處理中不同成分活性碳、氮含量均高于只施化肥的NPK和不施肥的CK處理。這可能與長(zhǎng)期施用紫云英及稻草可以直接向土壤補(bǔ)充大量活性有機(jī)物質(zhì)、顯著提高土壤SOC和TN含量有關(guān)[19]。如圖3所示，本研究NPKM處理土壤有機(jī)碳及全氮含量顯著高于NPK與CK處理 (P＜ 0.05)。并且相關(guān)分析表明土壤活性碳、氮含量與土壤SOC、TN呈顯著正相關(guān)關(guān)系 (表5)。這表明土壤肥力狀況是影響稻田土壤活性碳、氮含量的重要因素之一。另外，NPKM處理紫云英和秸稈還田等措施改善了土壤物理性狀，促進(jìn)了微生物的生長(zhǎng)[20–21]，從而促進(jìn)碳氮元素各形態(tài)在土壤中的轉(zhuǎn)化速率，提高各形態(tài)在土壤中的含量[22]。張文峰等[23]的研究結(jié)果顯示，紅壤性水稻土耕作層土壤活性有機(jī)碳以NPKM處理最高，顯著高于不施肥處理CK，而在NPK處理中雖有所提高，但與CK差異不顯著，與本研究結(jié)果相似。

+-N含量出現(xiàn)高峰，隨著水稻植株對(duì)4的吸收及的轉(zhuǎn)化，呈逐漸下降趨勢(shì) (圖1)；不施肥處理生育期含量略低于休閑期也間接說(shuō)明了施肥是導(dǎo)致含量較高的主要原因。稻田休閑期土壤中含量呈增加趨勢(shì)，且保持較高含量，可能原因有：一是稻田休閑期溫度較低(圖4，低于15℃氣溫占據(jù)時(shí)間較長(zhǎng)，有研究發(fā)現(xiàn)硝化作用的最適溫度范圍是15℃～35℃[24–25])，使參與轉(zhuǎn)化相關(guān)的微生物活性較低；二是稻田休閑期雖然處于排水落干狀態(tài)，但無(wú)翻耕，土壤水分含量較高 (圖5)，土體中氧氣含量較少，抑制了硝化作用；三是稻田休閑期雜草對(duì)吸收較生育期水稻植株吸收少；另外有研究表明紅壤水稻田休閑期土壤固定態(tài)銨含量降低，部分釋放進(jìn)入土體[26]，這也可能是休閑期含量出現(xiàn)增加趨勢(shì)的原因之一。休閑期稻田土壤含量急劇下降，并保持較低水平，且顯著低于生育期 (P＜ 0.05)，一方面可能與土體中氧氣濃度低有關(guān)，休閑期土壤無(wú)翻耕，含水量較大，硝化作用僅在表層土壤進(jìn)行，生育期水稻根系的泌氧能力擴(kuò)大了硝化作用的范圍，使根際土壤也可進(jìn)行硝化作用，從而使休閑期土壤中含量顯著低于生育期，并且這一結(jié)果與休閑 期含量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)相吻合。另一方面可能由 于N2O排放損失，有研究表明紅壤稻田休閑期N2O的排放通量大于或相似于早稻生長(zhǎng)期和晚稻生 長(zhǎng)期[12]，這些使冬閑期稻田土壤的積累速率 降低，從而導(dǎo)致休閑期稻田土壤含量顯著低 于生育期。 相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)休閑期含量與5cm土壤溫 度呈極顯著負(fù)相關(guān)，而含量與該層土壤溫度 呈顯著正相關(guān)，可能是由于隨著溫度升高，硝化微 生物活性增強(qiáng)，促使向轉(zhuǎn)化。由此 可見(jiàn)，稻田休閑期溫度是無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)化的主要影響因 素之一。 土壤可溶性有機(jī)碳氮在土壤總有機(jī)碳、全氮含 量中所占比例很小，卻是土壤有機(jī)質(zhì)中較為活躍的

圖 3 長(zhǎng)期不同施肥處理土壤有機(jī)碳和土壤全氮含量差異Fig. 3 Effect of the long-term different fertilization on soil organic carbon and total nitrogen content

圖 4 研究區(qū)水稻生育期和稻田休閑期日均溫度和日降雨量變化特征Fig. 4 Variation characteristics of mean daily temperature and daily precipitation during the rice cultivation and fallow seasons in the study area

圖 5 稻田休閑期土壤含水量的變化特征Fig. 5 Variation characteristics of soil moisture during the fallow period

