土壤学报

作者：周晗，王晓敏，魏志军，马小芳，张雨蒙，单军，颜晓元

单位：周晗，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,王晓敏，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,魏志军，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,马小芳，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555;南京大学环境学院, 南京 210023；,张雨蒙，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,单军，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；shanjun@issas.ac.cn,颜晓元，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院常熟农业生态实验站, 江苏常熟 215555；,

关键词：硝态氮;反硝化;种植模式;土壤剖面;N₂∶Ar

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD1700800）和国家自然科学基金项目（U20A20113、42177303）共同资助

为评估中国南方典型农田剖面土壤的硝态氮消纳能力，探究反硝化的“热时”和“热区”效应，选取太湖地区的水稻-麦轮作农田（稻田）、设施蔬菜地（菜地）和葡萄园（果园）作为研究对象，利用膜进样质谱法（Membrane Inlet Mass Spectrometer，MIMS）和RoFlow系统（Robotized continuous flow incubation system）分别对土壤剖面（0～300 cm）的淹水层和非淹水层进行近似原位培养，监测一周年反硝化速率。结果表明：三种种植模式下剖面土壤反硝化速率均存在“热时”和“热区”，稻田的反硝化“热时”主要发生在10月（稻季），速率为17.6 nmol·g−1·h−1；菜地和果园的反硝化“热时”则主要发生在3月，速率分别为44.2 nmol·g−1·h−1和45.3 nmol·g−1·h−1；稻田土壤反硝化“热区”发生在表层土（0～20 cm），平均速率为3.4 nmol·g−1·h−1；菜地和果园的反硝化“热区”主要发生在20～100 cm处，平均速率分别为11.7 nmol·g−1·h−1和9.4 nmol·g−1·h−1；这些反硝化“热区”中的硝态氮去除率均达到了90%以上，三种种植模式下土壤剖面300 cm处几乎没有NO3–-N残留。相关性分析结果表明土壤NO3–-N含量是反硝化过程的主要限制因子。研究表明，太湖地区三种种植模式下农田土壤剖面具有较高的反硝化速率，且存在明显的反硝化发生的“热区”和“热时”，能够有效消纳土壤剖面中的NO3–-N。

来源：2025年第4期

《土壤学报》期刊编辑部

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