土壤氮素矿化特性的研究

土壤氮素矿化特性的研究

董放[1]2008年在《不同栽培模式及氮肥用量对旱地及半旱地土壤氮素矿化及水分利用的研究》文中研究表明氮素和水分是影响作物产量的两个关键因素。因此,有效地利用有限的水、氮素资源是农业可持续发展的保证。在我国北方一些水资源缺乏,又缺乏灌溉条件的地区,多实施了旱地栽培方式;而在一些灌溉条件的地区,多采用“大水大肥”的种植方式,种植强度相对较高,水、肥和热等矛盾突出,作物产量不稳。从资源利用和可持续发展考虑,采取有限灌溉(非充分灌溉)与旱地蓄水保墒栽培措施相结合的半旱地农业栽培模式是这一地区农业发展的方向。因此,旱地和半旱地农业在我国北方的农业生产中占有十分重要的地位。为此,本研究以陕西关中地区小麦-休闲及冬小麦—夏玉米轮作体系为研究对象,运用田间定位试验与实验室培等方法相结合,研究了不同栽培模式(覆草、垄沟、节水和常规)下施用氮肥对土壤氮素矿化特性,土壤贮水量和水分、氮肥利用效率以及硝态氮在土壤剖面累积等的影响,旨在为该地区冬小麦和夏玉米优质、高产、高效提供理论和实践。取得的主要结果有:1.采用田间原位培养方法比较了旱地不同栽培模式及施用氮肥对土壤水分、温度及氮素矿化的影响。结果表明,与常规栽培模式相比,秸秆覆盖和地膜覆盖均不同程度提高了土壤0~20cm土层水分含量;地膜覆盖明显地提高了0~20cm土层的土壤温度,而秸秆覆盖模式土壤温度一直处在较低水平。施用氮肥显着提高了土壤硝态氮的含量,也提高了从0~20cm土柱淋出的硝态氮数量。施用氮肥显着增加了培养期间土壤氮素矿化量,不同模式相比,覆草模式土壤氮素矿化量最低;覆膜增加了土壤温度,但与常规模式相比,土壤氮素矿化量并未增加。2.对田间原位培养一个月和两个月的土壤进行室内矿化培养,研究了土壤氮素的矿化特性。结果表明,施用氮肥显着增加了培养期间土壤氮素的净矿化数量和矿化速率;随着培养时期的推移土壤氮素矿化量和矿化速率均呈现增加趋势。不同模式相比,不施氮处理和施氮处理土壤氮素的矿化量均为常规>覆草>覆膜;不同栽培模式对土壤呼吸作用的影响为覆草>常规>覆膜。与原位培养相比,室内培养法得到的不同处理土壤氮素矿化量明显增加,平均是田间原位培养的5.61~7.83倍。这与室内培养法为微生物的活动提供了适宜的水分和温度有关。3.利用大田试验研究了关中地区有限灌溉与旱地蓄水保墒栽培相结合的不同栽培模式和施氮量对冬小麦-夏玉米轮作体系中硝态氮残留的影响。结果表明,施用氮肥显着提高了土壤剖面硝态氮的累积量,施用240 kgN/hm~2的作用尤为明显。施用240 kgN/hm~2硝态氮的残留量是施用120 kgN/hm~2硝态氮残留量的4倍。施用120 kg N/hm~2氮肥,累积的硝态氮在土壤剖面分布的变化较小;施用240 kg/hm~2氮肥,第七季作物收获后,除垄沟模式外,常规、节水、覆草模式在0-200cm的剖面上均出现了两个硝态氮的累积峰,大体位置在60cm和160cm,垄沟模式在60cm也有一个累积峰;第九季作物收获后,硝态氮的累积峰迁移到200cm或200cm以下。在干旱年份,垄沟、覆草和节水都可降低土层内硝态氮的残留量,降低幅度垄沟>覆草>节水。在多雨年份垄沟、覆草和节水可增加硝态氮的残留量,增加幅度垄沟>覆草>节水。4.以在陕西关中地区进行的冬小麦-夏玉米轮作田间试验为研究对象,研究了不同栽培模式、施氮量对这一轮作体系中土壤贮水量、作物产量以及水分氮肥利用效率的影响。结果表明,不同种植年限土壤剖面贮水量与降雨量有密切关系。垄沟、覆草和常规等栽培模式虽然对0~2 m土壤剖面贮水量有不同影响,但差异均未达显着水平。施用氮肥显着增加了作物对土壤0~2 m土层,特别是1~2 m土层水分的消耗;施用氮量显着增加了夏玉米的产量和水分利用效率,但当施氮为240 kg/hm~2时作物产量和水分利用效率并未进一步提高。不同栽培模式相比,垄沟栽培模式下夏玉米的产量和水分利用效率最高,覆草栽培模式次之,常规和节水栽培模式最低。干旱年份(2006)夏玉米的水分利用率却高于丰水年(2007)。随着氮肥施用量的增加,氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥生理效率均呈降低趋势。不同模式相比,节水模式下小麦的氮肥利用率、氮肥农学效率以及氮肥生理效率相对较高。

