秸秆还田对旱地土壤反硝化的影响

采用乙炔抑制－土柱培养法研究了北京郊区湖土上夏玉米生育期土壤反硝化状况。结果表明：氮肥施用后的两周内是反硝化作用的主要阶段，土壤孔隙含水量对反硝化作用有显著的影响；在配施氮肥的条件下，秸秆还田促进了土壤反硝化作用，秸秆还田时夏玉米生育期肥料氮反硝化损失率为1．7％、秸秆不还田时为1．2％。这意味着秸秆还田可能促进土壤N2O的排放。     

有效碳源和氮源对黄土性土壤N2O逸出量的影响

用乙炔抑制原状土柱法 ,就不同碳、氮质量分数对黄土性土壤水稻土和旱地农田土壤反硝化作用的影响进行了研究。结果表明 ,在适宜的氮质量分数和水分条件下 ,两种土壤的反硝化强度随碳质量分数的增大而增加 ,在有效碳源最高加入量 2 0 0 m g/kg时达到最大 ;而在一定的碳质量分数和水分条件下 ,供试土壤的反硝化强度并不随土壤 NO- 3- N质量分数的增加而增加 ,在水稻土和农田土壤上最大反硝化作用的氮源加入量分别为 30 0和 15 0 mg/kg;当氮源为亚硝态氮时 ,两种土壤反硝化强度均随加入土壤亚硝态氮质量分数的增加而增加     

模拟N/S沉降对米槠天然林土壤N净转化速率和N_2O排放的影响

[目的]研究N/S沉降对中亚热带米槠天然林土壤硝化作用和N2O排放的影响。[方法]室内用NH4NO3/K2SO4模拟N/S沉降,在30℃和60%WHC水分条件下,恒温培养15 d。在培养的第1、5、10和15天测定土壤NH+4-N、NO-3-N和pH,在培养的第3、4、5和10天采集气体样品测定N2O浓度。[结果]N沉降和NS复合沉降在0.05水平显著促进土壤的矿化和硝化,且促进效果随沉降强度或NS复合沉降中N的比例增大而增大,但S沉降的促进作用不显著;土壤净矿化速率和净硝化速率与土壤pH具有极显著的负相关性。土壤在自然状态和N/S沉降的影响下,有机氮净矿化速率与净硝化速率之间均存在显著相关性,且矿化速率大于硝化速率。N沉降和NS复合沉降显著提高土壤的硝化率在N/S沉降下,该区土壤中的无机氮仍以NH+4-N为主,硝化作用弱,铵态氮的供给不成为土壤硝化作用的限制因素。NS复合沉降促进土壤N2O的排放,具体机理有待进一步揭示。[结论]N沉降和NS复合沉降明显促进土壤的矿化和硝化作用,S沉降对土壤的矿化和硝化作用的影响不大;NS复合沉降影响土壤的N2O排放,且其影响效应与沉降中N、S的比例相关,在有关酸沉降对土壤N2O排放的影响方面,S沉降应受到关注。     

模拟 N/S 沉降对米槠天然林土壤 N 净转化速率和 N2O 排放的影响

[目的]研究N／s沉降对中亚热带米槠天然林土壤硝化作用和N：0排放的影响。[方法]室内用NH。NO,／K,SO。模拟N／S沉降,在30℃和60％WHC水分条件下,恒温培养15d。在培养的第1、5、10和15天测定土壤NH4＋-N、NO3^--N和pH,在培养的第3、4、5和10天采集气体样品测定N,0浓度。[结果]N沉降和NS复合沉降在0．05水平显著促进土壤的矿化和硝化,且促进效果随沉降强度或NS复合沉降中N的比例增大而增大,但s沉降的促进作用不显著;土壤净矿化速率和净硝化速率与土壤pH具有极显著的负相关性。土壤在自然状态和N／S沉降的影响下,有机氮净矿化速率与净硝化速率之间均存在显著相关性,且矿化速率大于硝化速率。N沉降和NS复合沉降显著提高土壤的硝化率在N／S沉降下,该区土壤中的无机氮仍以NH4＋一N为主,硝化作用弱,铵态氮的供给不成为土壤硝化作用的限制因素。NS复合沉降促进土壤N2O的排放,具体机理有待进一步揭示。[结论]N沉降和NS复合沉降明显促进土壤的矿化和硝化作用,S沉降对土壤的矿化和硝化作用的影响不大;NS复合沉降影响土壤的N2O排放,且其影响效应与沉降中N、S的比例相关,在有关酸沉降对土壤N2O排放的影响方面,s沉降应受到关注。     

