設(shè)施土壤有機(jī)氮組分及番茄產(chǎn)量對(duì)水氮調(diào)控的響應(yīng)

吳漢卿，杜世宇，王丹陽(yáng)，薛 飛，張玉玲，鄒洪濤，張玉龍，虞 娜

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東北耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，沈陽(yáng) 110866）

土壤有機(jī)態(tài)氮約占土壤中全氮90%以上，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和有效性對(duì)土壤氮素固持、礦化以及供氮潛力具有重要意義[1-2]。水、氮是作物生長(zhǎng)的必需因素，在設(shè)施條件下，傳統(tǒng)粗放的水肥管理加上特殊的設(shè)施環(huán)境 (室內(nèi)高溫高濕、缺少雨水淋洗)，導(dǎo)致水、氮利用效率低，土壤供氮潛力不足等問(wèn)題較為突出[3-4]。在特定的水氮調(diào)控下，土壤有機(jī)氮組分直接或間接影響微生物活性和氮素有效性，進(jìn)而影響土壤供氮潛力和作物產(chǎn)量。為此，明確休耕期設(shè)施土壤有機(jī)氮組分和番茄產(chǎn)量對(duì)水氮調(diào)控的響應(yīng)特征，對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)設(shè)施土壤的供氮能力具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于不同土壤類型和不同施肥條件下土壤有機(jī)氮組分含量、分布特征及其影響因素的研究已有較多報(bào)道，但多數(shù)集中在農(nóng)田、森林和草地生態(tài)系統(tǒng)，且由于土壤、氣候類型及肥料管理模式等差異，研究結(jié)果存在較大差異[5-6]。單施化肥僅增加酸解銨態(tài)氮，施加有機(jī)肥顯著提高土壤有機(jī)氮含量，化肥有機(jī)肥配施會(huì)增加酸解氨基糖氮和酸解氨基酸氮，降低酸解銨態(tài)氮，有利于提高土壤氮素供應(yīng)能力，且酸解氨基酸氮、酸解未知態(tài)氮和酸解銨態(tài)氮是土壤活性氮的主要貢獻(xiàn)因子[5,7-8]。不同灌溉方式對(duì)酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮和酸解銨態(tài)氮占全氮的比例影響顯著，滴灌和滲灌均高于溝灌[9]。氮添加能夠降低土壤酸解氨基酸氮含量，增加酸解氨基糖氮含量；增加降雨量能夠降低酸解銨態(tài)氮含量，增加酸解氨基糖氮含量；同時(shí)增加氮沉降量和降雨量會(huì)提高氮素利用率和土壤供氮潛力[10]。水氮調(diào)控顯著影響作物產(chǎn)量、吸氮量和氮素利用率[11]。

綜上，施肥和水分是影響農(nóng)田、森林和草地土壤氮素有效性的關(guān)鍵因子，亦會(huì)影響有機(jī)氮組分的含量及分布特征，而二者是否對(duì)設(shè)施土壤氮素有效性存在耦合效應(yīng)，尚缺少深入系統(tǒng)的研究?；谶B續(xù)五年設(shè)施番茄的田間試驗(yàn)，研究水氮調(diào)控下設(shè)施土壤有機(jī)氮組分和番茄產(chǎn)量的變化行為及相互關(guān)系，闡明不同水氮調(diào)控的土壤供氮潛力，為評(píng)價(jià)設(shè)施土壤肥力水平和制定科學(xué)合理的水氮調(diào)控措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)始于2012年，在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)科研基地新建日光溫室內(nèi)開(kāi)展，因初期土壤板結(jié)且肥力低，在使用試驗(yàn)地第一、二年的春季整地時(shí)均勻施牛糞(22.5 t/hm2，鮮重)，同時(shí)考慮定位試驗(yàn)化肥施入的負(fù)面影響及實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀，每年整地前施用膨化雞糞(26.4 t/hm2，鮮重)。每年4～8月采用相同的試驗(yàn)方案開(kāi)始番茄定位試驗(yàn)，其余時(shí)間土地休閑 (棚膜覆蓋狀態(tài))，以減少連茬對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響。2012年定植前，各小區(qū)間用埋深60 cm的塑料布做防滲透隔離處理，防止小區(qū)間水分、養(yǎng)分的運(yùn)移。埋設(shè)過(guò)程中表土和底土分層放置、分層回填。供試土壤類型為棕壤，始建前為荒地，0—30 cm土壤理化性質(zhì)為：土壤有機(jī)質(zhì)10.9 g/kg、容重1.56 g/cm3、pH值7.0、全氮1.4 g/kg、堿解氮59.5 mg/kg、速效磷26.3 mg/kg、速效鉀88.8 mg/kg。