王士超, 周建斌, 陈竹君, 满俊[2]2015年在《温度对不同年限日光温室土壤氮素矿化特性的影响》文中研究指明【目的】日光温室作为具有我国特色的一种高强度的栽培方式,过量施肥问题突出。随着温室栽培在我国北方地区规模的不断扩大,由此带来的土壤退化和地下水污染问题值得关注。不少研究表明,随着日光温室栽培年限的增加,土壤有机质含量不断增加;且温室栽培中的土壤温度与露地存在很大差异,其土壤氮素矿化特性如何,尚缺乏研究。【方法】本研究以位于黄土高原南部陕西省杨凌示范区不同栽培年限的日光温室土壤为研究对象,采用室内好气培养法(84 d)测定不同培养温度(20℃和30℃)对不同年限温室(0 3年)土壤0—20 cm及20—40cm土层氮素矿化量,采用一级动力学方程拟合土壤氮素矿化曲线,根据土壤氮矿化势(N0)评价不同栽培年限温室土壤氮素矿化特性。【结果】1)随着日光温室栽培年限的增加,土壤有机质、全氮含量和氮素累积矿化量随之显着增加。2)30℃的土壤氮素累积矿化量高于20℃的矿化累积量;栽培年限长的日光温室矿化作用对温度的敏感程度高于年限短的温室。3)若温度和栽培年限同时增加,土壤氮素累积矿化量随之增加,说明温度和栽培年限对土壤氮素净矿化量有一定的交互作用,但差异不显着(P>0.05)。4)日光温室栽培年限越长,土壤氮矿化势(N0)越大;与种植前相比,第2a、3a温室土壤氮矿化势增加了5.59和11.48倍。5)回归分析表明,0—20 cm土层土壤有机质含量每增加1 g/kg,20℃和30℃条件下土壤氮矿化势(No)分别增加2.70及3.18 mg/kg;土壤全氮含量每增加1g/kg,No分别增加37.28及43.12 mg/kg。【结论】日光温室土壤氮素矿化量随其栽培年限的增加显着增加;培养温度由20℃增加到30℃,土壤氮素矿化量也明显增加,日光温室栽培年限和温度对土壤氮矿化有一定的正交互效应。因此,在日光温室氮素管理中应考虑栽培年限和温度对土壤氮素矿化的影响,以采取针对性的氮素管理措施。

马乐乐, 夏梦洁, 蒋永吉, 周建斌[3]2016年在《旱地夏闲期间土壤氮素矿化特性的变化》文中提出采用间歇淋洗好气培养法测定了黄土区旱地不同土壤及施氮量下夏季休闲前后土壤氮素矿化累积量,分析了旱地夏休闲期间土壤氮素矿化特性的变化。结果表明:与休闲前相比,休闲后土壤氮素矿化累积量显着降低,长武及杨凌试点土壤分别降低了29.52%及7.15%;长期不施氮肥处理休闲后土壤累积矿化氮量显着降低,而长期施用氮肥处理休闲前后土壤累积矿化氮量间的差异未达显着水平。相关分析表明,休闲前土壤氮素矿化累积量与土壤有机质、全氮含量间有显着正相关关系。采用双组分一级动力学方程拟合的土壤易矿化氮矿化势休闲前后长武及杨凌试点土壤分别降低了85%及66%,可见夏季休闲显着促进了旱地土壤易矿化氮的矿化。

