生物炭施用對(duì)節(jié)水灌溉稻田土壤氮素含量及脲酶活性的影響

陳曦　江賾偉　丁潔　蔡敏　楊士紅

摘要：為探究生物炭施用對(duì)節(jié)水灌溉稻田土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化的影響，基于田間試驗(yàn)，分析不同水碳調(diào)控條件下稻田土壤NH4+-N、NO3--N含量及脲酶活性的變化規(guī)律。結(jié)果表明，節(jié)水灌溉稻田表層土壤中NH4+-N含量在水稻生育前期較高，乳熟期開始NO3--N含量較高。施加高量（40 t/hm2）生物炭處理土壤中NH4+-N 含量比不施炭處理（0 t/hm2）提高26.47%;施加生物炭使土壤中NO3--N含量與脲酶活性分別提高7.52%～22.29%、13.87%～26.68%。不同灌溉方式下土壤脲酶活性在水稻全生育期均無顯著差異，但以淹水灌溉條件下脲酶活性較高。與傳統(tǒng)淹水灌溉相比，節(jié)水灌溉稻田表層土壤中NH4+-N、NO3--N含量分別增加了67.46%、67.19%，減小了稻田氮素淋失的風(fēng)險(xiǎn)。生物炭與節(jié)水灌溉的聯(lián)合調(diào)控有利于增強(qiáng)土壤對(duì)水溶性氮素離子的固持，減少氮素的淋失。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉;生物炭;稻田;氮素遷移;土壤脲酶活性

中圖分類號(hào)： S275;S181? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）19-0268-07

收稿日期：2020-01-17

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51879076、51579070）;中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（編號(hào)：2019B67814）;江蘇省研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃（編號(hào)：SJKY19_0525）;江蘇省水利科技項(xiàng)目（編號(hào)：2018065）。

作者簡(jiǎn)介：陳 曦（1996—），女，四川安岳人，碩士研究生，主要從事節(jié)水灌溉與農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)研究。E-mail：sunrise@hhu.edu.cn。

通信作者：楊士紅，博士，教授，主要從事節(jié)水灌溉與農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)研究。E-mail：ysh7731@ hhu.edu.cn。

近年來，隨著點(diǎn)源污染的有效控制，農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為我國湖泊水體富營養(yǎng)化的主要污染源之一[1]，而化肥污染是農(nóng)業(yè)面源污染的最大來源[2]。由于化肥在作物增產(chǎn)中的重要作用，自1993年以后，我國一直是世界第一的化肥消耗大國[3]。水稻作為我國主要糧食作物，其種植面積和產(chǎn)量分別占世界的22.7%、37%[4]，稻田單季氮肥平均用量為180 kg/hm2，比世界平均用量約高75%[5]。大量的氮肥施用后，并不能被植物全部利用，研究表明，我國水稻生產(chǎn)中，氮肥的平均利用率為30% ～ 35%，高產(chǎn)地區(qū)甚至更低[6-7]，大部分氮肥經(jīng)揮發(fā)、徑流、淋溶、硝化、反硝化等途徑損失于環(huán)境之中。在稻田面積占比較大的太湖地區(qū)，每年施氮量高達(dá)500～600 kg/hm2[8]，農(nóng)田面源污染總氮輸出量約占氮素入湖總量的41.5%[9]，人們?cè)絹碓疥P(guān)注高氮負(fù)荷下的環(huán)境問題。因此，研究稻田土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律對(duì)于提高水稻氮肥利用效率、減輕稻田面源污染具有重要意義。

