膨潤土-腐植酸與氮肥配施對科爾沁沙地土壤 無機氮淋溶和生物有效性的影響

鄭 毅，李豐義，劉庭玉，劉景輝

（1．內蒙古農業(yè)大學，內蒙古 呼和浩特 010019；2．內蒙古民族大學，內蒙古 通遼 028000）

膨潤土作為土壤改良劑已廣泛用于改善土壤性質和調節(jié)植物生長［1-4］。膨潤土屬于黏土，具有較好的持水性能，可提高土壤保水保肥能力，減少肥料損失，尤其是土壤氮素的損失，從而提高土壤肥力［5-6］。腐植酸作為一種有機添加物也常被應用于土壤改良與保育，它是土壤有機質的重要組成部分，施入土壤后可提高土壤有機碳含量，有利于土壤微生物的生長，能促進有機質形成，起到了提高肥力的作用［7-8］。

膨潤土和腐植酸作為土壤改良劑在改土提質中已取得了一系列的研究成果，例如，孫榮國等［9］將作物秸稈、膨潤土和聚丙烯酰胺按一定比例配制后作為改良材料，研究秸稈改良材料種類、改良材料劑量與配比、土培時間等因素對改良材料改良效應的影響，結果表明，秸稈改良材料可以改善沙質土壤團粒結構。盧其明等［10］通過淋溶和蒸發(fā)試驗研究了聚合物-膨潤土復合材料在土壤中的水肥調控性能。結果表明，聚合物-膨潤土復合材料具有顯著的保水性能。Xu［11］等在干旱半干旱地區(qū)施用腐植酸，在無灌溉的條件下，施用腐植酸的處理明顯的改善了土壤水分狀況。宋明元等［12］同樣在科爾沁沙地的風沙土上按不同比例添加黏土、有機肥和腐植酸，發(fā)現(xiàn)在風沙土中添加有機物料和黏土明顯提高了風沙土的持水能力。但是，關于施用膨潤土和腐植酸對土壤無機氮生物有效性和淋溶損失方面的研究較少，且多數(shù)試驗均是通過短期（＜6 個月）模擬培育或土柱實驗獲得，長期田間定點觀測研究目前尚不多見［13-14］，尤其是在沙土中的研究。另外，單施膨潤土和腐植酸作為土壤改良劑的研究多，對兩者混合加工施用的報道少，因為通過添加一定量的腐植酸制備出顆粒狀改性膨潤土產品在膨脹性、分散性、懸浮性、流變性上均得到顯著改善［15］，對土壤改良效果可能更好。

此外，在以往的研究中一般土壤無機氮通常是在室溫（25℃）條件下由2mol·L-1KCl 振蕩1h 浸提測定［16］，但是該方法不能完全提取吸附在膨潤土內部的NO3--N［16-17］，50%以上的NO3--N仍然可被繼續(xù)提取［18］。因此，本研究利用改進提取方法（2mol·L-1KCl，60℃振蕩2h）明確膨潤土-腐植酸改良劑對土壤無機氮的固持能力，利用離子交換膜明確土壤殘留無機氮的活性，在西遼河平原典型沙質土壤上進行了定位田間試驗，研究膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施對西遼河平原沙質土壤氮素淋溶和養(yǎng)分有效性的影響，為西遼河平原沙質土壤改良和水肥調控性能改善提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

西遼河平原處于42°18′～44°30′N，119°14′～123°42′E，坐落于內蒙古自治區(qū)，是西遼河及其支流沖刷下形成的沖積平原，是我國春玉米生產的主要地區(qū)之一。西遼河平臺屬于典型的溫帶大陸性季風氣候，年度日照時間長，雨熱同季，歷年平均日照時數(shù)超過3100h，年均氣溫6.5℃，無霜期140～160d?？傮w來說，西遼河平原地處世界春玉米生產的黃金地帶，光熱資源豐富，灌溉條件良好，具有規(guī)模春玉米生產的天然優(yōu)勢。