张帆[4]2014年在《基质矿化特性及果菜类蔬菜栽培下养分供给和光合调节机制研究》文中提出为了探讨不同形态有机肥和配方基质的矿化特性及果菜类蔬菜栽培下养分供给和光合调节机制的机理,本试验研究了羊粪(未腐熟)、堆肥羊粪(已腐熟)、牛粪、堆肥牛粪、鸡粪、堆肥鸡粪6种不同形态有机肥和6种不同配方基质(对照CK为蛭石∶珍珠岩=3∶1、T1为草炭∶秸秆∶牛粪:蛭石=2∶2∶4∶2、T2为蛭石:草炭:鸡粪=5∶2.5∶2.5、T3为炉渣∶蛭石∶羊粪∶秸秆=3∶2∶3∶2、T4为蛭石∶草炭∶牛粪∶羊粪=4∶4∶1∶1、T5为玉米秆∶豆秆∶羊粪∶鸡粪=2.5∶2.5∶2.5∶2.5)在矿化过程中养分的释放规律及其与酶活性之间的关系,以及6种配方基质对低温弱光下果菜类蔬菜(茄子Solanum melongena L、辣椒Capsicum annuum L、番茄Lycopersicon esculentum Mill)光合调节机制和养分供给的能力。采用了室内培养和温室盆栽两种研究方法。培养试验测定了配方基质和有机肥有机碳、氮、磷矿化量、矿化率、残留率的动态变化;配方基质和有机肥有机氮与无机氮、有机磷与无机磷之间的相互转化;5种水解酶(脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、转化酶)和2种氧化还原酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶)活性的动态变化。盆栽试验测定了低温弱光处理后恢复期的基质和蔬菜植株养分氮磷钾;植株叶片叶绿素含量、快速荧光、荧光参数、光响应、二氧化碳响应等。主要研究结果如下:1.6种不同形态有机肥培养过程中碳、氮矿化特性差异较大。培养结束时,各处理平均碳矿化积累量为319.72g/kg,其大小为:鸡粪﹥堆肥鸡粪﹥羊粪﹥堆肥羊粪﹥牛粪﹥堆肥牛粪;有机碳平均矿化率为60.01%,其大小为:鸡粪﹥堆肥鸡粪﹥羊粪﹥堆肥羊粪﹥牛粪﹥堆肥牛粪;有机氮矿化量范围均在8.4~13.78g/kg之间,其大小为:鸡粪﹥堆肥鸡粪﹥羊粪﹥堆肥羊粪﹥牛粪﹥堆肥牛粪;矿质氮含量大小为:鸡粪﹥堆肥鸡粪﹥羊粪﹥堆肥羊粪﹥牛粪﹥堆肥牛粪;有机氮平均矿化率为32.62%,其大小为:堆肥鸡粪﹥鸡粪﹥堆肥羊粪﹥羊粪﹥堆肥牛粪﹥牛粪。2.6种不同形态有机肥中磷主要都以有机磷为主,培养过程中有机磷含量、残留率和矿化速率逐渐下降,而无机磷含量逐渐上升,培养末期有机磷残留率大小为:牛粪﹥堆肥羊粪﹥羊粪﹥堆肥鸡粪﹥鸡粪﹥堆肥牛粪;有机磷矿化速率大小为:堆肥鸡粪﹥鸡粪﹥堆肥羊粪﹥堆肥牛粪,牛粪﹥羊粪。3.6种不同形态有机肥酶活性大小与各养分之间关系密切,在培养过程中7种酶活性前期很高,变幅较大,后期活性基本平稳,整个培养过程中碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶与有机肥有机碳、氮、无机磷达到极显着正相关。4.6种不同配方基质在培养过程中碳、氮矿化特性差异明显。培养结束时,有机碳矿化积累量最大为T5,最小为CK,各处理变化范围均在63.13g/kg~527.9g/kg之间,其积累量大小为:T5﹥T1﹥T2﹥T4﹥T3﹥CK;有机碳平均每月矿化率为31.77%,其大小为:T5﹥T2﹥T1﹥T4﹥T3﹥CK;有机氮平均矿化量为1.43g/kg,不同处理均在0.62~2.23g/kg之间变化,处理间大小为:T3﹥T5﹥T1﹥T2﹥T4﹥CK;有机氮平均矿化率为18.37%,不同处理在9.91~37.80g/kg之间变化,处理间大小为:T2﹥T3﹥T1﹥T4﹥T5﹥CK。有机氮残留率均在17.1%~30.4%之间变化,其大小为:T3﹥T2﹥T1﹥T4﹥T5﹥CK。5.6种不同配方基质有机磷占全磷的比例因基质C/N值的不同而不尽相同,培养末期,有机磷的平均矿化率最大为T5,最小为CK;有机磷残留率范围:20.2%~57.5%,其中CK为最小,T1为最大、除了T3、T5和CK外、其它处理残留率都超出50%。6.6种不同配方基质在培养过程中7种酶活性前期变幅较大,后期基本平稳,整个培养过程中与有机肥有机碳、全氮、全磷、无机磷达到极显着正相关。7.低温弱光胁迫下,基质矿质氮含量变化因基质配方原料和蔬菜种类不同(茄子、番茄、辣椒)而不同,恢复期与处理前相比,茄子以T2和T4配方变化最大,番茄以T2和T5配方的变幅最大,辣椒以T1和T2配方的变幅最大;茄子以T4和T5配方、番茄以T1和T2配方、辣椒以T2和T4配方对氮磷钾的利用高于其它处理;茄子、番茄和辣椒均以T1和T5配方对光利用范围最大。可见,6种不同形态有机肥和6种不同配方基质的有机碳、氮、磷含量是影响其碳、氮、磷矿化量的主导因子。同时,氮源和有机磷充足的条件下,有机氮的矿化作用大于矿质氮的生物固持作用。有机肥和配方基质酶的活性大小在其矿化过程中起重要作用,是其养分释放快慢的重要因子;同时在恢复期由于配方基质养分N、K释放使得栽培蔬菜在恢复期光合能力得到及时缓解,免受因胁迫而受到严重伤害。