设施和露天栽培下有机菜地土壤氮素矿化和硝化作用的比较研究

矿化作用和硝化作用是土壤氮素转化的主要途径,通过室内培养试验,对设施和露天栽培方式下有机菜地土壤氮素的矿化与硝化作用进行了比较研究.结果表明,除培养第1d外,设施有机菜地土壤氮素矿化量、矿化率在整个培养期间都显著高于露天有机菜地土壤;设施有机菜地土壤硝化量、硝化率在培养前两周内高于露天有机菜地土壤;设施有机菜地土壤矿化与硝化作用总体比露天有机菜地土壤强烈.矿化作用可能与全氮、C/N、微牛物活性关系密切,而硝化作用强弱可能与微生物活性有关.无论施肥与否,设施有机菜地土壤N2O排放速率在培养期间总体高于露天有机菜地土壤,前者N2O累积排放量显著高于后者,这可能与土壤C/N有关.     

施用不同种类氮肥对陕西关中地区塿土碳释放的影响

采用密闭培养法探究了不同类型氮肥对土壤碳释放的影响及可能的调控机理,为土壤碳氮调节提供参考。分别在未干烧及干烧条件下,测定加入三种氮肥[NH_4NO_3、KNO_3、(NH_4)_2SO_4]之后土壤碳释放量、释放比例、土壤pH值及矿质态氮含量的变化。结果表明:未干烧条件下加入不同氮肥均增加了塿土CO_2的释放,比对照平均增加36.6%;加入(NH_4)_2SO_4的土壤CO_2增加幅度显著高于其他处理,与施氮促进有机质矿化以及硝化作用降低pH值促进碳酸盐分解有关;干烧后土壤硝化作用及pH值降低幅度低于未干烧土壤,但加入氮肥仍促进了土壤CO_2的释放,且比对照平均增加24.5%;整个培养过程估算出CO_2源于无机碳的释放比例平均为27.2%。这表明无机碳也是西北石灰性土壤碳释放的来源,对于大量施用氮肥引起的无机碳释放应当在今后的碳氮研究中引起重视。     

秸秆与氮肥配施对黑钙土氮素矿化和硝化作用的影响

为完善黑钙土地区秸秆还田技术,合理调控土壤氮素循环提供理论和实践依据.以吉林省典型黑钙土为供试土壤,采用室内培养法研究秸秆与两种氮肥(尿素和磷酸氢二铵)配施对黑钙土矿质氮含量、净氮矿化量和净硝化速率的影响.结果 表明,土壤中秸秆添加比例越高,矿质氮下降比例越大,表现为秸秆半量(1/2MS)、秸秆全量(MS)、秸秆2倍(2MS)、秸秆5倍(5MS)处理矿质氮含量分别降低38.19％、59.43％、95.14％、98.05％.不添加秸秆条件下,各处理间平均净氮矿化速率表现为N＞P＞CK,平均净硝化速率表现为N＞P＞CK.研究结果表明,添加秸秆明显抑制氮素在黑钙土中矿化作用及培养初期硝化作用,但对培养后期具有促进作用.施用氮肥明显提升黑钙土氮素矿化和硝化作用,且尿素提升效果优于磷酸氢二铵.     

