程智超,張赫,楊玟玥,曲含,劉浩鵬
摘 要:土壤當(dāng)中的氮元素是農(nóng)作物重要的養(yǎng)分,氮元素的含量對于農(nóng)作物生長質(zhì)量和產(chǎn)量都有直接影響。土壤有機氮礦化對甜菜的影響作用顯著,對土壤有機氮礦化特征、影響機理及對甜菜的作用等內(nèi)容展開探究。
關(guān)鍵詞:土壤;有機氮礦化;甜菜
文章編號:1004-7026(2019)16-0093-02 ? ? ? ? 中國圖書分類號:S566.3? ? ? ?文獻標志碼:A
甜菜作物生長對土壤中的氮元素有很高的需求,土壤有機氮礦化對甜菜的品質(zhì)與產(chǎn)量有很大影響,合理調(diào)控土壤氮素含量和供氮能力,有助于提高甜菜產(chǎn)量、糖分和品質(zhì)[1]。
1 ?土壤有機氮礦化特征及影響機理
1.1 ?土壤有機氮礦化的主要特征
土壤中氮元素初始狀態(tài)都是以有機氮形式存在的,農(nóng)作物種植期間,土壤當(dāng)中的氮元素通過轉(zhuǎn)化,成為能夠被農(nóng)作物吸收的養(yǎng)分。土壤是農(nóng)作物獲取生長所需營養(yǎng)的主要來源,氮是農(nóng)作物需要的主要營養(yǎng)成分。土壤中的有機氮主要是通過施肥獲取的,土壤中有機氮的50%~80%都將被農(nóng)作物吸收,而農(nóng)作物并不能直接吸收有機氮,需要土壤將有機氮轉(zhuǎn)化成無機氮,這一過程就是土壤有機氮的礦化。土壤有機氮元素會被土壤中的微生物降解,從而使土壤有機氮發(fā)生礦化反應(yīng)。通過以往對土壤有機氮微生物降解、農(nóng)作物氮吸收等方面的研究發(fā)現(xiàn),土壤有機氮礦化對農(nóng)作物氮吸收和生長發(fā)育有很大的影響,甜菜作物在生長期間對氮元素的需求較大,土壤有機氮礦化對于甜菜的氮營養(yǎng)吸收和生長發(fā)育也有顯著的影響。
1.2 ?土壤有機氮礦化的影響機理
土壤有機氮礦化程度對土壤的供氮能力有決定性影響,土壤當(dāng)中的有機氮糞肥有兩種形式,即酸解氮和非酸解氮。其中,酸解氮中又包含氨基酸態(tài)、氨基糖態(tài)、銨態(tài)和未鑒別態(tài)。多年來有很多研究學(xué)者、專家就土壤氮成分進行了試驗研究,得出結(jié)論:土壤中的氨基酸態(tài)氮是主要的可礦化氮,也就是土壤氮養(yǎng)分供給的主要來源。土壤中氮養(yǎng)分除了土壤中原有的,大部分氮都需要通過施肥進行補充,施肥后有機物物料會使土壤當(dāng)中的酸解氮含量增加,若是再施加適量的化肥,氨基酸含量將進一步增加。
目前,關(guān)于土壤有機氮礦化的試驗研究,大都是在水稻土中進行的,還沒有在甜菜種植區(qū)域進行研究。而土壤有機氮礦化的效果、土壤供氮能力與土壤類型及性質(zhì)有關(guān)。土壤不同,有機氮礦化的效果也會產(chǎn)生影響。基于此,想要明確土壤有機氮礦化對甜菜的影響作用,還需要根據(jù)甜菜種植土壤的實際特征,對土壤有機氮的組成成分和礦化規(guī)律等進行全面研究,分析土壤有機氮礦化的影響因素,具體如下。
(1)環(huán)境因素。在農(nóng)作物種植時對環(huán)境溫度有所要求,有機氮礦化也會受溫度的影響,相關(guān)人員研究得出有機氮礦化的最適宜溫度為25 ℃,溫度的變化會使土壤出現(xiàn)凍結(jié)和融化現(xiàn)象,土壤變化會對氮礦化產(chǎn)生影響。
(2)土壤含水量。水分是土壤不可缺少的成分,當(dāng)土壤中水分含量達到80%以上時,有機氮礦化效果更佳。
(3)土壤的性質(zhì)參數(shù)。有機氮發(fā)生礦化的過程與黏粒含量、土壤全氮、CO2釋放量等因素存在正相關(guān)的關(guān)系,但是與pH值呈現(xiàn)負相關(guān)的關(guān)系。