供試土壤屬風沙侵蝕砂壤土，機械組成為：砂粒為82.8%，粉粒為12.16%，黏粒為5.04%。0～20cm土層土壤理化性質為土壤pH值7.86、陽離子交換量10.03cmol·kg-1、 堿 解 氮48.71mg·kg-1、 有效磷5.81mg·kg-1、 速效鉀71.70mg·kg-1、NO3--N1.58mg·kg-1、NH4+-N1.83mg·kg-1。采用電位法測定土壤pH 值（土水比為1︰2.5）；氯化銨-乙酸銨交換法測定土壤陽離子交換量；堿解擴散法測定堿解氮含量；NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定有效磷含量；醋酸銨浸提-火焰光度法測定速效鉀含量；2mol·L-1KCl 震蕩1h 浸提土壤NO3--N 和NH4+-N，流動分析儀測定土壤NO3--N 和NH4+-N 含量。

1.2 膨潤土-腐植酸改良劑

本研究使用的鈉基膨潤土由內蒙古三巖礦業(yè)有限公司提供，膨潤土中的主要化學組分為：73.2%SiO2，11.4%Al2O3，2.67%CaO，2.58%K2O，1.05%MgO，0.31%Na2O和0.29%Fe2O3。腐植酸購買于內蒙古潤澤源生物科技股份有限公司，由褐煤提取而成。將膨潤土和腐植酸以10︰1 的比例混合，加入一定量的蒸餾水，加熱溶解成黏稠的液體，隨后通過制丸機擠壓撞條造粒成3mm 的顆粒，造粒后置于100℃的干燥箱中干燥，制得膨潤土-腐植酸改良劑。

1.3 試驗設計

本研究采用雙因素隨機區(qū)組設計。試驗設置3種膨潤土-腐植酸改良劑水平和3 種氮肥（尿素）水平，膨潤土-腐植酸改良劑水平分別為0、20、40t·hm-2，依次記為A0、A1和A2；氮肥水平分別為0、120、240kg·hm-2，依次記為N0、N1和N2。共計9 個處理，重復3 次。試驗小區(qū)面積為60m2（6m×10m）。小區(qū)間鋪設寬為0.5m 小路以避免交叉污染和處理效應。供試作物為玉米（鄭單958），采用常規(guī)田間管理方法。試驗實施的上一年秋季（2016 年10 月），將膨潤土-腐植酸改良劑均勻添加到耕層土壤（0～20cm）。在2017 年，隨機取樣的玉米植株地上部分在65℃下烘干至恒重以測定地上總生物量。為準確反映種植周期結束時NO3--N 和NH4+-N 的有效性，于2017 年5 月將3 對陰陽離子交換膜隨機插到各小區(qū)0～20cm 土層中，并于2017 年10 月移除。離子交換膜上積累的離子量通常會隨著提取時間的延長而增加［19］，因此長時間（大于3 個月）提取能夠準確預測土壤氮素平衡［20］。本研究使用的離子交換膜購于上海凱思普科技有限責任公司。試驗開始前先將大小為20cm×2cm 陰陽離子交換膜嵌入塑料管中，交換膜上反離子分別為Na+和HCO3-。

1.4 土壤取樣和分析

2017 年春玉米收獲后，每個小區(qū)內隨機選取5 個采樣點，使用內徑為4cm 的土鉆采集0～10、10～20、20～30、30～40、40～50、50～60cm6 個土層樣品。在挑除根系和其他雜質后，土壤樣品過2mm 土篩。各小區(qū)中相應土層的5 個樣品混合后立刻保存在冰箱中供測定土壤NO3--N 和NH4+-N 含量。

利用標準方法測定土壤NO3--N 和NH4+-N 含量。10g 土壤樣品加入40mL 的KCl（2mol·L-1）溶液，在25℃條件下以200r·min-1轉速震蕩1h，隨后過濾上清液，采用流動注射分析儀測定濾液中NO3--N 和NH4+-N 含 量。濾 液 中NO3--N 和NH4+-N總含量即為土壤無機氮（SIN）含量。

利用改進方法測定耕層土壤（0～20cm）樣品中NO3--N 和NH4+-N 含量。10g 土壤樣品中加入40mL 的KCl（2mol·L-1）溶液，在60℃條件下以200r·min-1轉速震蕩2h，隨后過濾上清液。當溫度大于50℃時，水在多孔顆粒中從二維表面流動轉為三維孔隙流動［16，20］。因此，本研究所使用的試驗條件能夠縮短平衡時間，促進膨潤土向提取液中釋放被其捕獲的土壤無機氮。