玉米-潮土系统中氮肥硝化反硝化损失与N_2O排放

在华北平原潮土上应用原状土柱状态乙炔抑制法测定夏季玉米地氮肥硝化反硝化气态损失重和N2O排放量。结果表明，潮土上尿素氮水解快，砂化活性较高。不施氮肥处理下土壤中N2O排放总量为0．33kgN/ha；施氮大大增加N2O排放量，氮肥表施时N2O排放量为2．91kgN/ha，穴施时为2．50kgN/ha，分别为施氮量的1．94％和1．67％。不施氮肥时土壤氮的反硝化损失量为1．17kgN/ha，氮肥反硝化损失量表施时为3．00kgH/ha，穴施时为2．09kgN/ha，分别占施氮量的2．00％和1．39％。硝化反硝化作用不是该地区氮肥损失的主要途径。     

蚯蚓活动对锌污染土壤中氮素转化影响的研究

在实验室条件下，蚯蚓的活动能提高高沙土、黄泥土、红壤中氮素矿化量，但对3种土壤中矿质氮含量的影响不同，以对高沙土的影响最为显著，对黄泥土的影响最小。向土壤中加入0－400mg/kg的锌对土壤氮素矿化量没有明显影响。加锌量在200mg/kg以下时对土壤硝化作用和反硝化作用有促进作用，高于该水平则有抑制作用。加锌量在0－400mg/kg范围内，蚯蚓对土壤氮素矿化、硝化和反硝化活性的促进作用不受加锌量的影响。     

不同菌渣肥施用量对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响

为阐明不同菌渣肥施用量对柑橘果园有机碳矿化的影响,对定位试验柑橘果园单施化肥、单施有机肥、有机无机肥配施、不施肥处理的土样进行室内培养,定期测定土壤CO2释放量。结果表明,整个培养过程,土壤有机碳矿化速率前期迅速下降,培养中期缓慢下降,培养后期趋于稳定状态。相关分析表明有机碳矿化速率与土壤C／N具有显著相关性。与不施肥和单纯施用化肥相比,施人有机肥的土壤具有更高的微生物活性,从而引起土壤平均有机碳矿化速率提高5．2％～104．6％;但随着有机肥施用量的增加,土壤潜在可矿化C量占总有机碳的比例并没有显著增加,说明通过施用有机肥可以增加果园土壤有机碳的积累。     

豆科秸秆、氮肥配施玉米秸秆还田对秸秆矿化和微生物功能多样性的影响

基于施入物料的C/N比,采用室内培养试验,研究了苜蓿秸秆或者氮肥配施玉米秸秆在相同C/N(25∶1)下施入土壤对秸秆矿化和土壤微生物功能多样性的影响。结果表明:相比于玉米秸秆单施和氮肥配施玉米秸秆,苜蓿秸秆配施玉米秸秆提高了CO_2累积释放量,降低了施入有机碳的矿化率,提高了土壤有机碳含量,有利于碳的存储。苜蓿秸秆或者氮肥配施玉米秸秆施入土壤提高了土壤无机氮含量,缓解了对土壤氮素固持作用;苜蓿秸秆配施玉米秸秆相比于氮肥配施玉米秸秆,延长了氮素的可利用性。秸秆施入提高了土壤微生物群落的生理代谢活性,但对微生物功能多样性指数没有显著性影响。氮输入量与土壤无机氮含量显著影响了群落生理代谢活性。     