組分，與土壤能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系密切[3]。稻田休閑期DOC、DON含量保持上升趨勢(shì)，并維持較高含量，可能與休閑期土壤微生物數(shù)量增加 (表3) 有關(guān)，微生物代謝死亡促進(jìn)DOC、DON含量增加，而低溫使微生物活性降低，減弱對(duì)DOC、DON的分解速率。本研究中稻田休閑期土壤DOC、DON含量略低于生育期，但差異不顯著；這可能與稻田淹水狀態(tài)有利于土壤DOC的積累[27]有關(guān)；并且水稻生育期溫度較高 (圖4)，而土壤對(duì)DOC、DON的吸附能力隨著溫度的升高而降低，從而增加了土壤溶液中DOC、DON的含量[28–29]；另外通過(guò)變異系數(shù)分析(表2)，生育期土壤DOC、DON的變異系數(shù)是休閑期的2.8～4.6倍，變異的主要來(lái)源可能是施肥以及休閑期可溶性有機(jī)碳氮累積作用使早稻生育初期有較高的DOC、DON含量 (圖2)，這些可能是土壤DOC和DON含量在生育期和休閑期產(chǎn)生差異的主要原因。另外，休閑期稻田DOC、DON含量與土壤含水量有顯著的正相關(guān)關(guān)系，王飛等[17]在紅壤坡地上的研究也有類(lèi)似結(jié)果，DON的動(dòng)態(tài)變化主要受土壤含水量的影響。

土壤中DOC、DON含量與土壤微生物量密切相關(guān)[30]，微生物量是土壤養(yǎng)分循環(huán)和轉(zhuǎn)化的動(dòng)力，又是重要的植物養(yǎng)分儲(chǔ)備庫(kù)，其對(duì)土壤環(huán)境因子的變化極為敏感[31]。本研究中稻田休閑期土壤MBC和MBN含量較生育期有明顯提高。休閑期植物生物量減少，根系對(duì)養(yǎng)分的吸收降低，減弱與土壤微生物對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)；另外，休閑期排水使土壤含水量降低，土壤表層處于好氧狀態(tài)，微生物繁殖增強(qiáng)，從而使土壤微生物量增加。

本研究結(jié)果及分析顯示稻田休閑期土壤NH4+-N、DOC等活性物質(zhì)含量較高，給土壤碳氮元素進(jìn)入后續(xù)的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程備足底物，并且休閑期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng) (本研究達(dá)169天)，使微生物活動(dòng)在稻田休閑期對(duì)土壤碳氮轉(zhuǎn)化的累積作用不可忽視，所以對(duì)稻田休閑期碳氮元素轉(zhuǎn)化過(guò)程的研究具有重要意義。

4 結(jié)論

稻田土壤活性碳氮含量與土壤有機(jī)碳、全氮含量呈顯著正相關(guān)；長(zhǎng)期化肥配合綠肥及秸稈還田的循環(huán)利用使土壤活性碳、氮含量顯著高于僅施化肥處理土壤中的含量，而單獨(dú)施用化肥未能顯著提高土壤中活性碳、氮含量。休閑期稻田土壤活性碳、氮含量 (DOC + MBC、TDN + MBN) 高于生育期，含量顯著低于生育期。休閑期土壤無(wú)機(jī)氮含量變化主要受土壤溫度影響，含量變化與土壤溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)，含量與土壤溫度呈顯著正相關(guān)；土壤DOC、DON含量變化與土壤含水量有顯著正相關(guān)關(guān)系。

參 考 文 獻(xiàn)：

[ 1 ]李海波, 韓曉增, 王風(fēng). 長(zhǎng)期施肥條件下土壤碳氮循環(huán)過(guò)程研究進(jìn)展[J]. 土壤通報(bào), 2007, 38(2): 383–388.Li H B, Han X Z, Wang F. Review of soil carbon and nitrogen cycle under long-term fertilization[J]. Chinese Journal of Soil Science,2007, 38(2): 383–388.

[ 2 ]Ding G, Liu X, Herbert S,et al. Effects of cover crop management on soil organic matter[J]. Geoderma, 2006, 130(3–4): 229–239.

[ 3 ]N?sholm T, Ekblad A, Nordin A,et al. Boreal forest plants take up organic nitrogen[J]. Nature, 1998, 392(6679): 914–916.

[ 4 ]駱坤, 胡榮桂, 張文菊, 等. 黑土有機(jī)碳、氮及其活性對(duì)長(zhǎng)期施肥的響應(yīng)[J]. 環(huán)境科學(xué), 2013, 34(2): 676–684.Luo K, Hu R G, Zhang W J,et al. Response of black soil organic carbon, nitrogen and its availability to long-term fertilization[J].Environmental Science, 2013, 34(2): 676–684.