艾娜[5]2008年在《不同处理土壤微生物量对氮素的固持及其调控研究》文中进行了进一步梳理土壤微生物生物量是指土壤中体积小于5000μm3不包括植物体的生物总量,其主要生物类群为细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等,是土壤有机质中最活跃和最易变化的部分,与土壤C、N、P、S等养分循环密切相关;其含量大小与土壤类型、植被、气候和耕作栽培措施等因素有关,可反映土壤肥力的变化。土壤微生物与氮素的矿化与固持关系密切。从植物营养角度出发,需要土壤中的氮素不断矿化以保证植物的生长发育;从提高土壤肥力和生态环境保护方面看,有必要增加土壤对氮的固持。近年来,不少研究者对不同土壤、不同利用方式及不同肥料对土壤微生物量影响开展了一些研究,但这些研究更多的集中在不同类型土壤微生物量碳或土壤微生物量氮含量,以及氮肥施用后作物吸收及氮肥的损失方面,关于不同处理土壤对施入的不同形态外源氮素固持、转化的研究相对较少。化肥与有机肥配合施用是提高作物产量和培肥土壤的有效措施。撂荒或自然休闲是恢复地力的传统方式,也是目前我国西部生态环境脆弱区进行生态环境建设采用的主要手段之一。这些措施无疑会影响土壤肥力状况以及微生物的数量和活性,其对土壤固持氮素特性有何影响,是值得研究的问题。因此,本文以我们在黄土高原南部进行的长期定位试验不同处理土壤为主要研究对象,研究了不同肥料处理及撂荒土壤对施入不同形态氮素(铵态氮及硝态氮)转化的影响,获得以下主要结论:1、氮磷钾和有机肥长期配施施用(MNPK)及长期撂荒处理显着地提高了土壤有机质和全氮含量以及土壤氮素矿化量和矿化率;长期施用化肥处理(NPK)虽然提高了土壤无机氮含量,但对土壤有机质、全氮和土壤氮素矿化量和矿化率的影响相对较小。2、高温高压灭菌对不同处理土壤硝态氮含量无明显影响,但显着增加了土壤铵态氮含量,增加幅度在9.14-19.36 mg·kg~(-1)之间;不同处理相比,MNPK处理的增加量最大,其次为NPK处理,其与相应未灭菌土壤的差异均达极显着水平;不施肥对照和撂荒处理与相应未灭菌土壤的差异达显着水平。灭菌土壤培养过程中土壤铵态氮含量也呈显着的增加趋势,铵态氮的增加与土壤有机质含量的相关性达显着水平,说明灭菌条件下增加的铵态氮与土壤有机质的含量关系密切。3、由于长期施肥或撂荒处理,供试土壤的有机质及可溶性有机碳含量存在明显的差别,但培养期间不同处理土壤对施入的外源硝态氮在土壤中的生物及非生物固持及转化过程无明显影响。同一处理土壤,不论灭菌与否,培养过程中施入土壤的硝态氮含量保持相对稳定,说明在本研究的培养条件下,生物因素和非生物因素对硝态氮在土壤中的转化无明显影响。4、当施入铵态氮后,不同处理土壤在培养第3天起微生物对外源铵态氮的固持已相当明显,培养结束后平均约有41%的铵态氮被土壤微生物固持,23%的铵态氮被非生物因素固持或发生挥发损失。长期不同施肥处理或撂荒土壤对外源铵态氮的非生物固持能力的影响无显着差异,但有机质含量较高的撂荒和化肥与有机肥配合施用处理土壤对施入的铵态氮生物固持能力高于不施肥对照和单施化肥处理。5、以难分解的小麦秸秆为碳源时,培养期间(168 h)土壤微生物对施入的不同形态外源氮的固持率较低,且微生物对铵态氮的固持率高于硝态氮。而以易降解的葡萄糖为氮源,土壤微生物对施入的不同形态外源氮的固持率较高,且对这两种形态氮素的固定能力几乎相当。如何采用施入不同性质的有机碳源来调节土壤氮素的固持与释放,以达到协调氮素供应,减少氮素损失,是值得研究的问题。