不同施肥处理对黑土硝化作用和矿化作用的影响

通过室内培养试验,研究了不同施肥处理对黑土硝化作用和矿化作用的影响。结果表明,与不施肥对照处理相比,施用氮肥显著促进了硝化作用的进行,但抑制了培养初期的氮素矿化作用,培养期间施氮处理的平均净硝化速率为4.21 mg NO₃^--N·kg^-1·d^-1,是对照处理的2.38倍;平均净矿化速率为1.18 mg N·kg^-1·d^-1,与对照处理没有显著差异。与对照处理相比,在施用氮肥的基础上配施猪粪进一步促进了土壤有机氮的矿化作用和硝化作用,培养期间的平均净硝化速率为8.14 mg NO₃^--N·kg^-1·d^-1,分别为对照处理和单施氮肥处理的4.59、1.93倍;平均净矿化速率为3.69 mg N·kg^-1·d^-1,是单施氮肥处理的3.12倍。与单施氮肥处理相比,氮肥配施秸秆处理显著抑制了硝化作用,平均净硝化速率下降62.7%,但与对照处理相比没有显著差异。氮肥配施秸秆处理的净氮矿化量在整个培养期间都是负值,平均净氮矿化速率为-1.62 mg N·kg^-1·d^-1,说明添加秸秆促进了土壤无机氮的同化。     

Soil N transformation and microbial community structure as affected by adding biochar to a paddy soil of subtropical China

We have had little understanding on the effects of different types and quantities of biochar amendment on soil N transformation process and the microbial properties. In this study, various biochars were produced from straw residues and wood chips, and then added separately to a paddy soil at rates of 0.5, 1 and 2%(w/w). The effects of biochar application on soil net N mineralization and nitrification processes, chemical and microbial properties were examined in the laboratory experiment. After 135 d of incubation, addition of straw biochars increased soil p H to larger extent than wood biochars. The biochar-amended soils had 37.7, 7.3 and 227.6% more soil organic carbon(SOC), available P and K contents, respectively, than the control soil. The rates of net N mineralization and nitrification increased significantly as biochars quantity rose, and straw biochars had greater effect on N transformation rate than wood biochars. Soil microbial biomass carbon increased by 14.8, 45.5 and 62.5% relative to the control when 0.5, 1 and 2% biochars(both straw- and wood-derived biochars), respectively, were added. Moreover, biochars amendments significantly enhanced the concentrations of phospholipid fatty acids(PLFAs), as the general bacteria abundance increased by 161.0% on average. Multivariate analysis suggested that the three rice straw biochar(RB) application levels induced different changes in soil microbial community structure, but there was no significant difference between RB and masson pine biochar(MB) until the application rate reached 2%. Our results showed that biochars amendment can increase soil nutrient content, affect the N transformation process, and alter soil microbial properties, all of which are biochar type and quantity dependent. Therefore, addition of biochars to soil may be an appropriate way to disposal waste and improve soil quality, while the biochar type and addition rate should be taken into consideration before its large-scale application in agro-ecosystem.     

长期施肥对中性紫色水稻土氮素矿化和硝化作用的影响

【目的】揭示长期施肥对中性紫色水稻土生态系统氮素内循环矿化及硝化特征的影响,探索维持紫色水稻土长期供氮潜力的途径。【方法】利用重庆市北碚区21年的中性紫色水稻土长期定位试验,通过淹水密闭培养-间歇淋洗法研究长期施肥对土壤氮素矿化特性的影响,并测定了不同施肥措施下土壤硝化细菌数量、氨氧化潜势及硝化强度的变化。【结果】与长期不施肥对照相比,单施化肥（除单施氮肥）、有机肥或有机无机配施显著提高了土壤累积矿化氮量和氮素矿化势（N0）,氮磷钾肥配施有机肥处理累积矿化氮量最高达164.43 mg•kg-1,氮素矿化势相比CK处理增加了59.29%,而含氯氮磷钾肥配施有机肥增加累积矿化氮量和氮素矿化势幅度显著低于氮磷钾肥配施有机肥处理;不同施肥（除氮磷钾肥与单施有机肥）显著提高了氮素矿化速率常数（k）。施用氮肥处理显著提高了土壤硝化细菌数量,尤其是氮磷钾肥配施有机肥处理最高为CK处理的74.25倍;土壤氨氧化潜势和硝化强度表现出一致的趋势,均是氮磷钾肥配施有机肥处理最高而含氯氮磷钾肥配施有机肥显著低于不施肥对照处理。相关分析表明,土壤氨氧化潜势和硝化强度与土壤pH呈显著正相关关系（P<0.05）。【结论】氮磷钾肥配施有机肥是提高紫色水稻土供氮潜力及改善有机氮品质的有效手段,含氯化肥抑制了硝化过程,可充当硝化抑制剂使用。     