試驗(yàn)采用2因素 (施氮量和灌水下限) 3水平隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)9個(gè)處理，分別為W1N1、W1N2、W1N3、W2N1、W2N2、W2N3、W3N1、W3N2、W3N3。其中N1、N2、N3對(duì)應(yīng)的施氮量分別為75、300、525 kg/hm2(依據(jù)作物基本需氮量、當(dāng)?shù)亓?xí)慣施氮量及其間隔梯度)，W1、W2、W3對(duì)應(yīng)的灌水下限分別為25、35和45 kPa (依據(jù)蔬菜適宜的土壤水分能量指標(biāo)，灌水始點(diǎn)土壤水吸力)，灌水上限為土壤水吸力6 kPa (土壤田間持水量對(duì)應(yīng)的土壤水吸力)[12]。整個(gè)番茄生長(zhǎng)季根據(jù)張力計(jì)讀數(shù)指示灌溉，灌水總量和單次灌水量如表1所示。每個(gè)處理4次重復(fù)，小區(qū)面積2.5 m2，每小區(qū)番茄16株。

試驗(yàn)所用有機(jī)肥為膨化雞糞，有機(jī)質(zhì)平均含量261.2 g/kg?；史謩e為尿素、過(guò)磷酸鈣 (P2O5220 kg/hm2) 和硫酸鉀 (K2O 300 kg/hm2)。各處理有機(jī)肥、磷肥和鉀肥用量一致，有機(jī)肥、全部磷肥、1/3氮肥和1/3鉀肥作為底肥施入，其余氮鉀肥分別于第一和第二穗果膨大期隨滴灌均分追施。灌溉采用膜下滴灌，各小區(qū)分層埋設(shè)張力計(jì)指示土壤水分變化、確定灌水時(shí)間和單次灌水量。番茄定植時(shí)澆灌定植水，再澆一次緩苗水后，進(jìn)行水分處理。記錄定植和緩苗水的用量，灌水上限 (土壤水吸力6 kPa) 為土壤田間持水量 (0.349 cm3/cm3)，灌水下限土壤含水量由設(shè)計(jì)土壤水吸力值算出，即當(dāng)20 cm土層張力計(jì)讀數(shù) (早8：00) 達(dá)到灌溉下限土壤吸力值時(shí)，依據(jù)該觀測(cè)值，使用試驗(yàn)地0—30 cm土壤水分特征曲線

表 1 番茄生長(zhǎng)期不同處理單次灌水和總灌水量Table 1 Single and total irrigation amount during tomato growth period in different treatments

計(jì)算體積含水量：

式 (1) 中，h為土壤水吸力 (kPa)，θ為土壤體積含水量 (m3/m3)。

再依據(jù)下式計(jì)算各小區(qū)單次灌水量：

式 (2) 中，Q為單次灌水水量 (m3/小區(qū))，Qf和Ql分別為灌水上限和灌水下限下的土壤含水量 (m3/m3)；H為計(jì)劃濕潤(rùn)層厚度 (m)，取H= 0.3 m；R為土壤濕潤(rùn)比，取R= 0.5；S為小區(qū)面積 (m2)。記錄2016年整個(gè)生長(zhǎng)季張力計(jì)的讀數(shù)、灌水量和番茄產(chǎn)量。

1.2 樣品采集與測(cè)定方法

在試驗(yàn)第五年的休耕期 (2016年9月1日)，利用五點(diǎn)混合法采集0—10、10—20和20—30 cm土層樣品。土樣經(jīng)自然風(fēng)干后，過(guò)100目篩(0.15 mm)，分別測(cè)定有機(jī)氮組分、全氮和有機(jī)碳含量。