生物炭是生物質(zhì)在缺氧條件下通過化學(xué)轉(zhuǎn)化得到的固態(tài)產(chǎn)物。生物炭施用作為一種新型的碳管理技術(shù)，具有明顯的改善土壤性質(zhì)、提升耕地生產(chǎn)性能和作物生產(chǎn)能力，降低農(nóng)田氮磷損失及減排溫室氣體等作用[10-13]，因此具有農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境生態(tài)效益雙重功能[14]。有研究表明，生物炭施用能夠降低淹水稻田田表水中的氮磷含量[15]，使土壤中銨態(tài)氮（NH+4-N）、硝態(tài)氮（NO-3-N）和磷酸鹽（PO3-4-P）的淋濾量分別降低15%、11%、69%[16-17]，從而能夠維持農(nóng)作物生長期土壤的肥力。面對(duì)日益嚴(yán)峻的水土資源緊缺、農(nóng)田面源污染加重等問題，《全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃（2015—2030年）》強(qiáng)調(diào)，未來一個(gè)時(shí)期應(yīng)推廣節(jié)水灌溉，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。以往生物炭在稻田的應(yīng)用效果及其對(duì)農(nóng)田環(huán)境影響的研究主要針對(duì)淹灌稻田，生物炭施用對(duì)于節(jié)水灌溉稻田土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化的影響有待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)主要研究生物炭與節(jié)水灌溉聯(lián)合調(diào)控下土壤NH+4-N、NO-3-N 含量和脲酶活性的變化特征，以期闡明生物炭施用對(duì)節(jié)水灌溉稻田土壤氮素遷移轉(zhuǎn)化的影響，為稻田節(jié)水、控污及水土資源的可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室昆山試驗(yàn)研究基地（34°63′ 21″ N，121°05′ 22″ E）。試區(qū)屬亞熱帶南部季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫為15.5 ℃，年降水量為1 097.1 mm，年蒸發(fā)量為1 365.9 mm，日照時(shí)數(shù)為2 085.9 h，平均無霜期為234 d。當(dāng)?shù)亓?xí)慣稻麥輪作，土壤為潴育型黃泥土，耕層土壤質(zhì)地為重壤土，0～18 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量為21.71 g/kg，全氮含量為1.79 g/kg，全磷含量為1.4 g/kg，全鉀含量為20.86 g/kg，pH值為7.4，0～30 cm 土壤容重為1.32 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年6—10月進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)置2種灌溉模式，分別為節(jié)水灌溉（C）與淹水灌溉（F）。在節(jié)水灌溉條件下，設(shè)置不施生物炭（A）、施用中量（20 t/hm2）生物炭（B）和高量（40 t/hm2）生物炭（C）等3個(gè)處理，在淹水灌溉（F）條件下設(shè)置施用高量（40 t/hm2）生物炭（C） 1個(gè)處理，依次記為CA、CB、CC、FC，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共計(jì)12個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)在排水式蒸滲儀中進(jìn)行，每個(gè)小區(qū)（2.5 m×2.0 m）每天下午人工排水，排水量：節(jié)水灌溉為3 mm/d，常規(guī)灌溉為5 mm/d。水稻品種為蘇香米，株距為25 cm，行距為25 cm，每穴苗量3～4株，于2019年6月25日插秧，2019年10月24日收割。

生物炭制造原料為水稻秸稈，其pH值、碳含量、總氮含量、總磷含量、總鉀含量、比表面積、總孔隙體積依次為10.1、42.6%、0.75%、0.15%、1.06%、81.9 m2/g、0.08 m3/g。淹灌處理按當(dāng)?shù)厮痉N植習(xí)慣管理，除分蘗后期排水曬田外，其余各生育階段均在田間保留薄水層，黃熟期自然落干?？毓嗵幚碓诜登嗥谔锩姹Ａ?0～30 mm薄水層，以后各生育期灌溉后田間不建立水層，以根層土壤水分占飽和含水率60%～80%的組合作為灌水控制指標(biāo)。常規(guī)肥料施用依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施肥方法和施肥量進(jìn)行管理，其中氮肥用量為312.69 kg/hm2，磷肥用量為63.00 kg/hm2，鉀肥用量為89.25 kg/hm2。

1.3 樣品采集與分析

采用三點(diǎn)采樣法隨機(jī)采集稻田表層（0～10 cm）土壤，在整個(gè)水稻生育期土壤樣品共采集6次，采集時(shí)間分別為移栽前（2019年6月23日）、分蘗期（2019年7月23日）、拔節(jié)孕穗期（2019年8月19日）、乳熟期（2019年9月19日）、黃熟期（2019年10月17日）和收割后（2019年10月25日）。采集的土樣帶回實(shí)驗(yàn)室，剔除植物根系、石礫后，一部分新鮮土樣置于冰箱4 ℃保存，測(cè)定樣品的NH+4-N含量、NO-3-N含量;另一部分土壤自然風(fēng)干后過20目篩和100目篩，用于測(cè)定土壤脲酶活性。其中NH+4-N 含量的測(cè)定采用 KCl提取-分光光度法，NO-3-N含量的測(cè)定采用紫外分光光度法，土壤脲酶活性的測(cè)定采用苯酚-次氯酸鈉比色法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2019對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析并繪制圖表。數(shù)據(jù)方差分析與顯著性差異分析采用SPSS 22.0完成，采用最小顯著性差異法（LSD）法作多重比較分析（差異顯著性水平為P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭施用對(duì)稻田土壤銨態(tài)氮含量的影響

