不同氮水平下秸秆、生物质炭添加对旱作农田土壤酸解有机氮组分的影响

为探明不同氮水平下秸秆、生物质炭添加对陇中黄土高原旱作农田土壤酸解有机氮组分的影响,2014年在定西市安定区李家堡镇布设的不同氮水平下秸秆、生物质炭添加定位试验(共9个处理),利用Bremner分级法,对该试验2018年收获后的土壤有机氮组分进行测定与分析。结果表明:在0～30 cm土层(0～5、5～10、10～30 cm土层),各处理酸解总有机氮、酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮、酸解未知态氮含量均随土层的加深而降低,酸解氨基糖态氮含量随土层的加深而增加;较之无炭处理(CN0、CN50、CN100处理的均值),生物质炭添加(BN0、BN50、BN100处理的均值)处理可提升酸解总有机氮含量10.12%、9.14%、7.61%(土层由上至下),提升酸解氨态氮含量15.02%、16.25%、17.19%(土层由上至下),提升酸解氨基酸态氮含量13.31%、11.84%、8.74%(土层由上至下),其中BN100处理下对其提升效应最显著;较之无炭处理(CN0、CN50、CN100处理的均值),秸秆添加处理(SN0、SN50、SN100处理的均值)可提升酸解氨基糖态氮含量26.46%、26.51%、25.78%(土层由上至下),其中SN100处理下对其提升效应最显著;不同处理下,有机氮各形态的分布趋势为酸解氨基酸态氮酸解氨态氮酸解未知态氮酸解氨基糖态氮。总之,BN100处理对酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮提升效应最显著,进而增加土壤供氮潜力,可筛选为该区春小麦栽培的合理施肥方式。     

水分胁迫对设施延迟栽培葡萄根际土壤有机氮及土壤酶活性的影响

为探讨不同水分胁迫条件下设施栽培葡萄根际土壤基本理化性质与有机氮组分及土壤酶活性的变化规律,并分析三者之间的相关关系,为甘肃河西地区设施延迟栽培葡萄制定合理的胁迫灌溉模式提供一定的参考依据。采用水分胁迫单因素完全随机试验设计,运用Bremner法测定着色成熟期葡萄根际土层中有机氮组分含量及土壤基本理化性质、全生育期土壤酶活性在不同水分胁迫(中度W1、轻度W2、充分供水W3)下的变化特征。结果表明:(1)全生育期中度和轻度水分胁迫对设施延迟栽培葡萄根际土壤全氮、铵态氮、全磷、有机质以及有机碳无显著影响,却降低了葡萄根际土壤微生物生物量碳、氮含量;新梢生长期和果实膨大期土壤硝态氮和速效磷含量分别为12.06 mg·kg-1和28.88 mg·kg-1,显著低于充分供水处理。(2)中度和轻度水分胁迫对葡萄全生育期根际土壤过氧化氢酶活性无显著性影响,而对果实膨大期和着色成熟期的脲酶、蔗糖酶含量均呈现不同程度的抑制效果。(3)各处理有机氮组分的含量大小顺序为非酸解态氮酸解氨基酸态氮酸解铵态氮酸解未知态氮酸解氨基糖态氮;轻度和中度水分胁迫均有助于葡萄根际土壤酸解总氮的积累,比对照分别提高21.16%和10.34%。(4)相关分析表明,蔗糖酶与生物量碳呈显著正相关;RDA分析显示硝态氮、铵态氮为影响土壤有机氮组分变化的最主要环境因子,全氮次之。     

黑土区典型县域农田土壤氮素动态分析

选择典型黑土区双城市旱作玉米农田为研究区域,以耕层(0～20 cm)500个采样数据为基础,分析了土壤全氮和碱解氮的空间变化和现状;利用20世纪80年代和2005年2个时段1∶50000的土壤全氮和碱解氮空间分布图分析了22年来氮素的变化情况.结果表明,从空间分布来看,土壤全氮和碱解氮分别属于高度空间相关,结构性因子的影响占主导地位.22年来土壤全氮和碱解氮都呈上升趋势,2005年土壤全氮平均值为1.86 g/kg,比80年代的1.5 g/kg增加了0.36 g/kg,增幅为24%;土壤碱解氮平均值为137.8 mg/kg,比80年代增加了16.8 mg/kg,增幅为13.9%.     