用蒸餾水沖洗粘附在離子交換膜上的土壤顆粒，隨后將干凈的離子交換膜放入50mL KCl（2mol·L-1）溶液，在25℃條件下以200r·min-1轉速震蕩1h，利用流動注射分析儀測定提取液中NO3--N 和NH4+-N 含量。

玉米成熟后，每個處理選擇2m2進行測產，每個處理重復3 次，玉米地上部生物量為秸稈和籽粒之和。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采 用Excel2013、Origin8.0 及SPSS19.0 軟 件進行數(shù)據(jù)處理與分析，并繪制圖表。處理間的差異顯著性采用Duncan 方法標注字母。對于正態(tài)分布數(shù)據(jù)，采用Pearson’s correlation 進行相關分析；對于非正態(tài)分布數(shù)據(jù)，采用Spearman’s correlation 進行相關分析。

2 結果與分析

2.1 春玉米籽粒產量和地上生物量

膨潤土-腐植酸改良劑（A）、氮肥（N）及改良劑與氮肥互作（A×N）對春玉米籽粒產量和地上生物量的增長趨勢基本一致，達到顯著增產效應（圖1）。單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑（N0）表現(xiàn)出增產趨勢，但沒有顯著差異。施用氮肥水平為120kg·hm-2（N1）條件下，改良劑（A）表現(xiàn)出顯著增產效果，A1N1、A2N1比A0N1春玉米籽粒產量和地上生物量分別提高了19.1%、18.5%和10.2%、1.2%，表明在施氮肥基礎上配施膨潤土-腐植酸改良劑能夠提高土壤養(yǎng)分利用，并提高春玉米籽粒產量和地上生物量。當施用氮肥水平為240kg·hm-2（N2）時，春玉米籽粒產量表現(xiàn)出先升后降趨勢，A1N2比A0N2比籽粒產量和地上生物量分別提高了14.3%和13.5%；但A2N2比A1N2籽粒產量和地上生物量卻分別降低了14.1%和14.8%。表明膨潤土-腐植酸改良劑施用量對春玉米籽粒產量和地上生物量存在閾值，過量施用會引起產量下降。A2處理中改良劑的施用量已超過閾值，未體現(xiàn)出改良劑應有的作用，A1處理中改良劑的施用量在閾值合理范圍之內，并與氮肥配施達到了顯著增產 效果。

圖1 不同處理下春玉米籽粒產量及地上生物量變化

2.2 土壤中殘留的和土壤無機氮

由方差分析可見，膨潤土-腐植酸改良劑（A）、氮肥（N）及改良劑與氮肥互作（A×N）顯著影響了土壤剖面中和土壤無機氮（SIN）的含量（表1）。Spearman 相關分析顯示膨潤土-腐植酸改良劑施用量（A）與和土壤無機氮均呈負相關，且與達到顯著水平；施氮肥（N）與和土壤無機氮相關程度相近，均呈中等正相關，表明施用膨潤土-腐植酸改良劑能夠改善土壤的微環(huán)境，抑制離子的反硝化作用，有利于提高土壤肥力。Pearson 相關分析表明土壤無機氮與呈正相關，且達到顯著水平，而與呈負相關關系，表明隨土壤無機氮含量的增加，隨之會增加，在一定的條件下，和彼此之間相互轉化，而膨潤土-腐植酸改良劑的介入會影響這種此消彼長的依存 關系。

表1 土壤中 和土壤無機氮含量的分析

表1 土壤中 和土壤無機氮含量的分析

注：*表示達到顯著水平（P＜0.05），**表示達到極顯著水平（P＜0.01）。

方差分析（F 值）Spearman 相關分析 Pearson 相關分析含量 A N A×N A N NO3--N NH4+-N SIN NO3--N 5.84* 21.84** 18.46** -0.708* 0.583 1 -0.326 0.892*NH4+-N 10.86** 9.36** 3.90* -0.438 0.353 1 0.513 SIN 10.32** 16.89** 6.53** -0.486 0.436 1

