土壤固定态铵及其影响因素的研究

土壤固定态铵及其影响因素的研究

刘淑芳, 马强, 徐永刚, 宇万太, 潘飞飞[1]2018年在《叁种典型土壤固定态铵及其释放研究初探》文中研究指明通过探究叁种典型土壤(黑土、潮棕壤、红壤)的固铵潜力,及其达到最大固铵量后的释放状况,比较了叁种土壤固定态铵库在土壤养分管理中的重要性。结果表明:随着氮加入量(NH4Cl)的增大,黑土和潮棕壤的固定态铵含量随之提升,当NH4Cl加入量(以N量计)达到3000mg kg~(-1)时,黑土和潮棕壤达到最大固铵量,此时两种土壤分别新固定铵140.2和162.0 mg kg~(-1);然而,红壤的固定态铵含量不随加氮量的增加而提高。在连续振荡淋洗实验中,黑土新固定铵的释放率为14.8%,潮棕壤新固定铵的释放率为29.9%,红壤的固定态铵含量没有明显变化。综上,不同土壤对加入铵的固定能力不同,潮棕壤固铵能力高于黑土,且更易释放出来供植物吸收利用,该过程对农业生产具有重要意义;而红壤几乎不固定加入的铵,且原固定态铵也较难释放出来,故在此类土壤上氮素的保存与供给应更依赖于生物过程。叁种土壤固定态铵库在氮素养分管理中的重要性为:潮棕壤>黑土>红壤。

