2結(jié)果與分析

2.1土壤有機(jī)氮組分含量及其比例

即使理化性質(zhì)存在較大差異，各試驗(yàn)土壤均以酸解氮構(gòu)成有機(jī)氮的主體，不同土壤酸解氮含量變幅為545.7～2 276.9 mg/kg(表2)，占土壤全氮的比例為58.6%～83.8%，均值達(dá)72.4%，而酸未解氮占土壤全氮的比例僅達(dá)16.2%～41.4%(圖2)。從不同類型水稻土間酸解氮含量變化來(lái)看，其值在淹育性、潛育性和潴育性水稻土間的變化范圍分別為545.7～1 276.9、962.4～1 759.2和1 523.8～2 276.9 mg/kg，總體上依潴育性水稻土、潛育性水稻土、淹育性水稻土的次序明顯降低。

表2顯示，酸解氮中，各土樣均以氨基酸氮含量最高，以氨基糖氮含量最少，氨態(tài)氮和未知氮含量介于其間；計(jì)算得知試驗(yàn)土壤間各酸解有機(jī)氮組分含量變異系數(shù)達(dá)34.3%～41.2%，具有中等變異性。不同酸解有機(jī)氮組分占全氮含量比例的差異亦較大，氨基酸氮、氨基糖氮、氨態(tài)氮和未知氮占全氮的比例分別為25.6%～43.1%、2.6%～9.0%、11.9%～22.3%和8.0%～25.3%(圖2)。

2.2土壤可礦化氮變化及其與理化性質(zhì)相關(guān)性

不論水稻土發(fā)育類型是否變化，土壤累積礦化氮量均隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增加，但有機(jī)氮在培養(yǎng)初期礦化相對(duì)更為迅速，培養(yǎng)期間各發(fā)育類型水稻土包含10個(gè)土樣平均的累積礦化氮量始終以潴育性水稻土最高，潛育性水稻土次之，淹育性水稻土最低(圖3)。進(jìn)一步分析不同培養(yǎng)期(培養(yǎng)7、28和112 d)土壤累積礦化氮量變化顯示，隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，供試土壤間Nmin-7、Nmin-28和Nmin-112值變幅依次增大，但其變異系數(shù)卻逐漸降低(表3)。改進(jìn)的二階指數(shù)模型對(duì)各供試土壤培養(yǎng)112 d的氮素礦化過(guò)程均有很好的擬合效果(R2=0.993～0.999,P<0.001)(表3)，同一土壤No擬合值較Nmin-112值提高8.6%～30.6%，No值在不同類型水稻土間總體表現(xiàn)出潴育性水稻土高于潛育性水稻土，更高于淹育性水稻土的變化特征。

表2土壤各有機(jī)氮組分含量

圖2土壤有機(jī)氮組分占全氮比例

分析Nmin-7、Nmin-28、Nmin-112、No值與土壤基本理化性質(zhì)間的相關(guān)關(guān)系(表4)，結(jié)果顯示，Nmin-7、Nmin-28、Nmin-112及No均與土壤有機(jī)碳、全氮和粘粒含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，

圖3各發(fā)育類型水稻土包含10個(gè)土樣平均的礦化氮累積曲線

但與土壤pH值和碳氮比則不具顯著相關(guān)關(guān)系(P>0.05)，顯示土壤pH值和碳氮比的變異對(duì)供試土壤有機(jī)氮礦化無(wú)明顯影響。

表3土壤可礦化氮含量

注:R2表示利用改進(jìn)的二階指數(shù)模型擬合土壤有機(jī)氮礦化過(guò)程的擬合決定系數(shù)，表示P>0.001顯著水平，下同。

表4土壤可礦化氮與基本理化性質(zhì)間的Pearson相關(guān)系數(shù)