张名豪[6]2016年在《有机物料对紫色土氮素的迁移转化及其有效性的影响》文中提出随着农业的快速发展,每年氮肥的需求量都在大幅度增加。有机物料含有丰富的氮素,充分利用有机物料中的氮素,既能提高氮素的再循环利用,又可避免有机物料的浪费,更是缓解氮素资源开发的有效方法之一。但有机物料种类繁多,来源不一,氮素的赋存形态差异很大。因此,弄清有机物料中氮的组分在土壤中的转化,对提高有机物料中氮素的利用率、降低氮素环境风险具有十分重要的意义。本研究选择西南地区广为分布的紫色土为研究对象,以猪粪沼渣(PM)、牛粪沼渣(CM)、污泥堆肥(SC)、农村生活垃圾堆肥(RWC1)、农村生活垃圾与污泥的堆肥产物(堆肥过程中添加20%的污泥,RWC2)这5种具有代表性的有机物料为材料,分析上述5种有机物料的有机氮形态,采用室内培养试验研究不同有机物料施入酸性紫色土和石灰性紫色土后土壤氮矿化的差异,并以化肥处理作为参比,进行了玉米盆栽试验。通过研究有机物料对紫色土氮素的迁移转化行为和有效性的影响,弄清有机物料中的氮对土壤氮素影响的作用机理及影响因素,为合理施用有机肥料提供理论依据。(1)有机物料氮形态特征表明:有机物料中的氮以有机氮为主,有机氮组分含量及其占全氮比例的基本顺序为:氨基酸态氮>酸解未知氮>酸解氨态氮>非酸解氮>氨基糖态氮,且同种有机氮组分占全氮比例在不同有机物料间差异较大。(2)室内培养试验结果表明:施加有机物料能显着增加土壤中MBC和MBN的含量,分别以牛粪沼渣和污泥堆肥最为突出。添加有机物料显着提高了酸性紫色土的NH4+-N和NO3--N的含量,而石灰性紫色土中猪粪沼渣和污泥堆肥显着提高了NH4+-N的含量,牛粪沼渣却使其NO3--N含量降低。牛粪沼渣对酸性紫色土氮矿化量的影响不显着,使石灰性紫色土的氮矿化量降低,其余4种有机物料均明显提高两种土壤的氮矿化量。相关分析表明土壤氮矿化量与有机物料中的氨基酸态氮和酸解氨态氮呈显着正相关,与有机物料的有机质含量和C/N呈显着负相关。说明有机物料对土壤氮素矿化的效应因土壤和有机物料的性质不同而异,特别是有机物料中的有机质含量、C/N以及有机氮组分。(3)盆栽试验结果表明:施肥处理能显着提高2种紫色土的全氮和碱解氮的含量,说明有机物料促进了土壤氮素的有效性。等氮量施肥条件下,化肥氮素利用率明显高于有机物料处理,有机物料处理下的土壤氮素利用率以污泥堆肥最高,牛粪沼渣最低。土壤的氮素利用率在同种处理条件下表现为酸性紫色土高于石灰性紫色土。