土壤有機(jī)氮組分采用Bremner法[13]測(cè)定。其中酸解總氮用凱氏法測(cè)定；酸解銨態(tài)氮用加MgO—?jiǎng)P氏蒸餾法測(cè)定；酸解銨態(tài)氮+酸解氨基糖氮用pH為11.2的磷酸鹽-硼砂緩沖液蒸餾法測(cè)定；酸解氨基酸氮用茚三酮氧化后磷酸鹽-硼酸鹽緩沖液蒸餾法測(cè)定。非酸解氮、酸解氨基糖氮以及酸解未知態(tài)氮均由差減法求得。土壤全氮和有機(jī)碳均使用元素分析儀 (Elementar VARIO EL Ⅲ) 測(cè)得。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 21.0和DPS 7.05等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)進(jìn)行雙因素方差分析，Duncan法進(jìn)行多重比較，Origin 9.3進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 設(shè)施土壤氮對(duì)水氮調(diào)控的響應(yīng)

從表2可以看出，土壤有機(jī)碳、全氮和酸解總氮含量均隨土層深度增加而降低，不同土層間差異顯著 (P＜ 0.05)。方差分析結(jié)果表明，0—30 cm各土層灌水下限和施氮量單一效應(yīng)及水氮交互效應(yīng)對(duì)土壤全氮和酸解總氮的影響均達(dá)到極顯著水平 (P＜0.01)，而對(duì)土壤有機(jī)碳的影響并不明顯 (P＞ 0.05)。水分單一效應(yīng)對(duì)不同土層全氮含量影響各異，而氮肥單一效應(yīng)統(tǒng)計(jì)表明0—10 cm的N1顯著低于其余二個(gè)水平，而在10—20 cm和20—30 cm均表現(xiàn)為隨氮肥用量增加，全氮含量顯著降低的趨勢(shì)。灌水下限、施氮量和水氮交互對(duì)不同土層土壤碳氮比的規(guī)律不一?？傮w上，酸解總氮含量遠(yuǎn)大于非酸解氮含量。方差分析表明，除20—30 cm土層灌水下限對(duì)非酸解氮影響不顯著外，灌水下限、施氮量及水氮交互效應(yīng)對(duì)各土層土壤非酸解氮均有極顯著影響(P＜ 0.01)。灌水下限單一因素下，0—30 cm土層酸解總氮含量均表現(xiàn)為 W2＞ W3＞ W1(P＜ 0.01)；施氮量單一因素下，0—30 cm土層酸解總氮含量均表現(xiàn)為N2施氮水平下最低。0—10 cm土層酸解總氮在不同灌水下限下表現(xiàn)為N3水平最高的特點(diǎn)。0—30 cm土層酸解總氮均表現(xiàn)為N2水平下，W2最高；N3水平下，W3最高的變化特征。

2.2 設(shè)施土壤酸解氮各組分含量及其在酸解總氮中的分配比例對(duì)水氮調(diào)控的響應(yīng)

不同水、氮處理設(shè)施大棚土壤酸解氮各組分含量及其在酸解總氮中分配比例大小順序?yàn)樗峤獍被岬?、酸解銨態(tài)氮 ＞ 酸解未知態(tài)氮 ＞ 酸解氨基糖氮，除酸解氨基糖氮外，總體上隨著土層加深而降低。酸解銨態(tài)氮和酸解氨基酸氮占土壤有機(jī)氮組分的絕大部分，是有機(jī)氮的主要存在形式 (圖1)。

各層土壤有機(jī)氮組分含量雙因素方差分析結(jié)果(表3)表明，除灌水下限對(duì)20—30 cm土層酸解氨基糖氮含量的影響不顯著外 (P＞ 0.05)，其余各土層灌水下限、施氮量及水氮交互對(duì)各土層酸解銨態(tài)氮、酸解氨基糖氮和酸解氨基酸氮含量的影響均達(dá)極顯著水平(P＜ 0.01)。相同施氮量下，酸解銨態(tài)氮隨灌水下限的增加總體上呈先增加后降低的趨勢(shì)，最高值均出現(xiàn)在W2水平下。相同灌水下限下，N3處理酸解銨態(tài)氮顯著高于N1和N2。相同施氮量下，0—20 cm土層酸解氨基酸氮隨灌水下限的增加呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，酸解氨基酸氮含量最高值也出現(xiàn)在W2，其中W2N1最大。除施氮量對(duì)0—10 cm土層土壤酸解未知態(tài)氮影響不顯著及水氮交互效應(yīng)對(duì)0—10 cm和20—30 cm土層土壤酸解未知態(tài)氮含量的影響顯著外，其余各土層灌水下限、施氮量及水氮交互效應(yīng)對(duì)酸解未知態(tài)氮影響均達(dá)極顯著水平(P＜0.01)。