氮添加对黄土高原春小麦耕层土壤磷组分及植株磷分布的影响

以旱作农田春小麦为研究对象,设置4个氮添加梯度,分别为0(CK)、75、115、190 kg·hm^-2,利用顾益初-蒋柏藩法和Bowman-Cole法于2019年和2020年连续测定收获后0～20 cm耕层土壤的无机磷组分和有机磷组分,综合分析氮添加对土壤磷组分、植株器官磷含量的影响和驱动土壤磷转化的关键因素。结果表明：氮添加增大了土壤无机磷占全磷的比例,2019年增幅为1.02%～4.93%、2020年增幅为1.31%～4.92%;同时也降低了土壤有机磷占全磷的比例,降幅分别为0.74%～4.92%(2019年)和2.50%～4.92%(2020年)。与对照处理相比,N115处理显著(P<0.05)降低了缓效和难以吸收利用的磷源,其中在2019年和2020年无机磷组分Ca₈-P分别降低了8.55%和19.53%,Al-P分别降低了9.26%和12.88%,Fe-P分别降低了10.34%和39.21%,Ca₁₀-P分别降低了2.87%和16.27%;有机磷组分MROP分别降低了18.18%和16.53%,MLOP分...     

洛阳市粮田土壤养分状况分析

分析了洛阳市主要粮田土壤247个土壤样品的养分状况.结果表明,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的平均含量分别为1.25%、0.91 g/kg、10.88 mg/kg和128.7 mg/kg;总体而言,有机质和全氮含量处于低水平(1%～2%和0.8～1.0 g N/kg),速效磷处于中低水平(5～20 mg P/kg),速效钾处于中等水平(100～150 mg K/kg);有机质、全氮和速效磷含量的次数分布曲线呈高峰偏左的正偏峰,速效钾呈近似为高峰稍微偏右的正态峰;速效磷的变异程度(CV%)最大,有机质和全氮的次之,速效钾的最小.     

耕作方式对旱地麦田土壤团聚体及其碳氮组分分布的影响

为明确蓄水保墒耕作方式下旱地麦田土壤团聚体稳定性、有机碳及碳组分和全氮及氮组分在不同粒径团聚体组分中的分布特征,深入了解不同耕作方式下土壤碳氮固持机制,以连续3 a(2017—2020年)实施不同耕作方式(免耕、深松、深翻)后冬小麦收获期0～20 cm土壤为研究对象,采用湿筛法测算土壤团聚体的构成与稳定性(R_0.25,>0.25 mm团聚体含量;MWD,平均重量直径;GMD,几何平均直径),并测定各粒径团聚体有机碳(SOC)和碳组分(重组有机碳,HFOC;轻组有机碳,LFOC;易氧化有机碳,EOC;可溶性有机碳,DOC;颗粒有机碳,POC)含量、全氮(TN)和氮组分(硝态氮,NO^-₃-N;铵态氮,NH⁺₄-N;可溶性有机氮,SON)含量,分析了碳氮组分的相关关系。结果显示：(1)免耕和深松处理>2 mm团聚体土壤比例较深翻处理分别提高8.8%和22.1%,免耕有利于增加<0.053 mm粉黏粒比例,较深松和深翻处理分别提高46.4%和27.7%。深松处理较深翻...     

不同种植年限蔬菜大棚土壤中硝态氮时空变异研究

本研究旨在通过对青海乐都地区不同种植年限蔬菜大棚土壤情况的调查,了解该地设施蔬菜生产中土壤硝态氟时空变异.2～27 a设施蔬菜0～100 cm土壤中硝态氮含量为99.09～609.065 mg/kg;0～20 cm土壤中硝态氮含量为37.51～545.545 mg/kg,总盐含量为0.137%～0.671%,pH变化为...     

不同覆盖方式对旱作农田土壤碳氮含量及玉米产量的影响

设置垄膜沟播(R)、平作全覆膜(P)和平作秸秆覆盖(S)3种不同覆盖栽培模式,以传统平作(CK)为对照,通过3 a大田定位试验,研究不同覆盖方式对农田土壤碳氮及其组分变化、玉米干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明:连续覆盖3 a后,R和P处理土壤有机碳和全氮含量及储量均呈逐渐下降趋势,而S处理则呈上升趋势且每年的增幅逐渐增大;各处理0～40 cm土层土壤有机碳储量均表现为S>R>P>CK,全氮储量表现为S>CK>R>P,S处理有机碳和全氮储量分别较CK提高3.4%和7.5%;与CK相比,R和P处理可提高土壤碳氮比,在0～20 cm土层平均分别提高7.9%和9.6%(P<0.05),而S处理0～20 cm土层土壤碳氮比平均降低了9.9%(P<0.05);各覆膜处理(R和P)均较CK显著降低了0～40 cm土层土壤可溶性有机碳(DOC)和土壤可溶性有机氮(DON)含量,而S处理较CK处理0～60 cm土层DOC和DON含量2 a平均均提高6.2%;各处理收获期硝态氮含量在0～100 cm剖面中的垂直分布与CK无明显差异;各处理土壤铵态氮含量均...     