施肥方式和土壤水分变化对秸秆降解特征及微生物秸秆碳利用效率的影响

为探究华北平原施肥方式和土壤水分对玉米秸秆降解特征及微生物秸秆碳利用效率的影响，从长期定位实验站采集施用9 t/hm²牛粪的有机肥和等养分含量的化肥处理(N、P、K肥)的表层土壤，将¹³C标记的玉米秸秆分别添加到2种施肥方式的土壤中，在恒湿(田间持水量(WHC)60%)和干旱胁迫(WHC 30%)条件下培养56 d，测定来源于秸秆和土壤本底的CO₂排放和微生物量碳(MBC)的动态变化，并分析微生物秸秆碳利用效率和代谢熵。结果表明:添加秸秆后，随着培养时间的延长，土壤总CO₂-C排放通量先降低后趋于稳定，土壤总MBC先增加后降低。相比恒湿条件，干旱胁迫显著降低了来源于秸秆和土壤本底(培养第1、3天除外)的CO₂-C累积排放量，却显著提高了微生物秸秆碳利用效率；培养前期(第1—7天)，干旱胁迫显著降低了土壤总MBC，但后期(第14—56天)对土壤总MBC影响不显著。恒湿条件下，施用有机肥的土壤中秸秆(培养第1天除外)和土壤本底(培养第1、3天除外)来源的CO₂-C累积排放量、微生物代谢熵均显著高于化肥处理，但在培养第3天微生物秸秆碳利用效率显著低于化肥处理；而干旱胁迫条件下2种施肥方式间秸秆(培养第56天除外)和土壤本底来源的CO₂-C累积排放量、微生物代谢熵和秸秆碳利用效率差异均不显著。综上，恒湿条件下，施用化肥可显著降低秸秆和土壤原有有机碳的累积矿化量，在培养第3天微生物秸秆碳利用效率显著升高，有利于秸秆碳在土壤中的固存；而在干旱胁迫下，化肥和有机肥施用均有利于秸秆碳的固存。     

Effects of Glucose Addition on N Transformations in Paddy Soils with a Gradient of Organic C Content in Subtropical China

To better understand the interaction of N transformation and exogenous C source and manage N fertilization, the effects of glucose addition on N transformation were determined in paddy soils with a gradient of soil organic C content. Changes in N mineralization, nitrification and denitrification, as well as their response to glucose addition were measured by incubation experiments in paddy soils derived from Quaternary red clay in subtropical China. Mineralization and denitrification were changed in order of increasing soil fertilities： high 〉 middle 〉 low. During the first week of incubation, net N mineralization and denitrification rates in paddy soil with high fertility were 1.9 and 1.1 times of those in soil with middle fertility and 5.3 and 2.9 times of those in soil with low fertility, respectively. Addition of glucose decreased net N mineralization by approximately 78.8, 109.2 and 177.4% in soils with high, middle and low fertility, respectively. However, denitrification rates in soils with middle and low fertility were increased by 14.4 and 166.2% respectively. The highest nitrate content among the paddy soils tested was 0.62 mg kg-1 and the highest nitrification ratio was 0.33%. Addition of glucose had no obvious effects on nitrate content and nitrification ratio. It was suggested that the intensity of mineralization and denitrification was quite different in soils with different fertility, and increased with increasing soil organic C content. Addition of glucose decreased mineralization, but increased denitrification, and the shifts were greater in soil with low than in soil with high organic C content. Neither addition of glucose nor inherent soil organic C had obvious effects on nitrification in paddy soils tested.     