2.3 設(shè)施番茄產(chǎn)量及構(gòu)成對(duì)水氮調(diào)控的響應(yīng)

如表4所示，灌水下限和施氮量對(duì)番茄產(chǎn)量的影響均達(dá)極顯著水平(P＜ 0.01)，水氮交互效應(yīng)對(duì)其影響達(dá)顯著水平 (P＜ 0.05)。灌水下限單一效應(yīng)表明，W1顯著高于W2和W3，且W2和W3差異不顯著。W1和W3灌水下限下，番茄產(chǎn)量隨施氮量的增加均呈現(xiàn)先增后降的變化，W2下則先降后增。施氮量單一效應(yīng)表明，隨施氮量增加其產(chǎn)量降低，N1和N2之間差異不顯著，均顯著高于N3水平。相同施氮下，在W1下，設(shè)施番茄產(chǎn)量隨灌水下限增加而減少，W2和W3下則呈現(xiàn)出先減少后增加。水氮交互影響以W1N2處理產(chǎn)量最高，與W2N1和W1N1處理間差異均不顯著。設(shè)施番茄單果重與產(chǎn)量表現(xiàn)出類似規(guī)律。

2.4 設(shè)施土壤有機(jī)氮組分與全氮、有機(jī)碳和番茄產(chǎn)量對(duì)水氮調(diào)控響應(yīng)的偏相關(guān)分析

偏相關(guān)分析中將土壤碳氮比作為控制變量(表5)，結(jié)果表明土壤全氮和有機(jī)碳與酸解氨基糖氮均不相關(guān)；全氮與非酸解氮偏相關(guān)達(dá)到顯著水平 (P＜0.05)，有機(jī)碳與之不相關(guān)。全氮和有機(jī)碳與酸解銨態(tài)氮、酸解氨基酸氮、酸解未知態(tài)氮和酸解總氮間的偏相關(guān)系數(shù)均達(dá)到極著性水平 (P＜ 0.01)。各有機(jī)氮組分中，僅酸解銨態(tài)氮含量與番茄產(chǎn)量間的零階相關(guān)系數(shù)達(dá)到5%顯著負(fù)相關(guān)。此外，土壤全氮和有機(jī)碳二者之間的相關(guān)性也達(dá)到極顯著水平 (rzero=0.928**，rpartial= 0.966**)，酸解銨態(tài)氮和酸解氨基酸氮之間呈極顯著正相關(guān) (rzero= 0.858**，rpartial= 0.865**)。

3 討論與結(jié)論

土壤全氮和有機(jī)碳均是反映土壤供氮潛力的重要指標(biāo)[14]。土壤有機(jī)氮組分因其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和微生物分解難易程度不同，導(dǎo)致有機(jī)氮各組分對(duì)土壤全氮、有機(jī)碳的貢獻(xiàn)也不同[15]。本研究表明，設(shè)施不同水氮調(diào)控下，各土層全氮含量均差異顯著，且不同土層全氮和有機(jī)碳含量差異顯著。土壤全氮和有機(jī)碳含量相對(duì)穩(wěn)定，但施肥、灌溉是影響其含量在土壤中消長(zhǎng)的主要因素。設(shè)施土壤溫度高，濕度大，微生物活性增強(qiáng)，土壤有機(jī)氮的礦化程度也相應(yīng)提高，設(shè)施條件特殊的水、氣、熱環(huán)境對(duì)土壤全氮的影響更為明顯。本研究中0—30 cm土層中灌水下限、施氮量和水氮交互對(duì)土壤全氮均有極顯著影響，這說(shuō)明適當(dāng)合理的水氮配合有利于調(diào)控土壤全氮含量。研究表明，施肥顯著影響土壤全氮和有機(jī)碳，且有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施可維持土壤供氮能力并提高作物產(chǎn)量[16-17]；水分影響土壤全氮和有機(jī)碳含量表現(xiàn)為隨灌水量增加呈拋物線變化[18]。本研究中灌水下限、施氮量和水氮交互對(duì)土壤有機(jī)碳影響均不顯著，這可能是由于試驗(yàn)設(shè)計(jì)本身為不同灌水和施氮處理，而對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響未達(dá)顯著差異。本研究表明，控制土壤碳氮比，除土壤全氮、有機(jī)碳與酸解氨基糖氮含量、土壤有機(jī)碳與非酸解氮含量之間零階和偏相關(guān)均不顯著外 (P＞ 0.05)，全氮與非酸解氮間偏相關(guān)達(dá)顯著水平 (P＜ 0.05)，土壤有機(jī)碳與全氮、酸解總氮及組分之間偏相關(guān)達(dá)到極顯著正相關(guān) (P＜ 0.01)。有研究表明，不同施肥措施土壤全氮和有機(jī)碳之間顯著相關(guān)[19]；有機(jī)碳與全氮、酸解銨態(tài)氮極顯著相關(guān)，全氮與酸解總氮、酸解銨態(tài)氮、非酸解氮極顯著相關(guān)[20]，這與本文研究結(jié)果相一致，說(shuō)明水氮調(diào)控下土壤全氮、有機(jī)碳與有機(jī)氮組分間聯(lián)系緊密。