(4)有機氮來源。土壤中的氮成分獲取有多種途徑,包括農(nóng)家肥、畜肥、化肥等,不同來源的有機氮在礦化速率方面會發(fā)生變化。不同種類肥料提供的有機氮礦化速度不同,對土壤總的供氮能力有影響。
(5)作物種植田間栽培技術(shù)。在種植農(nóng)作物時,為了提高產(chǎn)量與質(zhì)量,農(nóng)民會采用不同的栽培技術(shù),如地表覆蓋方式、灌溉方式等都會使土壤環(huán)境發(fā)生變化,土壤有機氮礦化效果也會受到影響。
1.3 ?土壤有機氮礦化過程中微生物的影響
土壤有機氮在礦化的過程中,需要通過微生物降解來實現(xiàn),土壤中的微生物種類較多,含量豐富。在厭氧條件下具有腐殖質(zhì)的還原微生物能夠以電子的形態(tài)活動,通過相應(yīng)的反應(yīng)會轉(zhuǎn)換成促進菌體生長的微生物,這一反應(yīng)過程是微生物代謝。研究證明,土壤有機礦化過程中微生物的影響顯著,但是對于甜菜種植期間根系分泌物與土壤微生物、土壤有機氮礦化之間的關(guān)系還并不明確。
2 ?土壤有機氮礦化對甜菜的作用
2.1 ?有機氮礦化對甜菜種植土壤供氮能力的作用
氮元素是甜菜種植生長的必需營養(yǎng)元素,對甜菜生長的效果和產(chǎn)量都有決定性的影響,對土壤中氮養(yǎng)分的管理是甜菜栽培的重點。在甜菜從土壤中吸收的氮成分當(dāng)中,土壤有機氮礦化提供的氮占總量的50%以上,而土壤中有機氮含量則不小于90%。甜菜種植土壤供氮能力分為兩部分:有機氮礦化和起始礦質(zhì)氮。起始礦質(zhì)氮是土壤供氮能力的直接體現(xiàn),有機氮礦化是甜菜土壤供氮的補充。前茬農(nóng)作物殘體、有機肥料在土壤中礦化,是土壤中氮循環(huán)的核心。土壤有機氮礦化效果與土壤供氮能力成正比,有機氮礦化越好,土壤供氮能力越強。
2.2 ?有機氮礦化對甜菜產(chǎn)糖量的作用
甜菜種植需要吸收營養(yǎng)才能發(fā)育。根據(jù)研究可知,甜菜根的發(fā)育情況對蔗糖含量產(chǎn)生負效應(yīng),為了提高產(chǎn)量,應(yīng)合理調(diào)控氮元素,從而控制根際發(fā)育。甜菜的根際是糖分與營養(yǎng)的集聚地,土壤氮元素是甜菜產(chǎn)糖量的主要影響因素,只有獲取充足的氮元素,甜菜的葉片和根際才能以良好的狀態(tài)生長,但是氮元素也不能過量,過量雖然可以使塊根增多,但是根際糖含量較少,對甜菜質(zhì)量有不利影響。
2.3 ?有機氮礦化規(guī)律存在差異性
土壤有機氮礦化的研究還沒有涉及到甜菜種植土壤方面,在現(xiàn)有的研究成果當(dāng)中,可以明確土壤的供氮能力與有機氮礦化效果之間是相互關(guān)聯(lián)的,而不同土壤中的微生物元素、農(nóng)作物氮需求等都存在差異,對應(yīng)的有機氮礦化規(guī)律也會受到影響。甜菜分為多種基因類型,根系的分泌情況存在差異,對土壤內(nèi)部環(huán)境物質(zhì)活動會產(chǎn)生不同的影響,包括土壤理化作用、根際土壤微生物種類和活性等。
3 ?結(jié)束語
土壤有機氮礦化對甜菜生長發(fā)育有直接的影響。甜菜生長期間,氮元素是主要的營養(yǎng)來源,是甜菜糖分產(chǎn)生的供應(yīng)主體。目前,甜菜種植的土壤有機氮礦化研究還沒有廣泛開展,但由當(dāng)下關(guān)于土壤有機氮礦化的研究可知,其對甜菜種植土壤的供氮能力、甜菜生長產(chǎn)糖量、甜菜氮素營養(yǎng)獲取等都有直接影響。合理控制土壤有機氮礦化效果,對甜菜生長發(fā)育品質(zhì)與產(chǎn)量提升有重要意義。
參考文獻:
[1]劉志梅,吳勝軍,梁震,等.三峽庫區(qū)消落帶土壤氮礦化及影響因素研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2017,19(11):87-97.