控制灌溉條件下不同生物炭施用處理稻田土壤NH+4-N含量均呈單峰變化趨勢(shì)（圖1），且從移栽前至分蘗期土壤NH+4-N含量基本上隨著生物炭施用量的增加而增加。基肥施用后，各處理稻田土壤NH+4-N含量迅速升高，以CC處理增加最快，CB次之，CA最慢。3種處理土壤的NH+4-N含量均在水稻分蘗期達(dá)到峰值，以CC處理的最高，為47.148 mg/kg;CB處理的次之，為29.452 mg/kg;CA處理的最低，為21.844 mg/kg，且CC與其他處理差異顯著（P<0.05）。水稻拔節(jié)孕穗期，稻田土壤的NH+4-N含量迅速降低，降低程度隨著生物炭施用量的增加而增加，CC、CB、CA處理土壤NH+4-N 含量與分蘗期相比分別降低87.01%、72.77%、41.49%，此后直至水稻收獲前，土壤中NH+4-N 含量均表現(xiàn)為CA>CB>CC。生物炭的不同添加量對(duì)節(jié)水灌溉稻田中NH+4-N滯留效應(yīng)的影響存在差異，添加高量生物炭對(duì)土壤中NH+4-N的吸附效果最好，能明顯降低NH+4-N的淋失風(fēng)險(xiǎn)。就水稻全生育期（分蘗期至收割后）而言，CA與CC處理土壤中NH+4-N平均含量分別為9.439、11.937 mg/kg，施加高量生物炭比不施加生物炭（CA）土壤中NH+4-N含量提高26.46%。這是因?yàn)樯锾烤哂胸S富的孔隙結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和豐富的含氧官能團(tuán)，可通過范德華力與土壤中的NH+4-N、NO-3-N和PO4-3-P發(fā)生等離子交換作用[18]，甚至能夠通過穩(wěn)定的化學(xué)鍵對(duì)其產(chǎn)生不可逆的吸附[19]。同時(shí)，生物炭施入土壤后易形成大團(tuán)聚體，能夠降低NH+4-N、NO-3-N等水溶性離子的淋溶損失量、延緩遷移轉(zhuǎn)化的時(shí)間。

2.2 生物炭施用對(duì)稻田土壤硝態(tài)氮含量的影響

稻田土壤中NO-3-N含量變化趨勢(shì)和NH+4-N 不同，在水稻全生育期內(nèi)呈雙峰波動(dòng)（圖2）。節(jié)水灌溉條件下，不同生物炭施用量處理土壤中NO-3-N含量均于水稻分蘗期首次達(dá)到峰值，CA、CB、CC處理土壤中NO-3-N含量分別為18.792、23.013、25.403 mg/kg;隨著水稻的生長，水稻根系活性吸收面積增強(qiáng)，對(duì)氮素的吸收利用率增強(qiáng)，而在此階段也存在著較為嚴(yán)重的NO-3-N滲漏損失[20]，因此在拔節(jié)孕穗期土壤中NO-3-N含量較低。與NH+4-N不同的是，由于穗肥的施用，3種處理土壤中NO-3-N含量在乳熟期第2次達(dá)到峰值，且依然呈現(xiàn)CC>CB>CA的分布規(guī)律，CC處理土壤中NO-3-N含量分別是CB、CA處理的1.229、1.369倍。在水稻生育后期，土壤中NO-3-N含量依然維持在較高水平，主要是因?yàn)榈咎镒匀宦涓稍黾恿送寥赖耐笟庑?，有利于硝化活?dòng)的增強(qiáng)。經(jīng)過整個(gè)稻季后，各處理土壤中NO-3-N含量均出現(xiàn)了不同程度的降低，與移栽前相比，CA、CB、CC收割后土壤NO-3-N含量的降幅分別為59.97%、31.50%、34.51%，施用生物炭有利于土壤NO-3-N的固持。在水稻全生育期（分蘗期至收割后），CA、CB、CC各處理土壤中NO-3-N平均含量分別為9.403、10.109、11.499 mg/kg，施加生物炭使土壤中NO-3-N含量提高了7.52%～22.29%。因此，生物炭可提高節(jié)水灌溉稻田土壤對(duì)NO-3-N的滯留能力。