[ 5 ]梁堯, 韓曉增, 宋春, 李海波. 不同有機(jī)物料還田對(duì)東北黑土活性有機(jī)碳的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 44(17): 3565–3574.Liang Y, Han X Z, Song C, Li H B. Impacts of returning organic materials on soil labile organic carbon fractions redistribution of Mollisol in northeast China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2011,44(17): 3565–3574.

[ 6 ]萬(wàn)水霞, 朱宏斌, 唐杉, 等. 紫云英與化肥配施對(duì)安徽沿江雙季稻區(qū)土壤生物學(xué)特性的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2015, 21(2):387–395.Wan S X, Zhu H B, Tang S,et al. Effects ofAstragalus sinicusmanure and fertilizer combined application on biological properties of soil in Anhui double cropping rice areas along the Yangtze River[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2015, 21(2):387–395.

[ 7 ]湯宏, 沈健林, 張楊珠, 等. 秸稈還田與水分管理對(duì)稻田土壤微生物量碳、氮及溶解性有機(jī)碳、氮的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2013,27(1): 240–246.Tang H, Shen J L, Zhang Y Z,et al. Effect of rice straw incorporation and water management on soil microbial biomass carbon, nitrogen and dissolved organic carbon, nitrogen in a rice paddy field[J].Journal of Soil and Water Conservation, 2013, 27(1): 240–246.

[ 8 ]黃威, 陳安磊, 王衛(wèi), 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)稻田土壤活性有機(jī)碳和氮的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 31(9): 1854–1861.Huang W, Chen A L, Wang W,et al. Effect of long-term fertilization on active organic carbon and nitrogen in paddy soils[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2012, 31(9): 1854–1861.

[ 9 ]袁穎紅, 李輝信, 黃欠如, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤性水稻土活性碳的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境, 2007, 16(2): 554–559.Yuan Y H, Li H X, Huang Q R,et al. Effects of long-term different fertilization on labile organic carbon in red paddy soil[J]. Ecology and Environment, 2007, 16(2): 554–559.

[10]鄭亮, 沈健林, 鄒冬生, 等. 豬糞化肥配施對(duì)雙季稻稻田土壤活性碳氮含量及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2014, 35(5):633–639.Zheng L, Shen J L, Zou D S,et al. Effects of combined applications of pig manure and chemical fertilizers on soil carbon and nitrogen fertility and gain yield in double-rice ecosystem[J]. Research of Agricultural Modernization, 2014, 35(5): 633–639.

[11]郝曉輝. 長(zhǎng)期施肥對(duì)亞熱帶稻田土壤有機(jī)碳氮及微生物學(xué)特性的影響[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文, 2008.Hao X H. Effect of long-term fertilization on soil organic carbon,organic nitrogen and microbial properties in subtropical paddy soil[D]. Wuhan: PhD Dissertation of Huazhong Agricultural University,2008.

[12]伍延正, 張苗苗, 秦紅靈, 等. 不同土地利用方式下冬季N2O排放及其影響因素[J]. 環(huán)境科學(xué), 2013, 34(8): 2968–2974.Wu Y Z, Zhang M M, Qin H L,et al. N2O flux in winter and its affecting factors under different land use patterns[J]. Environmental Science, 2013, 34(8): 2968–2974.

[13]余佳, 劉剛, 馬靜, 等. 紅壤丘陵區(qū)冬閑稻田 CH4和 N2O 排放通量的研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2012, 21(1): 55–58.Yu J, Liu G, Ma J,et al. CH4and N2O fluxes from winter fallow paddy fields in a hilly area of southeast China[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2012, 21(1): 55–58.

[14]Shang Q Y, Yang X X, Gao C M,et al. Net annual global warming potential and greenhouse gas intensity in Chinese double ricecropping systems: a 3-year field measurement in long-term fertilizer experiments[J]. Global Change Biology, 2011, 17(6): 2196–2210.

[15]Chen Z D, Chen F, Zhang H L, Liu S L. Effects of nitrogen application rates on net annual global warming potential and greenhouse gas intensity in double-rice cropping systems of the Southern China[J]. Environmental Science and Pollution Research,2016, 23(24): 24781–24795.

[16]吳金水, 林啟美, 黃巧云, 等. 土壤微生物生物量測(cè)定方法及其應(yīng)用[M]. 北京: 氣象出版社, 2006. 54–74.Wu J S, Lin Q M, Huang Q Y,et al. Soil microbial biomass determination methods and application [M]. Beijing: China Meteorological Press, 2006: 54–74.