张崇玉[2]2003年在《土壤固定态铵及其影响因素的研究》文中指出固定态铵是土壤重要的氮素形态之一,它在土壤整个土壤氮循环圈中扮演着重要角色。本文以采集全国不同地区、不同类型土壤为研究对象,探讨了土壤固定态铵与土壤颗粒组成的关系、我国南北土壤固定态铵与土壤颗粒组成之差异、开氏氮与固定态铵之间的关系、土壤残渣有机质与固定态铵之间的关系,采用低温加热的方法探讨了测定土壤固定态铵的最佳条件,研究了西部农业土壤固定态铵含量及其影响因素。现得出以下结论: 1.土壤固定态铵与土壤颗粒组成存在着一定的关系。粒级对固定态铵的贡献既取决于粒径的大小,也取决于其含量的多少。 以前苏联的分级体系和我国两种分级体系为标准,测定了土壤颗粒组成,证明了在土壤颗粒中,粉粒含量最高,砂粒次之,粘粒最低。用相关分析的方法研究了土壤颗粒与固定态铵之间的关系,结果表明,在任何分类体系中,小粒级与固定态铵有正相关关系,而大颗粒则反之。在单个粒级中,从粗粉粒之后,与固定态铵皆是正相关,其中细粉和粗粘(我国1978年制)或中粉、细粉及粗粘(我国1982年制)与固定态铵的相关系数均达到显着或极显着水平,而0.01~0.005mm的颗粒与固定态铵的相关系数最高;在粒级组合中,除细粉+粘粒外(1982年制),无论那种分级体系,固定态铵与其余粒级组合皆有密切线性相关,可达0.05或0.01的显着水准;然而固定态铵与粘粒和细粘粒相关不显着,其原因在于相关分析受异常值的影响,在剔除异常值之后,固定态铵既与粘粒极显着相关,也与细粘粒显着相关。 相关分析是一种间接方法。直接的方法就是测定砂粒、粉粒和粘粒中的固定态铵含量。结果表明,粘粒中的固定态铵数量最大,次为粉粒,砂粒甚少,按平均值计算,粘粒固定态铵含量为250mg Kg~(-1),粉粒163mg Kg~(-1),砂粒66mg Kg~(-1),分别占叁者之和的百分数为52.2%、34.0%和13.8%。根据各个土壤颗粒的固定态铵含量及粒级的百分数,分别计算了11中土壤的固定态铵含量,证明各个粒级与固定态铵乘积之和与测定的土壤固定态铵之间有着良好的一致性。 2.南、北方土壤固定态铵与颗粒组成关系之间存在着一定的差异 通过对北方23种土样、南方12种土样中固定态铵和颗粒组成分析发现,北方土壤粉粒含量最高,砂粒次之,粘粒最低,南方土壤砂粒最高,粉粒次之,粘粒最低;北方土壤固定态铵平均含量(194mg Kg~(-1))高于南方(88mg Kg~(-1));经相关分析,北方土壤固定态铵与物理砂粒、物理粘粒、粘粒、细粘粒和细粉粒+粘粒均达到土壤固定态钱及其影响因素的研究了极显着相关性,与粗粘粒显着相关,而南方土壤则无这种相关性;在剔除两个异常值之后,南方土壤固定态按与物理砂粒、物理粘粒、粘粒、细粘粒、细粉+粘粒和中粉粒+细粉粒+粘粒均有极显着相关性,与粗粘粒的关系也由不显着变为显着相关;无论是北方土壤还是南方土壤,各个颗粒的固定态钱含量均以粘粒最高,粉粒次之,砂粒甚少;根据各个土壤颗粒的固定态按含量及粒级的百分数,分别计算了11种土壤的固定态钱含量,证明各个粒级与固定态钱乘积之和与测定的土壤固定态钱之间有着良好的一致性。 3.开氏定氮法能否定t回收土集中的固定态按决定于土族类型。开氏定氮法只能定t回收1:1粘土矿物类型的土镶中的固定态按,而无法回收2:1粘土矿物类型土集中的固定春按。 从全国各地采集不同类型土壤,测定了土壤中的开氏氮、固定态钱、残余固定态钱的含量,对叁种测定土壤全氮的方法进行了比较,讨论了土壤开氏氮与固定态钱、残余固定态按之间的关系。结果表明,土壤全氮值开氏法平均为1 .622 gk扩、氢氟酸一开氏法1 .633 gkg一,、分步定氮法1 .656 9 kg一,,分步定氮法明显优于开氏法和氢氟酸一开氏法;常规开氏定氮法能回收1:1粘土矿物型土壤中的固定态按,而无法回收2:1粘土矿物型土壤中的固定态馁;开氏NH,--N与残余固定态NH.+一N之和能客观地反映土壤全氮值。固定态钱含量平均为166mgkg一,NH,--N,占开氏氮10.1%,残余固定态钱含量平均为30.4 mgkg一,,占开氏氮1.骆,残余固定态钱占固定态按18.3%:残余固定态按与固定态钱之间呈显着相关,相关系数为0.637。4.土族残渣有机质与土族固定态按之间存在着密切关系。土族残渣有机质主要以有机盆化物存在,它的存在形响土集固定态按的侧定。 为探明土壤残渣有机质与固定态钱之间的关系,分析了土壤全氮、有机质、固定态按、剩余有机质(KOBr处理后的土壤有机质)、残渣有机质(KOBr一HF处理后的土壤有机质)含量。采用相关分析方法探讨了土壤剩余有机质、残渣有机质和晶格内有机质与固定态按之间的关系。结果表明,土壤剩余有机质与固定态钱之间呈显着相关性(产0.328’),土壤残渣有机质与固定态按之间的相关性达极显着水平(厂0.41了),晶格之间存在的有机质(即残渣有机质与剩余有机质之差值)则与固定态钱之间呈较强的相关性(二0.561与;剔除异常值之后,固定态钱与叁者的相关性更为密切,相关系数分别为0.404‘、0.496“和0.561*.。土壤剩余有机质、残渣有机质的含量分别为2.59、3.70 9