马乐乐[7]2015年在《黄土区旱地农田夏季休闲期间土壤氮素转化特性研究》文中认为我国的干旱半干旱地区面积较大,占到了全国耕地面积的52.5%,主要分布在我国西北、华北和东北的15个省区;黄土高原区是我国典型的旱作雨养农业区,水分和养分是限制该地区作物高产稳产的关键。由于受水资源的限制,该地区多采用夏季作物收获后裸田休闲的夏闲方式,以蓄纳雨水,恢复地力。有统计显示,该地区夏季休闲地面积逾200万公顷,约为耕地面积的40%左右。近年来,我国旱地农田大量施用氮肥,一方面显着提高了作物产量,满足了人们对农产品需求,同时,也增加了一季作物收获后土壤剖面残留氮的数量。黄土高原地区全年降雨量的约60%以上集中在7-9月份,此时正值夏季休闲期间,温度高、水分相对充足,对土壤氮素矿化特性影响如何?相对集中且强度较大的降雨是否会导致土壤残留氮素的损失?是值得研究的问题。因此,本文以陕西杨凌、长武两地旱地为研究对象,研究了夏闲前后不同土壤耕层养分含量的变化,采用间歇淋洗好气培养法评价了不同土壤及施氮量下夏季休闲前后土壤氮素矿化特性的变化,比较了休闲前后0-200 cm土壤剖面硝态氮的分布及累积量的变化,以期评价旱地夏休闲期间对土壤硝态氮累积及淋溶等的影响,为我国旱地土壤氮素的管理提供理论依据。获得的主要结果如下:(1)连续两年的试验表明,虽然夏季休闲对土壤有机质、全氮及速效磷、钾含量有影响,但幅度相对较小;而夏季休闲,显着增加了耕层土壤矿质氮的含量,这与休闲期间的高温多湿,促进土壤有机质的矿化作用有关。可见,夏闲对土壤的培肥作用主要体现在增加了耕层土壤矿质氮含量方面。(2)长武农田2013及2014年小麦收获后土壤0-200 cm剖面硝态氮累积量分别为:173.3 kg/hm2(n=5)和186.0 kg/hm2(n=10)。杨凌不同氮肥处理0-200 cm土壤剖面硝态氮累积量随着施氮量的增加而增加,当施氮量为240 kg/hm2时可高达498.77kg/hm2,说明大量施用氮肥会导致硝态氮在土壤剖面大量累积。(3)采用间歇淋洗好气培养法研究发现,与休闲前相比,休闲后长武及杨凌耕层土壤氮素矿化累积量分别降低了29.52%及7.15%;休闲对土壤矿化氮的影响与施用氮肥有关,长期不施氮肥处理休闲后土壤累积矿化氮量显着降低,而长期施用氮肥处理休闲前后土壤累积矿化氮量间的差异未达显着水平。相关分析表明,休闲前土壤氮素矿化累积量与土壤有机质、全氮间均有显着地正相关关系。采用双组分一级动力学方程拟合的土壤易矿化氮矿化势(N1)休闲前后长武及杨凌土壤分别降低了85%及66%,说明夏季休闲显着促进了旱地土壤易矿化氮的矿化。(4)夏季休闲期间土壤剖面硝态氮的淋溶与降雨量有密切关系。降雨量低的干旱年份会引起土壤剖面硝态氮累积峰的上移,且土壤硝态氮累积量主要集中在0-100 cm剖面;而降雨量较多的年份,土壤硝态氮淋失现象失严重,本试验中,施氮240 kg/hm2处理在2014年夏闲期降雨量达到356.5mm时,休闲后土壤剖面硝态氮累积峰下移了约80 cm;土壤硝态氮累积量主要集中在100-200cm剖面。因此,黄土旱区夏闲期间土壤剖面硝态氮淋失问题值得关注。

徐阳春, 沈其荣[8]2004年在《有机肥和化肥长期配合施用对土壤及不同粒级供氮特性的影响》文中指出通过间隙淋洗培养试验 ,研究水旱轮作下有机肥与化肥长期配合施用后土壤及不同粒级中氮的矿化特性。结果表明 ,经 14年 2 9茬连续施肥后土壤氮素矿化势明显增加 ,不同处理间的顺序为 :猪粪 +化肥 (3 10mgkg- 1) >秸秆 +化肥 (2 98mgkg- 1) >化肥 (2 76mgkg- 1) >对照 (2 0 4mgkg- 1)。长期施肥对土壤氮素矿化速率常数影响较小 ,反映了在相同土壤条件下有机氮矿化的共性。经 16周连续培养各处理土壤氮素的矿化率均在 17%左右。土壤不同粒级中氮的矿化量和矿化势均为 0~ 2 μm >2~ 10 μm >50~ 10 0 μm >10~ 50 μm ,有机肥与化肥长期配合施用显着增加了 0~ 2和 2~ 10 μm粒级氮的矿化势和矿化量。与盆栽试验结果相比 ,培养过程矿化释放的氮明显高于同期土壤的供氮量 ,表明在使用矿化氮评价土壤供氮能力时必须加以矫正。