含水量对14C标记秸秆和土壤原有有机碳矿化的影响

 【目的】研究土壤含水量与土壤有机碳矿化的关系。【方法】标准培养条件（25℃，100%空气湿度）下，应用14C示踪技术研究了6个水分梯度下（30%、45%、60%、75%、90%和105%WHC，WHC为最大田间持水量）添加物料和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】在100 d的培养期内，添加物料和土壤原有有机碳的累积矿化量随含水量的提高而增加，且与含水量呈极显著正线性相关关系。在105%WHC的处理中，添加物料和土壤有机碳的累积矿化量均最大，为146 ?g·g-1和0.76 mg·g-1，是其它处理中添加物料和土壤有机碳矿化量的1.24～1.68和1.33～3.01倍。100 d内，添加物料的矿化率约20%～33%，土壤有机碳的矿化率约1.0%～3.1%。【结论】在30%～105%WHC的范围内，含水量对土壤原有有机碳矿化量的影响更明显，且渍水促进添加物料和旱地土壤有机碳的矿化。     

新疆盐渍化土壤氮素矿化和硝化作用特征

为了探明新疆盐渍化土壤特性与土壤氮素矿化和硝化的关系,通过室内培养方法,研究了不同盐渍化类型和程度的新疆盐渍化土壤氮素的矿化和硝化特征。结果表明,盐渍化类型对土壤氮素矿化有重要影响。在培养过程中,碱化土壤矿质氮含量明显低于盐化土壤;在碱化土壤中,随着碱化度和pH值的升高,矿化量迅速降低;在盐化土壤中,盐化程度的增加对于土壤矿化特征影响不大,但是随着盐化程度的增加矿化率明显增加。在盐渍化土壤中,碱化土壤的氮素硝化作用较盐化土壤快;无论是碱化土壤还是盐化土壤,随着盐渍化程度的增加,氮肥硝化作用都受到不同程度的抑制;在碱化土壤中,氮素硝化率与pH、总盐含量、碱化度均呈极显著负相关,而在盐化土壤中,氮素硝化率与总盐含量呈极显著负相关。     

不同水分对砂壤土初级氮转化速率的影响

为探讨黑龙江省半干旱地区土壤初级氮转化速率对水分含量变化的响应,以深入认识不同水分条件下土壤中氮素的产生、消耗和损失过程,为农田土壤合理施用氮肥提供科学依据,以该地区的农田砂壤土为对象,利用;N同位素双标记技术结合FLUAZ数值优化模型开展室内培养试验,研究60%WHC(田间最大持水量)、100%WHC和淹水条件下土壤初级氮转化速率。结果表明:60%WHC水分条件下土壤初级氮矿化速率、初级氮固定速率、初级硝化速率和初级反硝化速率分别为1.87、1.16、2.84 mg·kg¹·d¹和0.01 mg·kg¹·d¹,水分含量增加至100%WHC对土壤初级氮转化速率没有显著影响。淹水后土壤初级氮矿化速率和初级氮固定速率分别增加至2.45 mg·kg¹·d¹和2.15 mg·kg¹·d¹,初级硝化速率降低至1.13 mg·kg¹·d¹,初级反硝化速率增加至0.65 mg·kg¹·d¹,与60%WHC处理差异显著。60%WHC和100%WHC处理土壤初级硝化速率与初级铵态氮固定速率比值(gn/ia)以及初级氮矿化速率与初级氮固定速率比值(gm/gi)都大于1,而淹水处理的gn/ia值小于1(0.55),gm/gi值接近1(1.14)。非饱和水分条件下,砂壤土的氮素供应和固持能力较低,容易发生硝态氮的积累和淋溶损失。砂壤土淹水后促进了反硝化作用的发生,但氮矿化和固定过程紧密偶联,提高了土壤氮的供应和周转能力;同时硝化作用受到抑制,减少了硝态氮淋溶损失的风险。