[17]王飛, 王衛(wèi), 陳安磊, 等. 紅壤坡地不同土地利用方式下表層土壤活性碳、氮特征[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2014, 28(2): 215–220.Wang F, Wang W, Chen A L,et al. Effects of land use patterns on red soil active carbon and nitrogen in the slope land of hilly area[J].Journal of Soil and Water Conservation, 2014, 28(2): 215–220.

[18]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2000.Bao S D. Analysis of soil and agricultural chemistry [M]. Beijing:China Agriculture Press, 2000.

[19]李忠佩, 張?zhí)伊? 陳碧云, 等. 紅壤稻田土壤有機(jī)質(zhì)的積累過(guò)程特征分析[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2003, 40(3): 344–352.Li Z P, Zhang T L, Chen B Y,et al. Soil organic matter dynamics in a cultivation chronosequence of paddy fields in subtropical China[J].Acta Pedologica Sinica, 2003, 40(3): 344–352.

[20]Tu C, Ristaino J B, Hu S. Soil microbial biomass and activity in organic tomato farming systems: effects of organic inputs and straw mulching[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2006, 38(2): 247–255.

[21]Pan G X, Zhou P, Li Z P,et al. Combined inorganic/organic fertilization enhances N efficiency and increases rice productivity through organic carbon accumulation in a rice paddy from the Tai Lake region, China[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment,2009, 131(3): 274–280.

[22]丁婷婷, 王百群, 何瑞清, 張燕. 施用秸稈對(duì)土壤可溶性有機(jī)碳氮及礦質(zhì)氮的影響[J]. 水土保持研究, 2014, 21(6): 72–77.Ding T T, Wang B Q, He R Q, Zhang Y. Effect of addition amounts of straw on soil dissolved organic carbon, nitrogen and mineral nitrogen[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2014, 21(6):72–77.

[23]張文鋒, 袁穎紅, 周際海, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤性水稻土碳庫(kù)管理指數(shù)和雙季水稻產(chǎn)量的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2016, 25(4): 569–575.Zhang W F, Yuan Y H, Zhou J H,et al. Effects of long-term fertilization on the carbon management index and double rice yield in red paddy soils[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(4):569–575.

[24]朱兆良, 文啟孝. 中國(guó)土壤氮素[M]. 南京: 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,1992.Zhu Z L, Wen Q X. Soil nitrogen in China[J]. Nanjing: Jiangsu Science and Technology Press, 1992.

[25]鄭循華, 王明星, 王躍思, 等. 溫度對(duì)農(nóng)田N2O產(chǎn)生與排放的影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 1997, 18(5): 1–6.Zheng X H, Wang M X, Wang Y S,et al. Impacts of temperature on N2O production and emission[J]. Environmental Science, 1997,18(5): 1–6.

[26]彭英湘, 陳安磊, 黃威, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤稻田土壤固定態(tài)銨的影響[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2013, 34(3): 376–380.Peng Y X, Chen A L, Huang W,et al. Effect of long-term fertilization on fixed ammonium in a red paddy soil[J]. Research of Agricultural Modernization, 2013, 34(3): 376–380.

[27]陳香碧, 王嬡華, 胡樂(lè)寧, 等. 紅壤丘陵區(qū)水田和旱地土壤可溶性有機(jī)碳礦化對(duì)水分的響應(yīng)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 25(3): 752–758.Chen X B, Wang A H, Hu L N,et al. Response of mineralization of dissolved organic carbon to soil moisture in paddy and upland soils in hilly red soil region[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2014,25(3): 752–758.

[28]Vance G F, David M B. Dissolved organic carbon and sulfate sorption by spodosol mineral horizons[J]. Soil Science, 1992, 154(2):136–144.

[29]趙滿(mǎn)興, 王文強(qiáng), 周建斌. 溫度對(duì)土壤吸附有機(jī)肥中可溶性有機(jī)碳、氮的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2013, 50(4): 842–846.Zhao M X, Wang W Q, Zhou J B. Effects of temperature on adsorption of soluble organic carbon and nitrogen from manure on arable soils[J]. Acta Pedologica Sinica, 2013, 50(4): 842–846.

[30]李文軍, 彭保發(fā), 楊奇勇. 長(zhǎng)期施肥對(duì)洞庭湖雙季稻區(qū)水稻土有機(jī)碳、氮積累及其活性的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 48(3):488–500.Li W J, Peng B F, Yang Q Y. Effects of long-term fertilization on organic carbon and nitrogen accumulation and activity in a paddy soil in double cropping rice area in Dongting Lake of China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2015, 48(3): 488–500.

[31]Jimenez M P, Horra A M, Pruzzo L, Palma R M. Soil quality: a new index based on microbiological and biochemical parameters[J].Biology and Fertility of Soils, 2002, 35(4): 302–306.