2.3 生物炭施用對(duì)稻田土壤脲酶活性的影響

脲酶是土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵性酶，它是尿素水解主要的生物活性驅(qū)動(dòng)因子，極大地影響著尿素的轉(zhuǎn)化，其活性與土壤肥力指標(biāo)顯著相關(guān)[21]。節(jié)水灌溉稻田土壤脲酶活性在水稻分蘗期與拔節(jié)期較高（圖3），隨后開始下降并基本處于穩(wěn)定水平。受蘗肥影響，各處理土壤脲酶活性在分蘗期最大，且隨生物炭施用量的增加而升高， CA、CB、CC各處理的脲酶活性分別為0.779、0.903、1.004 mg/g。同樣，施用穗肥也激發(fā)了脲酶活性，拔節(jié)孕穗期CA、CB、

CC處理的脲酶活性分別為0.767、0.835、0.966 mg/g，略小于分蘗期。水稻全生育期，CA、CB、CC處理的土壤脲酶活性平均值分別為0.462、0.526、0.585 mg/g，施用生物炭比不施用生物炭土壤脲酶增加13.87%～26.28%，說明生物炭有利于土壤脲酶活性的提升。

由圖4可知，土壤脲酶活性與土壤NH+4-N含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與土壤NO-3-N含量呈正相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平。施入田面的尿素為土壤脲酶的酶促反應(yīng)提供了大量的基質(zhì)，刺激了表層土壤的脲酶活性;同時(shí)氮素營養(yǎng)的改善促進(jìn)了土壤微生物的繁殖，從而使其向土壤中分泌更多的脲酶，其活性的增強(qiáng)反過來促進(jìn)了尿素氮的水解從而引起田面水中NH+4-N濃度劇增[22]。

2.4 灌溉管理對(duì)稻田氮素遷移轉(zhuǎn)化的影響

相同生物炭施用條件下不同水分管理模式的土壤NH+4-N含量存在明顯差異（圖5-a）。就整個(gè)生育期（分蘗期至收割后）而言，控制灌溉與淹水灌溉處理的土壤NH+4-N含量均呈先增加后減少的變化特征，且都在分蘗期達(dá)到峰值，控制灌溉稻田土壤NH+4-N含量比淹水灌溉高24.544 mg/kg，高了61.46%。相同氮肥與生物炭管理?xiàng)l件下，節(jié)水灌溉稻田土壤NH+4-N含量顯著高于淹水灌溉稻田，這主要與節(jié)水灌溉稻田的水分調(diào)控有關(guān)，一方面可能是節(jié)水灌溉措施有利于提高氮肥的利用效率，能抑制尿素水解后的氨揮發(fā)損失，因此土壤膠體能吸附更多的NH+4;另一方面可能是由于淹水灌溉促進(jìn)水分下滲，從而使得NH+4、NO-3等可溶性離子向土壤深層運(yùn)移。

淹水灌溉FC處理土壤NO-3-N含量低于節(jié)水灌溉CC處理（圖5-b），表明節(jié)水灌溉可以有效減少NO-3-N的流失。與移栽前相比，CC處理收割后土壤NO-3-N含量比移栽前減少了3.274 mg/kg，F(xiàn)C處理收割后土壤NO-3-N含量比移栽前減少4.397 mg/kg，這主要是由于淹水灌溉稻田滲漏造成了更多的氮素淋失。隨著水稻生長，2個(gè)處理均在分蘗期與乳熟期達(dá)到峰值，CC處理在第1次和第2次峰值分別比FC處理高7.892、4.762 mg/kg，這是因?yàn)檠退喔鹊咎锍痔Y末期外均處于有水層狀態(tài)，土壤長期處于還原條件下，導(dǎo)致氮肥水解后產(chǎn)生的大量NH+4-N無法向NO-3-N形態(tài)轉(zhuǎn)化。相對(duì)于淹水灌溉，節(jié)水灌溉除返青期外均處于無水層狀態(tài)，土壤透氣性好，土壤適宜的氧化與水分條件提高了硝化細(xì)菌的活性，促進(jìn)了氮素的硝化過程。水稻全生育期（分蘗期至收割后），CC、FC處理稻田土壤中NO-3-N平均含量分別為11.499、6.878 mg/kg，節(jié)水灌溉的應(yīng)用使土壤中NO-3-N含量增加67.19%。