2.2.1 土壤中殘留NO3--N 含量

由圖2 可見，NO3--N 的殘留量隨氮肥施用量的增加而增加。施用膨潤土-腐植酸改良劑使耕層土壤（0～20cm）NO3--N 含量略有增加，但總體來說對下層土壤（20～60cm）NO3--N 總量影響不大，主要體現(xiàn)在垂直方向上分布規(guī)律差異較大。施用氮肥水平為120kg·hm-2（N1）時，土壤中殘留NO3--N 的含量隨著改良劑的施用而降低，與單獨施用氮肥處理相比（A0N1），A1N1處理中下層土壤NO3--N 含量下降14.5%。施用氮肥水平為240kg·hm-2（N2）時，與單獨施用氮肥處理相比（A0N2），A1N2處理中下層土壤NO3--N 含量下降7.7%，A1N2土壤中的NO3--N 主要集中在更容易被植物利用的（20～40cm）土層。但是A1N2處理中下層土壤NO3--N 含量大約是A1N1處理的3.5 倍，且產量沒有明顯提高。表明膨潤土-腐植酸改良劑具有極高吸附力，當膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施后，改變了耕層土壤的微環(huán)境，抑制NO3--N 離子的反硝化作用，減少土壤氮素排放損失。240kg·hm-2（N2）的氮肥水平時超過改良劑能承受的量，過量的氮肥淋溶到土壤深層。

圖2 土壤剖面中NO-3-N 含量

2.2.2 土壤中殘留NH4+-N 含量

由圖3 可以看出，試驗處理中的NH4+-N 含量沿土壤剖面呈現(xiàn)波動趨勢。單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑（N0）耕層土壤（0～20cm）NH4+-N 含量較高，并表現(xiàn)出明顯差異，中下層土壤（20～60cm）NH4+-N 含量逐漸下降。施用氮肥水平為120kg·hm-2（N1）時，耕層土壤（0～20cm）NH4+-N含量相對較低，以后波動上升。施用氮肥水平為240kg·hm-2（N2）條件下，耕層土壤（0～20cm）NH4+-N 含量較低，中層土壤（20～40cm）NH4+-N含量最高，而深層土壤（40～60cm）NH4+-N 含量又開始下降，表現(xiàn)出先升后降的變化趨勢。表明膨潤土-腐植酸改良劑的作用受氮肥用量影響較大，適量氮肥水平120kg·hm-2（N1）下膨潤土-腐植酸改良劑的作用更為明顯，有效抑制NH4+-N 離子的氣態(tài)損失，提高氮素肥料利用率。

2.2.3 土壤殘留無機氮含量

由圖4 可顯示，膨潤土-腐植酸改良劑的改良效果取決于氮肥用量。單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑（N0）各耕層土壤無機氮含量在較低水平上波動，沒有明顯變化。施氮肥水平為120kg·hm-2（N1）時，耕層與中層土壤（0～40cm）無機氮含量均較低，深層土壤（40～60cm）殘留上升。在施氮肥水平為240kg·hm-2（N2）條件下，耕層土壤（0～20cm）無機氮含量最低，中層土壤（20～40cm）開始上升，特別是深層土壤（40～60cm）上升速度較快。表明膨潤土-腐植酸改良劑的改良效果受氮肥用量制約，而氮肥的增產作用也受益于膨潤土-腐植酸改良劑的吸附力，適量增加膨潤土-腐植酸改良劑（20t·hm-2），有效抑制氮素肥料的氣態(tài)損失和淋溶滲漏，使大量無機氮吸附于土壤表層，供作物吸收利用。

圖3 土壤剖面中NH4+-N 含量

圖4 土壤剖面中無機氮（SIN）含量

2.3 不同方法提取的耕層土壤NO3--N、NH4+-N 和無機氮

2.3.1 提取土壤NO3--N

由表2 可見，膨潤土-腐植酸改良劑改良效果（A）、氮肥效應（N）及改良劑與氮肥互作（A×N）在耕層土壤NO3--N、NH4+-N 和無機氮含量基本達到了顯著或極顯著水平，且3 種方法提取的耕層土壤NO3--N、NH4+-N 和無機氮均呈正相關，特別是改進方法、離子交換膜法與標準方法高度正相關。由改進方法提取的NO3--N 含量與標準方法相比差異較大，這種差異（NO3--Nm-s）達到3.1%～133.3%（ 圖5a）， 且（NO3--Nm-s） 達到顯著水平。由離子交換膜法提取的NO3--NIEM含量為19.82～178.46mg·m-2，隨著氮肥水平提高而增加。表明受膨潤土-腐植酸改良劑吸附作用的影響，由標準方法提取的NO3--N 含量低于實際含量。