注:表示P>0.01顯著水平，下同。

2.3土壤有機(jī)氮組分與可礦化氮的關(guān)系

土壤可礦化氮與有機(jī)氮組分間的相關(guān)分析結(jié)果顯示(表5)，Nmin-7、Nmin-28、Nmin-112及No均與各酸解氮組分呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R=0.427～0.858,P>0.05)，但與酸未解氮?jiǎng)t無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系(R=0.253～0.318,P<0.05)，說(shuō)明相對(duì)于酸未解氮，土壤酸解氮與可礦化氮的關(guān)系更為密切。酸解氮組分中，氨基酸氮與可礦化氮間的相關(guān)系數(shù)始終最高，氨態(tài)氮次之，氨基糖氮再次之，酸解未知氮相對(duì)最差。

表5土壤有機(jī)氮組分與可礦化氮間的Pearson相關(guān)系數(shù)

注：表示P<0.05顯著水平。

有機(jī)氮各組分間相互關(guān)聯(lián)，使得各酸解氮組分與可礦化氮間的顯著相關(guān)關(guān)系并不能說(shuō)明前者對(duì)后者的真實(shí)貢獻(xiàn)及貢獻(xiàn)大小。為此，進(jìn)一步進(jìn)行可礦化氮與酸解氮組分間的多元逐步回歸分析，結(jié)果顯示(表6)，酸解氮中，始終只有氨基酸氮進(jìn)入逐步回歸方程，其偏回歸系數(shù)始終均為正值且逐漸增大，方程決定系數(shù)(R2)亦均達(dá)0.001顯著性水平，表明氨基酸氮對(duì)土壤可礦化氮具有穩(wěn)定且重要的貢獻(xiàn)，是后者的主要來(lái)源。

表6土壤酸解氮組分與可礦化氮逐步回歸模型輸出結(jié)果

注:R2表示可礦化氮與酸解氮組分間多元逐步回歸分析的方程擬合決定系數(shù)。

酸解氮中，氨基糖氮、氨態(tài)氮和未知氮與可礦化氮高度相關(guān)，但并未能進(jìn)入逐步回歸方程中。因此，需進(jìn)一步借助通徑分析量化土壤各酸解氮組分對(duì)可礦化氮的貢獻(xiàn)。No表征土壤可礦化氮供應(yīng)容量，在對(duì)其值進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)后顯示，Kolmogorov-Smirnov值為0.455，顯著水平(Sig.)=0.986>0.05，表示No值服從正態(tài)分布，對(duì)其與土壤酸解有機(jī)氮組分間的關(guān)系進(jìn)行通徑分析。表7顯示，雖然各酸解有機(jī)氮組分均對(duì)No有一定貢獻(xiàn)，但其所起直接作用(直接通徑系數(shù))和通過(guò)其它酸解氮組分所起的間接作用(間接通徑系數(shù))卻有很大差異。氨基酸氮對(duì)No所起的直接作用(0.704)最大，且達(dá)P<0.001顯著水平，而其通過(guò)其它酸解氮組分對(duì)No所起的間接作用(-0.028～0.147)均較小，說(shuō)明氨基酸氮對(duì)可礦化氮有顯著的直接貢獻(xiàn)意義；相反，其它各酸解氮組分對(duì)No貢獻(xiàn)所起的直接作用均很小，甚至無(wú)直接作用(-0.055～0.226)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其通過(guò)其它酸解氮組分所起的總間接作用(0.443～0.706)。進(jìn)一步分析得知，氨基糖氮、氨態(tài)氮、未知氮對(duì)No的影響均以通過(guò)氨基酸氮所起的間接作用(0.353～0.574)最大和最為明顯，說(shuō)明這些組分各自與可礦化氮的良好關(guān)系，主要在于其通過(guò)其它酸解氮組分尤其是氨基酸氮所起的間接作用。決策系數(shù)反映解釋變量(酸解氮組分)對(duì)響應(yīng)變量No的綜合影響效應(yīng)，氨基酸氮、氨基糖氮、氨態(tài)氮的決策系數(shù)均為正值且依次減小，說(shuō)明這些組分均對(duì)No起增進(jìn)作用，且氨基酸氮是主要決策變量；相反，未知氮的決策系數(shù)為-0.050，其對(duì)No起限制作用。

表7土壤酸解有機(jī)氮組分與氮礦化勢(shì)(No)間的通徑分析結(jié)果

注：∑代表各酸解氮組分通過(guò)其它酸解氮組分對(duì)No的總間接通徑系數(shù)。