不同灌溉方式下土壤脲酶活性隨水稻生育期的變化呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律（圖5-c），土壤水分條件影響土壤脲酶活性變化，但2個(gè)處理在水稻全生育期均未達(dá)顯著水平。水稻分蘗期，2個(gè)處理的土壤脲酶活性均達(dá)到峰值，但以淹水灌溉為最大;自水稻乳熟期起，土壤脲酶活性基本穩(wěn)定，控制灌溉條件下為0.244～0.375 mg/g，淹水灌溉條件下為0.273～0.396 mg/g，此階段灌溉對(duì)土壤脲酶活性的影響不大。除拔節(jié)孕穗期外，淹水灌溉處理土壤脲酶活性均高于控制灌溉處理，全生育期控制灌溉稻田脲酶平均活性為0.585 mg/g，而淹水灌溉稻田為0.618 mg/g，淹水灌溉條件下稻田土壤的脲酶活性更高。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，生物炭施用提高了節(jié)水灌溉稻田對(duì)NO-3-N和NH+4-N的固持能力，并可以顯著提高稻田土壤脲酶活性。已有研究針對(duì)傳統(tǒng)淹

灌稻田的較多，且大部分研究都證實(shí)了生物炭在土壤氮素固持及減少氮素流失方面的積極作用。Lehmann發(fā)現(xiàn)，生物炭和肥料配施，土壤對(duì)NH+4-N 的吸附與固定作用明顯增強(qiáng)，水稻對(duì)氮素的利用也顯著提高[23]。崔虎等研究表明，生物炭施入農(nóng)田后，能夠減弱NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P 在土-水界面的遷移能力，在提高肥效的同時(shí)，降低其隨農(nóng)田退水流失的風(fēng)險(xiǎn)[24]。Chan等研究發(fā)現(xiàn)，無機(jī)肥減量配施生物炭使土壤中NO-3-N、NH+4-N 的濃度分別提高了38.9%、4.3%[25]。馮軻等通過對(duì)田面水氮素的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)施加生物炭后田面水中NH+4-N含量減少了35.1%～64.3%[26]。本試驗(yàn)結(jié)果與之基本一致，生物炭在節(jié)水灌溉稻田中對(duì)氮素同樣有較高的固持容量。生物炭施入土壤后易形成大團(tuán)聚體，對(duì)氮素離子有較好的吸附效果，并且能夠降低氮素?fù)]發(fā)量[27]，因此提高了土壤對(duì)可溶性氮素離子的滯留能力。在生物炭對(duì)土壤脲酶活性的影響方面，尚無統(tǒng)一定論。吳蔚君研究發(fā)現(xiàn)，施用生物炭的處理脲酶活性提高0.64%～42.17%，其中以B3（4 500 kg/hm2生物炭）處理的脲酶活性增加量最多[28]。崔虎等也發(fā)現(xiàn)所有配施生物炭處理的土壤脲酶活性均高于單施無機(jī)肥處理，因此認(rèn)為生物炭施入農(nóng)田后可以提高土壤脲酶活性[24]，這與黃劍等的研究結(jié)果[29-30]一致，本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，生物炭施用可以增強(qiáng)節(jié)水灌溉稻田土壤脲酶活性。但也有研究指出，常規(guī)生物質(zhì)炭會(huì)抑制脲酶活性，生物炭對(duì)脲酶活性的抑制可能是其表面自由基或自由基促使產(chǎn)生的活性氧簇與脲酶發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)果[31]。Sun等的研究也認(rèn)為秸稈生物質(zhì)炭降低了土壤脲酶活性，是NH3揮發(fā)減排的重要原因之一[32]。而余珊等對(duì)水熱炭的研究也表明，通過水熱法制備的生物質(zhì)炭顯著降低了土壤脲酶活性，可實(shí)現(xiàn)脲酶抑制劑的作用[33]。