张杨珠, 黄顺红, 万大娟, 黄运湘, 周卫军[3]2006年在《湖南主要耕地土壤的固定态铵含量与最大固铵容量》文中提出【目的】了解湖南耕地土壤的固定态铵状况及其在土壤供氮中的作用。【方法】通过野外采样、室内培养和分析测定等手段,研究了湖南省主要母质发育的耕地土壤固定态铵含量与最大固铵容量及其影响因素。【结果】(1)由于成土母质的多样性以及不同农业生产方式的影响,不同类型耕地土壤固定态铵含量差异甚大。水田土壤变化于(135.4±57.4)~(412.8±32.4)mg·kg-1之间,平均为(304.7±96.7)mg·kg-1;旱地土壤变化于(85.6±25.4)mg·kg-1至435.7mg·kg-1之间;平均为(230.1±89.2)mg·kg-1。不论旱地土壤还是水田土壤,固定态铵的绝对含量主要受成土母质的影响。由湖积物和板页岩风化物发育的土壤固定态铵含量最高,而由花岗岩风化物发育的土壤固定态铵含量最低;但是旱地土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分数要高于水田土壤,水田土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分数变动在(6.1±3.6)%~(16.6±4.6)%之间,平均为(14.0±5.1)%,旱地土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分比变动在(5.8±2.0)%~(40.1±17.8)%,平均为(23.5±14.2)%。(2)不同土壤最大固铵容量的大小顺序与固定态铵含量基本相同,但供试土壤“新固定的”固定态铵占最大固铵容量的比例大部分在20%以下,这与供试土壤的肥力水平较高,土壤的大部分固铵位点已被铵饱和有关。(3)土壤粘粒含量和粘土矿物组成是决定土壤固定态铵含量及最大固铵容量的两个主要因素。研究表明,水田土壤<0.02mm粘粒中2﹕1型粘土矿物以水云母为主,其中,0.02~0.002mm粘粒中水云母含量远高于<0.002mm粘粒中水云母含量。相关分析表明,水田土壤的固定态铵含量(y1)和最大固铵容量(y2)与<0.02mm粘粒中2﹕1型粘土矿物总量(x1)和水云母含量(x2)以及0.02~0.002mm粘粒中2﹕1型粘土矿物总量(x3)和水云母含量(x4)均呈极显着或显着正相关,但与<0.002mm粘粒中2﹕1型粘土矿物总量和水云母含量的相关性不显着,说明供试土壤的固铵基质主要是<0.02mm粘粒的水云母矿物。【结论】以上结果表明,固定态铵是湖南耕地土壤的主要氮素形态和氮素资源,特别是旱地土壤固定态铵占土壤全氮含量的百分数高于水田土壤。所以,在土壤对作物的氮素营养,尤其是对旱地作物的氮素营养中有着重要作用,值得进一步研究。

张杨珠, 万大娟, 黄顺红, 彭杰, 吴名宇[4]2007年在《湖南几种耕地土壤固定添加铵的动力学研究》文中认为通过野外调查取样、室内培养试验和分析测定,研究了湖南省几种成土母质发育的旱地土壤和稻田土壤固定添加铵的动力学特性。结果表明,供试土壤对添加铵的固定速度很快,尤其在反应的前8~12 h内速度更快,12 h后速度逐渐变慢,24 h以后,土壤对外源铵的固定已基本达到平衡。数学拟合表明,一级动力学方程和Elovich方程两种动力学模型能较好地拟合供试土壤固定添加铵的动力学特性,经统计均达极显着水平,抛物扩散方程也有较好的拟合效果,零级方程较差。由一级动力学方程求得的不同土壤固铵动力学参数:理论最大固铵量(A)、反应速率常数(b)以及反应半时值明显不同。耕型石灰性紫色土、耕型酸性紫色土、耕型棕色石灰土和耕型石灰岩红壤的理论最大固铵量和反应半时值分别为212.3 mg kg-1、179.0 mg kg-1、142.9 mg kg-1、13.7 mg kg-1和29.75 h、25.96 h、27.18 h、23.49 h;紫泥田、河沙泥、灰泥田和红黄泥的理论最大固铵量和反应半时值分别为86.2mg kg-1、68.7 mg kg-1、31.8 mg kg-1、19.1 mg kg-1和14.50h、15.10 h、15.51 h、18.43 h。耕型石灰性紫色土、耕型酸性紫色土、耕型棕色石灰土和耕型石灰岩红壤的反应速率常数分别为0.0233 h-1、0.0267 h-1、0.0255 h-1、0.0295 h-1;紫泥田、河沙泥、灰泥田和红黄泥的反应速率常数分别为0.0478 h-1、0.0459 h-1、0.0447 h-1、0.0376 h-1。除耕型石灰岩红壤以外,旱地土壤的理论最大固铵量和反应半时值均明显大于水田土壤,而反应速率常数明显小于水田土壤。