王媛, 周建斌, 杨学云[9]2010年在《长期不同培肥处理对土壤有机氮组分及氮素矿化特性的影响》文中研究表明【目的】揭示长期不同培肥处理对黄土高原南部土垫旱耕人为土(土)土壤有机氮组分、氮素矿化的影响以及有机氮组分对氮素矿化潜力的贡献。【方法】采用Stanford和Smith间歇淋洗好气培养法测定了土19年长期不同施肥处理土壤矿化氮的数量,并采用Bremner法测定了培养前、后土壤有机氮各组分含量的变化。【结果】各处理土壤有机氮各组分含量高低顺序为:氨基酸氮>非酸解氮>酸解未知氮>氨态氮>氨基糖态氮。与不施肥对照相比,长期单施化肥处理土壤有机氮各组分含量有不同程度的增加,但幅度有限;化肥配施秸秆或有机肥处理显着提高了各有机氮组分含量,其中以氨基酸氮含量增加幅度最大;化肥配施秸秆或有机肥处理降低了酸解有机氮占全氮的比例。化肥长期配施有机肥或秸秆,显着提高了土壤氮素矿化势(N0)以及矿化率,其中化肥配施有机肥土壤N0大于化肥配施秸秆处理。相关分析表明,土壤氮素矿化势N0与培养前后土壤氨基酸氮变化量间呈显着负相关关系(P<0.05),与土壤酸解未知态氮和非酸解氮的变化量间的负相关关系未达显着水平(P>0.05)。【结论】化肥配施有机肥或秸秆,是提高土壤供氮潜力的有效手段;氨基酸氮是土壤可矿化态氮的主要贡献者。