2.3.2 提取土壤NH4+-N

圖5b 可以看出，由改進方法提取的NH4+-N含量與標準方法提取的NH4+-N 含量有高有低，NH4+-Nm-s差異范圍從低1.2%到高12.1%，NH4+-Nm-s沒有顯著差異（表2）。與土壤含量不同，兩種方法所提取出的NH4+-N 含量的差異（NH4+-Nm-s）主要受氮肥施用量影響，而膨潤土-腐植酸改良劑影響較小。在同一氮肥水平下，離子交換膜法提取的含量隨著膨潤土-腐植酸改良劑施用量的增加而增大。表明膨潤土-腐植酸改良劑表面帶有負電荷的官能團，靠靜電吸引使在耕層含量有所增加，所以兩種方法結果差異很小。

2.3.3 提取土壤無機氮

如圖5c 所示，由改進方法提取的土壤無機氮含量顯著高于標準方法提取的土壤無機氮含量，高幅達到20.9%～62.7%。單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑（N0）對土壤無機氮含量影響不大。SINm-s隨氮肥施用量的增加而增大，膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施模式下，土壤無機氮（SINm-s）含量隨著膨潤土-腐植酸改良劑施用量的增加而增大，SINIEM含量隨著膨潤土-腐植酸改良劑施用量的增加呈先增后降的變化趨勢。此外，在膨潤土-腐植

酸改良劑與氮肥配施模式下，離子交換膜法提取的土壤無機氮（SINIEM）含量也是隨著膨潤土-腐植酸改良劑施用量的增加而增大。表明長時間高溫震蕩可以使被膨潤土-腐植酸改良劑吸附的土壤無機氮釋放。

表2 不同方法提取耕層土壤NO3--N、NH4+-N 和土壤無機氮含量的分析

圖5 不同方法提取的耕層土壤NO3--N、NH4+-N、無機氮含量

3 討論

3.1 膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施對氮素有效性和淋溶的影響

本研究結果表明單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑對氮素有效性和淋溶損失影響不大，而膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施對氮素有效性和淋溶損失有顯著影響，與之前常菲等的研究結果一致［1］。單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑對春玉米產量及地上生物量有輕微地促進作用，主要是增加耕層土壤中NO-3-N 含量。由于本研究所使用改良劑中腐植酸含有少量NO-3-N，但含量要遠低于試驗區(qū)土壤NO-3-N含量，因此，耕層土壤中NO-3-N 含量的提高不是直接獲取膨潤土-腐植酸改良劑中所含有的氮素所致，而是源于膨潤土-腐植酸改良劑吸附了微生物分解土壤有機氮。

在膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施模式下，20t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑施用量（A1）顯著提高春玉米產量和地上生物量，40t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑施用量（A2）春玉米產量和地上生物量反而有所降低。表明氮素有效性對膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配施模式非常敏感。在配施模式下，膨潤土-腐植酸改良劑的施用量影響了春玉米對氮素的吸收。研究表明，10t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑與氮肥配合施用能夠提高土壤氮素礦化速率，從而促進作物氮素吸附和干物質生產。在本研究中，20t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑（A1）與氮肥配合施用不僅提高氮素的利用率，而且降低有效NO3--N 的淋溶損失。氮素有效性的提高也合理地解釋了在A1N1和A1N2處理中春玉米產量和地上生物量的增加與20～60cm 土層NO3--N 殘留量的顯著減少有關。本研究結果A1N1和A1N2處理中春玉米產量和生物量沒有顯著差異，但A1N2處理20～60cm 土層NO3--N殘留量遠高于A1N1處理。表明240kg·hm-2氮肥施用量非但不會提高作物產量，長期施用反而會導致大量的NO3

--N 殘留在土壤底層，增加隨降雨而淋溶損失的風險［1］。與其他處理相比，盡管40t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑施用量（A2）能夠有效地抑制土壤無機氮淋溶損失，但由于春玉米產量和生物量的減少，故40t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑（A2）與氮肥配施模式是不合理的。因此，20t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑與120kg·hm-2氮肥配合（A1N1）施用，既兼顧提高作物產量和降低環(huán)境風險的最佳策略。