表 2 不同水氮調(diào)控處理土壤各層次全氮、有機(jī)碳、碳氮比、酸解總氮和非酸解氮含量Table 2 Contents of total N, organic C, C/N ratio, acidolysable and non-acidolysable N at various soil depths under different irrigation and nitrogen fertilization treatments

圖 1 不同灌溉施肥組合下設(shè)施土壤0—30 cm土層酸解氮組分含量Fig. 1 Contents of acidolysable nitrogen fractions in 0-30 cm layer of soil under different irrigation and fertilization treatments

表 3 不同水氮調(diào)控下設(shè)施土壤有機(jī)氮組分含量雙因素方差分析Table 3 Two-way ANOVA analysis to contents of soil organic nitrogen fractions under different irrigation and nitrogen fertilization treatments

表 4 不同灌溉施肥組合處理下設(shè)施番茄產(chǎn)量及單果重Table 4 Yield and single fruit weight of tomato under different irrigation and fertilization treatments

有研究表明，土壤全氮和有機(jī)碳可以增強(qiáng)根際微生物代謝活動(dòng)，促進(jìn)根系發(fā)育，進(jìn)而為作物生長(zhǎng)提供所需養(yǎng)分，從而達(dá)到增產(chǎn)效果[21]。本研究表明，W1和W3水平下，番茄產(chǎn)量隨施氮量增加呈拋物線變化，這說(shuō)明水氮調(diào)控對(duì)番茄增產(chǎn)可能存在閾值，超過(guò)閾值，番茄會(huì)減產(chǎn)，這與王鵬勃等[22]的研究結(jié)果相一致。本研究番茄最高產(chǎn)量為W1N2處理，但與W2N1、W1N1等處理間差異不顯著，從節(jié)水節(jié)肥角度來(lái)看，適當(dāng)減少灌溉量對(duì)產(chǎn)量無(wú)顯著影響。因此，本試驗(yàn)控制灌水下限35 kPa和施氮量75 kg/hm2可兼顧產(chǎn)量和節(jié)水節(jié)肥，W2N1處理可作為最優(yōu)水氮模式。

有機(jī)氮是土壤氮素的主要存在形態(tài)，各有機(jī)氮組分及其分配比例也常因施肥、灌溉、土壤類型等不同而有所差異[23-24]。本研究表明，不同水氮調(diào)控下，設(shè)施土壤酸解氮各組分含量及其在酸解總氮中的分配比例差異顯著，而明確 酸解氮各組分含量及占酸解總氮的比例有利于探明土壤氮素轉(zhuǎn)化對(duì)水肥條件的響應(yīng)特征。這是因?yàn)橥寥浪蕳l件影響著土壤有機(jī)質(zhì)礦化和腐殖化過(guò)程，進(jìn)而使酸解氮各組分含量產(chǎn)生差異。而設(shè)施農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)其獨(dú)特的水氣熱條件及灌溉管理模式也會(huì)導(dǎo)致不同形態(tài)土壤有機(jī)氮組分的重新分配。本研究表明，土壤酸解有機(jī)氮含量大于非酸解氮含量，以0—10 cm土層含量最高。各處理土壤酸解氮各組分含量及其占酸解總氮比例的大小順序?yàn)樗峤獍被岬?、酸解銨態(tài)氮 ＞ 酸解未知態(tài)氮 ＞ 酸解氨基糖氮，這與前人研究結(jié)果相一致[25]，說(shuō)明即使在不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，土壤有機(jī)氮組分的分布特征仍然存在一定的共性。而不同灌溉方法對(duì)保護(hù)地土壤有機(jī)氮組分的研究表明，酸解氮各組分的含量和分配比例大小順序?yàn)樗峤馕粗獞B(tài)氮 ＞ 酸解銨態(tài)氮 ＞ 酸解氨基酸氮 ＞ 酸解氨基糖氮[9]。這與本研究結(jié)果并不一致，這可能是水氮交互作用在土壤有機(jī)氮組分分配中起到重要作用。