武红亮[10]2016年在《长期不同施肥土壤易、耐分解碳氮组分的矿化特性》文中研究指明本研究为揭示我国长期不同施肥处理下典型土壤易分解和耐分解碳氮组分的矿化特性,以长期定位试验点黑土、潮土和水稻土为研究对象,以土壤高效分组为切入点,运用团聚体-密度联合分组法,大量筛分土壤为易分解和耐分解碳氮组分,并结合Megan Steinweg的干湿矿化培养方法,测定分析不同碳氮组分相关矿化参数,为土壤培肥措施和碳氮库管理提供更多依据。主要研究结果如下:(1)改进原有筛分设备,一次性大量筛分黑土或潮土300g,其质量回收率比少量(50g)筛分提高1-3%,全碳和全氮回收率提高1-8%,易分解碳、氮或耐分解碳、氮含量基本无显着差异。因此改进设备后的筛分法可以一次性筛分300g土样,是一种获取土壤易、耐分解碳氮组分较为简单高效的方法。(2)长期不同施肥处理土壤各组分碳的矿化潜势和矿化贡献率发生变化。旱地土壤(黑土NPK除外)各施肥处理易分解碳组分净碳矿化潜势较CK处理显着提高27.08%-66.49%,水稻土NPKM处理较CK提高14.32%,其它处理增效不显着。旱地NPKM处理下易分解碳组分净碳矿化潜势(25.35 mg·kg-1·d-1)较NPK(18.20 mg·kg-1·d-1)提高39.29%,较NPKS(22.21mg·kg-1·d-1)处理维持原水平或略有提高;水稻土NPKM处理净碳矿化潜势(46.85 mg.kg-1.day-1)显着大于其它无差异处理(40.98-41.15 mg.kg-1.day-1);旱地或水稻土易分解碳组分净碳矿化潜势是同处理耐分解碳组分的1.4-2.0倍,后者各处理间矿化潜势差异不显着。旱地和水田土壤各处理易分解碳组分矿化贡献率在NPKM处理下较CK处理显着提高,NPKS和NPK处理略有提高或维持原水平,各处理耐分解碳组分的矿化贡献率之间无显着差异。综上,旱地易分解碳的矿化潜势和矿化贡献率对不同施肥措施的响应较耐分解碳灵敏,且前者矿化潜势显着高于后者,NPKM处理对易分解碳素矿化潜势和矿化贡献率的增效优于NPKS和NPK,而水稻土只有NPKM处理显着提高其矿化潜势和贡献率。另外水稻土碳素矿化势要明显高于旱地土壤。(3)长期不同施肥处理对土壤各组分氮的矿化潜势和矿化贡献率有不同培肥效应。旱地和水田土壤各施肥处理易分解氮组分净氮矿化潜势(黑土NPK除处)较CK处理显着提高26.82%-137.10%;旱地NPKM处理易分解氮组分净氮矿化潜势为1.33 mg·kg-1·d-1,显着优于NPKS(0.96 mg·kg-1·d-1)与NPK(0.76 mg·kg-1·d-1)处理;水稻土NPKM处理净氮矿化潜势(4.93mg.kg-1.day-1)显着大于NPK处理(4.20 mg.kg-1.day-1),其它各处理间差异不显着;旱地和水田各处理耐分解氮组分净氮矿化潜势间无差异,旱地平均为0.55 mg·kg-1·d-1,水稻土平均为3.96mg·kg-1·d-1。旱地易分解氮组分净氮矿化潜势是同处理耐分解氮组分的1.50-2.00倍,水稻土两组分间未表现出差异。旱地土壤易分解氮组分矿化贡献率按CK、NPK<NPKS<NPKM顺序递增,水稻土中只有NPKM处理较CK显着提高。旱地和水田土壤各处理耐分解氮组分的矿化贡献率之间均无显着差异。综上,旱地易分解氮矿化潜势和矿化贡献率对不同施肥措施的反应较耐分解氮组分更灵敏,前者矿化潜势显着高于后者,且NPKM处理对氮素矿化潜势和贡献率的提高优于NPKS处理,更优于NPK处理,水稻土各施肥处理矿化潜势和贡献率差异不显着。水稻土氮素矿化势明显高于旱地土壤。(4)旱地和水田易分解和耐分解组分微生物量碳氮与各组分碳氮的矿化显着相关,易分解组分微生物量碳氮显着大于耐分解组分,前者是后者的1.20-2.75倍;旱地易分解组分微生物量碳氮对不同施肥措施反应敏感,NPKM处理易分解组分微生物量碳(381.19 mg·kg-1)、氮(39.96mg·kg-1)较NPKS和NPK处理分别提高15.54%、29.10%,水稻土各处理微生物碳氮量间无显着差异;旱地和水田耐分解组分微生物量碳氮在不同处理间差异不显着,水田微生物量碳氮明显高于旱地。(5)长期不同施肥处理下黑土易分解和耐分解碳氮组分之间Aquabacterium种群含量有显着差异。其在易分解碳氮组分中的含量约是耐分解组分的2-4倍,可能是引起黑土不同组分碳氮矿化能力差异的原因之一。

参考文献:

[1]. 不同栽培模式及氮肥用量对旱地及半旱地土壤氮素矿化及水分利用的研究[D]. 董放. 西北农林科技大学. 2008

[2]. 温度对不同年限日光温室土壤氮素矿化特性的影响[J]. 王士超, 周建斌, 陈竹君, 满俊. 植物营养与肥料学报. 2015

[3]. 旱地夏闲期间土壤氮素矿化特性的变化[J]. 马乐乐, 夏梦洁, 蒋永吉, 周建斌. 干旱地区农业研究. 2016

[4]. 基质矿化特性及果菜类蔬菜栽培下养分供给和光合调节机制研究[D]. 张帆. 甘肃农业大学. 2014

[5]. 不同处理土壤微生物量对氮素的固持及其调控研究[D]. 艾娜. 西北农林科技大学. 2008

[6]. 有机物料对紫色土氮素的迁移转化及其有效性的影响[D]. 张名豪. 西南大学. 2016

[7]. 黄土区旱地农田夏季休闲期间土壤氮素转化特性研究[D]. 马乐乐. 西北农林科技大学. 2015

[8]. 有机肥和化肥长期配合施用对土壤及不同粒级供氮特性的影响[J]. 徐阳春, 沈其荣. 土壤学报. 2004

[9]. 长期不同培肥处理对土壤有机氮组分及氮素矿化特性的影响[J]. 王媛, 周建斌, 杨学云. 中国农业科学. 2010

[10]. 长期不同施肥土壤易、耐分解碳氮组分的矿化特性[D]. 武红亮. 中国农业科学院. 2016

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土壤氮素矿化特性的研究
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