农业环境科学学报

作者：张宗祥,李华玮,尚文鼎,曹传莉,孙梦雨,李笑笑,董召荣,宋贺

单位：农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036,农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学农学院, 合肥 230036

关键词：土壤酸化,水稻,氮素利用效率,产量,N2O,土壤氮平衡,

基金：安徽省高等学校科学研究项目（2022AH050876）；安徽农业大学人才科研资助项目（rc312104）；农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室开放基金项目（FECPP202202）；沿淮气候智慧型稻麦系统丰产栽培技术研发项目（FYHT20230036）

为研究土壤酸化对水稻-土壤系统氮转化、分配和氮损失的影响，以水稻-土壤系统为研究对象，设置中性（pH 7，CK）、弱酸（pH 6，T1）、中强酸（pH 5，T2）和强酸（pH 4，T3） 4个土壤递增酸度处理，比较了不同酸度下水稻产量、氮素积累量、氮代谢酶活性、氮素利用效率、氮平衡和N2O排放等指标的差异。结果表明，随着土壤酸度增加，水稻植株氮素积累、利用效率和产量呈现先增加后降低的趋势。相关性分析表明，拔节期氮素积累量与叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）以及茎秆中GS和GOGAT活性呈显著正相关；开花期氮素积累量与穗中的NR、GS、GOGAT和GDH活性呈显著正相关。T1、T2和T3处理N2O累积排放量与CK处理相比分别降低20.3%、58.0%和76.7%；单位产量下的N2O排放量呈现递减的趋势。氮平衡分析表明，相比于CK处理，T2和T3处理氮素表观损失分别降低15.8%和21.1%，水稻氮吸收量分别降低1.5%和15.3%，土壤无机氮残留量分别增加41.2%和88.2%，氮素盈余率分别提高2.2个和7.1个百分点。土壤酸化至中强酸和强酸时，会分别通过抑制水稻拔节期茎叶和开花期穗部的氮代谢过程降低氮素积累量、利用效率和产量。土壤酸化会降低稻田N2O累积排放量，同时也会降低单位产量N2O排放量。此外，中强酸和强酸度土壤还会通过降低水稻氮吸收量和增加播前土壤无机氮量，提高土壤无机氮残留量和氮素盈余率，增加环境风险。

来源：2024年第2期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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