在灌溉管理方面，大部分研究表明，水稻節(jié)水灌溉模式的應(yīng)用在節(jié)水、增產(chǎn)的同時(shí)能夠明顯減少稻田氮磷的損失，但在不同節(jié)水灌溉模式下土壤氮素遷移規(guī)律略有差異。晏軍通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，淺灌深蓄稻田0～40 cm土層NH+4-N、NO-3-N、總氮（TN）、總磷（TP）及速效磷等的含量差別不大，認(rèn)為淺灌深蓄的灌溉方式不會(huì)造成稻田0～40 cm土層養(yǎng)分累積[34];而在相同肥料處理?xiàng)l件下，節(jié)水灌溉減少了表層土壤中NH+4-N 質(zhì)量比及40～60 cm土層中NH+4-N和NO-3-N的質(zhì)量比[35]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)淹水灌溉相比，節(jié)水灌溉條件下稻田表層土壤中NH+4-N和NO-3-N的含量均較高，因此氮素離子隨下滲水流失的較少，生物炭與節(jié)水灌溉的聯(lián)合調(diào)控有利于增強(qiáng)土壤對(duì)養(yǎng)分的固持，減少養(yǎng)分的淋失。灌溉方式通過對(duì)土壤水氣熱條件的改變對(duì)土壤脲酶活性也會(huì)產(chǎn)生直接或間接的影響，旱作土壤酶活性一般高于水田[36]。目前關(guān)于土壤脲酶的研究大多關(guān)注施肥模式對(duì)其的影響，在灌溉方式方面也集中于咸水灌溉[37]、滴灌[38]等，對(duì)于節(jié)水灌溉稻田土壤脲酶活性的研究較少。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)控灌稻田中脲酶活性較低，這與張娜等關(guān)于充分濕潤與淹水栽培對(duì)設(shè)施土壤酶活性的研究結(jié)論[39]一致。節(jié)水灌溉稻田改善土壤環(huán)境，形成土壤水分的輕度虧缺，干濕交替影響土壤透氣性、有機(jī)質(zhì)含量、溫度、pH值、氧化還原電位（Eh）等，進(jìn)而影響土壤脲酶活性、尿素水解與氨揮發(fā)過程[40]。

4 結(jié)論

節(jié)水灌溉稻田土壤中NH+4-N和NO-3-N的含量均在分蘗期最高;在水稻生長前期，土壤中NH+4-N 含量較高，乳熟期及以后土壤中NO-3-N含量較高。生物炭施用提高了土壤中NH+4-N和NO-3-N的含量，從稻季含量均值來看，施加高量生物炭比不施加生物炭土壤中NH+4-N含量提高26.47%;CA、CB、CC各處理土壤NO-3-N含量分別是9.403、10.109、11.499 mg/kg，施加生物炭使土壤中NO-3-N含量提高了7.52%～22.29%，施加生物炭提升了土壤對(duì)養(yǎng)分的滯留能力。

施肥顯著激發(fā)了土壤脲酶活性，蘗肥與穗肥施用后脲酶活性均處于較高水平。土壤脲酶活性與土壤NH+4-N含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），灌溉方式通過對(duì)土壤水氣熱條件的改變對(duì)土壤脲酶活性會(huì)產(chǎn)生直接或間接的影響。水稻全生育期，各處理土壤脲酶活性平均為0.462～0.618 mg/g，施用生物炭比不施用生物炭土壤脲酶活性增加13.87%～26.68%，生物炭施用有利于土壤脲酶活性的提升。

與淹水灌溉相比，節(jié)水灌溉條件下稻田表層土壤中NH+4-N和NO-3-N的含量分別增加了61.46%、67.19%，減小了稻田氮素淋失的風(fēng)險(xiǎn)，生物炭與節(jié)水灌溉的聯(lián)合調(diào)控有利于進(jìn)一步增強(qiáng)土壤對(duì)養(yǎng)分的固持，降低養(yǎng)分淋失的風(fēng)險(xiǎn)。

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