酸解銨態(tài)氮和酸解氨基酸氮是設(shè)施土壤中最主要的有機(jī)氮形態(tài)，酸解銨態(tài)氮和酸解氨基酸氮是土壤易礦化有機(jī)態(tài)氮的源和庫(kù)，與土壤的供氮能力密不可分[26]。本研究中，酸解銨態(tài)氮和酸解氨基酸氮含量和分配比例最高 (圖1)。土壤酸解銨態(tài)氮 (0—30 cm土層) 和酸解氨基酸氮 (0—20 cm土層) 均在W2(35 kPa) 灌水水平下達(dá)到峰值。這可能是由于灌溉通過(guò)調(diào)控土壤水分、通氣和熱量狀況影響著土壤微生物活動(dòng)進(jìn)而決定有機(jī)氮轉(zhuǎn)化過(guò)程。本研究通過(guò)監(jiān)測(cè)番茄生長(zhǎng)季土壤水吸力變化而控制灌水，番茄生長(zhǎng)期中灌水較為頻繁，且灌水周期的變化均伴隨著土壤干濕交替過(guò)程的產(chǎn)生，一方面會(huì)增加土壤微生物死亡量，使得土壤有效氮的含量增加；另一方面土壤干濕交替過(guò)程影響土壤中氧含量，從而直接影響土壤微生物活性，進(jìn)而影響土壤有機(jī)氮轉(zhuǎn)化，且在干旱后復(fù)濕潤(rùn)過(guò)程中土壤微生物量迅速上升。Bardgett等[27]研究表明，作物生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的氮源主要就是土壤可溶性氮中占優(yōu)勢(shì)的酸解氨基酸氮。適中的灌水下限 (35 kPa) 也有利于番茄對(duì)氮的吸收，因此，同樣的供氮水平下，休耕期設(shè)施土壤酸解銨態(tài)氮含量與番茄產(chǎn)量間達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)，這從另一個(gè)角度反應(yīng)出高產(chǎn)水肥處理下，番茄生長(zhǎng)季對(duì)土壤中酸解氨基酸氮的吸收量大于同等供氮水平下其他水分處理。

表 5 土壤有機(jī)氮組分與全氮、有機(jī)碳和番茄產(chǎn)量的偏相關(guān)分析（r）Table 5 Partial correlation analysis of soil organic nitrogen fractions with soil total nitrogen,organic carbon and tomato yield

本研究結(jié)果表明，除20—30 cm土層灌水下限對(duì)土壤酸解氨基糖氮影響不顯著外，灌水下限、施氮量及水氮交互對(duì)各土層土壤有機(jī)氮各組分含量及其在酸解總氮中的分配比例均達(dá)顯著或極顯著影響(表3)。Stanford等[28]研究表明，灌水量的增加能顯著提高土壤養(yǎng)分的有效性，一定土壤含水量范圍內(nèi)土壤氮素礦化與土壤含水量呈顯著正相關(guān)。研究表明，土壤環(huán)境條件會(huì)直接或間接影響土壤微生物數(shù)量、活性、群落結(jié)構(gòu)以及功能多樣性，進(jìn)而影響土壤有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化、運(yùn)移過(guò)程[29-30]。而在不同水氮調(diào)控下設(shè)施土壤微生物活動(dòng)還有待進(jìn)一步研究。Wang等[31]研究表明，合理的水氮管理能有效提升土壤水氮利用率、氮素礦化、作物吸氮量和干物質(zhì)累積量。綜上，在設(shè)施生產(chǎn)系統(tǒng)中，水氮調(diào)控對(duì)土壤有機(jī)氮組分含量及其在酸解總氮中分配比例、全氮含量和番茄產(chǎn)量均有較為顯著的影響，合理的水氮管理對(duì)設(shè)施土壤供氮能力和產(chǎn)量的提升具有重要意義。