张杨珠[5]2005年在《湖南主要耕地土壤固定态铵的研究》文中研究说明本文通过野外调查取样、室内分析测定、室内培养试验、盆栽试验和田间小区试验,对湖南省主要成土母质发育的早地土壤和稻田土壤固定态铵含量与最大固铵容量及其影响因素、土壤对铵的矿物固定及固定态铵释放的动力学、土壤对铵的矿物固定对土壤保氮作用的贡献以及作物生育期间土壤固定态铵的的动态变化与释放进行了较为系统的研究。所得结果如下。 (1)由于成土母质的多样性以及不同农业生产方式的影响,湖南主要类型耕地土壤的固定态铵含量差异甚大。水田耕层土壤固定态含量变化于135.4±57.4mg/kg至412.8±32.4mg/kg之间,平均为304.7±96.7mg/kg,其大小顺序是:湖潮泥>黄泥田>河沙泥>紫泥田>灰泥田>红黄泥>麻沙泥;土壤固定态铵占土壤全氮的相对含量(%)变动在2.6%-25.7%之间,平均为14.0%±5.1%。旱地耕层土壤固定态铵含量最高为435.7mg/kg,最低值为59.4mg/kg,平均230.1±89.2mg/kg。不同类型土壤的大小顺序是:耕型板岩红壤>耕型湖潮土>耕型紫色土>耕型河潮土>耕型砂岩红壤>耕型棕色石灰土>耕型第四纪红土红壤>耕型石灰岩红壤>耕型花岗岩红壤。土壤固定态铵占土壤全氮含量的比例最高为60.1%,最低值为4.6%,平均23.5±14.2%。 (2)由于成土母质等因素的影响,不同类型耕地土壤剖面中固定态铵含量的垂直变化不同。水田土壤大致有叁种变化模式:河沙泥土壤剖面中固定态铵含量随剖面深度的增加而升高;灰泥田、红黄泥和麻沙泥剖面中土壤固定态铵含量随剖面深度的增加而减少:黄泥田、紫泥田和湖潮泥亚表层固定态铵含量明显增大或减少。土壤固定态铵占土壤全氮的相对含量均随深度增加而增大:表层(0—20cm)平均为15.1%±6.6%,亚表层(20-40cm)为25.9%±11.7%,表下第叁层(40-75cm)平均为34.6%±16.3%。旱地土壤有二种变化模式:大部分土壤剖面中固定态铵含量在0~40cm范围内基本上无明显变化,在40cm以下固定态铵含量明显升高,如:耕型板岩红壤、耕型石灰性紫色土、耕型棕色石灰土、耕型河潮土和耕型第四纪红土红壤;另有少数土壤剖面中固定态铵含量无明显的垂直变化,如耕型花岗岩红壤和耕型湖潮土。土壤固

黄顺红, 张杨珠[6]2005年在《土壤对铵的矿物固定及固定态铵释放的研究进展》文中进行了进一步梳理概述了近年来国内外学者在土壤对铵的矿物固定与土壤固定态铵的释放研究方面的进展情况,包括土壤固定态铵的含量、土壤对铵的矿物固定机制、土壤对铵的矿物固定及其释放的动力学与其影响因素,并对今后的进一步研究进行了展望。

参考文献:

[1]. 叁种典型土壤固定态铵及其释放研究初探[J]. 刘淑芳, 马强, 徐永刚, 宇万太, 潘飞飞. 土壤通报. 2018

[2]. 土壤固定态铵及其影响因素的研究[D]. 张崇玉. 西北农林科技大学. 2003

[3]. 湖南主要耕地土壤的固定态铵含量与最大固铵容量[J]. 张杨珠, 黄顺红, 万大娟, 黄运湘, 周卫军. 中国农业科学. 2006

[4]. 湖南几种耕地土壤固定添加铵的动力学研究[J]. 张杨珠, 万大娟, 黄顺红, 彭杰, 吴名宇. 土壤学报. 2007

[5]. 湖南主要耕地土壤固定态铵的研究[D]. 张杨珠. 湖南农业大学. 2005

[6]. 土壤对铵的矿物固定及固定态铵释放的研究进展[J]. 黄顺红, 张杨珠. 湖南农业科学. 2005

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