研究表明，高施用量膨潤土改良劑雖然不能促進作物生長，但能夠降低底土層中無機氮含量［1］。此外，盆栽試驗結果也顯示高施用量膨潤土改良劑（80t·hm-2）能夠捕獲NO3--N 導致春玉米產量顯著下降［21］，與這本研究結果相一致。盡管膨潤土改良劑能夠增加土壤總持水能力，但其中大部分由膨潤土改良劑固持的土壤水不能被作物吸收利用，這也影響土壤無機氮，特別是可溶性NO3--N 的有效性［22］。因此，最佳膨潤土改良劑施用量田間閾值遠低于培養(yǎng)試驗和盆栽試驗。高施用量膨潤土改良劑長時間大量吸附NO3--N，從而降低作物吸收和淋溶的NO3--N［21］，這一結論合理解釋膨潤土-腐植酸改良劑高施用量條件下作物生物量和土壤無機氮殘留量同時減小這一矛盾現(xiàn)象。

3.2 膨潤土-腐植酸改良劑對土壤無機氮的固持以及殘留土壤無機氮的有效性

本研究使用改進提取方法和離子交換膜法提取耕層土壤無機氮，以此確定膨潤土-腐植酸改良劑對土壤無機氮的固持強度以及殘留于土壤無機氮的有效性。結果表明，長時間高溫震蕩可以促進膨潤土-腐植酸改良劑釋放土壤無機氮（特別是NO3--N）。在同一氮肥水平下，NO3--Nm-s和SINm-s含量隨著膨潤土-腐植酸改良劑施用量的增加而增加，也可以說明受膨潤土-腐植酸改良劑固持作用的影響，由標準方法提取的要低于實際含量。根據(jù)Haider 等［17］的研究可知，除時間、溫度等因素外，KCl 對NO3--N 的提取能力與膨潤土-腐植酸改良劑的孔隙分布和膨潤土-腐植酸改良劑對NO3--N 的固持機制有關。因此，本研究所采用的改進方法可能仍然不足以提取所有被膨潤土-腐植酸改良劑固持的NO3--N。這些信息進一步說明膨潤土-腐植酸改良劑對NO3--N 潛在的固持能力。

施用氮肥后，NO3--NIEM含量隨著膨潤土-腐植酸改良劑施用量的增加而降低，表明膨潤土-腐植酸改良劑即降低了土壤中殘留NO3--N 的生物有效性，也減少了淋溶損失風險。Agegnehu 等［23］在小麥研究中發(fā)現(xiàn)，不論施肥水平如何，多孔隙土壤改良劑施用都會降低SINIEM以及植株中氮的含量，說明經膨潤土-腐植酸改良劑改良后，土壤中NO3--N 生物有效性降低，并具有明顯的抗淋溶作用，這與本研究中在20t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑與240kg·hm-2氮肥配施模式下的結果一致，此時耕層土壤中NO3--N 含量增加，而底層土壤中NO3--NIEM和NO3--Ns含量減少。因此，雖然NO3--NIEM和NO3--Ns/NO33--Nm之間存在顯著的正相關關系，但是在大多數(shù)情況下，NO3--Nm僅提供經膨潤土-腐植酸改良劑改良土壤中相對準確含量的數(shù)值，可能不足以作為土壤精準管理建議的參考標準。因此，確定被膨潤土-腐植酸改良劑固持即具有生物有效性又具有抗淋溶作用的NO3--N 比例是下一步工作的重點。

由于膨潤土表面具有負電荷的官能團靜電吸附NH4+-N，因此土壤NH4+-N 的吸附或保留機制常被認為與施用膨潤土-腐植酸改良劑導致土壤陽離子交換量的增加有關［24］。由于靜電作用是很弱的作用力，標準方法可以很容易地提取通過靜電吸引吸附的NH4+-N，因此40t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑處理中NH4+-Nm-s略有增加。隨著時間的推移，吸附于膨潤土-腐植酸改良劑的氮素可能被解吸，重新具有生物有效性，導致NH4+-NIEM含量增加。

4 結論

單獨施用膨潤土-腐植酸改良劑對春玉米產量和地上生物量以及土壤殘留無機氮的淋溶影響不大。對于旱地農田系統(tǒng)，20t·hm-2膨潤土-腐植酸與120kg·hm-2氮肥配合施用是兼顧提高作物產量和降低環(huán)境風險的最佳策略。40t·hm-2膨潤土-腐植酸改良劑施用量抑制土壤無機氮素淋溶損失的同時也降低了土壤無機氮的生物有效性。經過兩年田間老化后，膨潤土-腐植酸改良劑可以捕獲NO3--N，降低土壤NO3--N 休耕期淋溶風險。