连作及灌溉方式对棉田土壤微生物量碳氮的影响

采用野外采样与室内分析的方法,对不同连作年限及灌溉方式条件下土壤微生物量碳、氮的变化规律进行研究,结果表明:与荒地相比,棉田土壤微生物量碳氮含量均增加,且随种植年限的延长,土壤微生物量碳氮变化规律基本一致,连作2 a的微生物量碳氮含量最低,分别为16.22±0.77和13.08±0.75 mg/kg,随连作年限的延长微生物量碳氮含量不断增加,到连作15 a时达到最高点,分别为38.67±1.22和23.39±0.65 mg/kg,之后微生物量碳氮含量开始下降;相对于地面沟灌而言,滴灌使土壤微生物量碳氮含量明显提高;微生物量碳与微生物量氮呈现极显著正相关性,相关系数为0.951,与土壤全氮、速效氮呈显著正相关,相关系数分别为0.863、0.854;微生物量氮与土壤全氮、速效氮的相关系数分别为0.919、0.945,呈极显著正相关。     

有机肥与化肥配施下土壤氮组分变化与氮素利用率研究

本文通过盆栽试验,在等量化肥配施等量有机肥的情况下,研究有机-无机肥料配合施用对土壤氮素组成、小麦产量及氮素利用率的影响。结果表明,与单施化肥相比,有机肥与化肥配合施用不同程度地提高了土壤全氮、碱解氮、酸水解氮、非酸水解氮、微生物量氮、酸解铵态氮和氨基酸态氮含量,其中商品有机肥配施化肥处理的全氮、碱解氮、酸水解氮、非酸水解氮、微生物量氮和氨基酸态氮含量增加幅度最大,分别为8.33%、11.23%、7.17%、19.91%、23.53%和9.00%;化肥配施猪粪处理的酸解铵态氮含量增加幅度最大,为6.18%。猪粪、商品有机肥与化肥配合施用,投入总氮的当季利用率可以达到化肥处理的水平,相对而言,秸秆与化肥配合施用后对土壤有机氮各组分影响较小,氮素利用率较低,为23.95%。氮素利用率与土壤全氮、碱解氮、酸解氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮、微生物量氮呈显著或极显著相关,非酸水解氮与氮素各组分以及氮素利用率均未达到显著相关水平。综上所述,不同有机肥与化肥配施虽然没有提高氮素利用率,但可改善土壤氮组分和土壤氮素养分状况。     

半干旱区生态过程变化中土壤硝态氮累积及其在植物氮素营养中的作用

半干旱区农田生态系统石灰性土壤施入的氮肥和有机氮矿化产物,除植物吸收、微生物固定、粘土矿物固定、挥发损失和反硝化损失外,有相当一部分最终以NO3--N形态残存在土壤中。土壤剖面中的残留NO3--N通过对流和扩散等途径,逐渐向深层移动,脱离根区。影响土壤剖面NO3--N残留累积和淋溶的主要因素包括施氮量、植物吸氮量、前作收获后的植物残留物、氮肥种类、施氮方式和降雨量等。残留NO3--N本身具有很高的生物有效性,但能否被植物吸收利用,关键在于残留NO3--N所在深度及其是否能够到达根区。在半干旱区降雨量较高的雨季,NO3--N向深层移动,而在较干旱条件下即使土壤剖面深层NO3--N,也可随水分上移供根系利用,因此土壤剖面中累积的残留NO3--N显著影响氮肥肥效果,许多地方用一定深度土层中累积的NO3--N作为土壤供氮指标,以减少NO3--N的淋溶损失和提高氮肥肥效。过去对半干旱地区土壤剖面中NO3--N的研究主要涉及3方面,一是土壤剖面中NO3--N的残留累积及其影响因素,二是与根系分布深度相适应土层中残留NO3--N对氮肥肥效的影响,三是根据土壤剖面中的残留NO3--N确定农田作物施氮量。在分析过去研究结果的基础上,提出了今后需进一步深入研究的科学问题。     

半干旱半湿润农田生态系统不可忽视的土壤氮库-土壤剖面中累积的硝态氮

为了有效利用氮肥，减少残留NO3^--N在土壤剖面中的累积，在位于半干旱半湿润地区的陕西岐山、杨凌、澄城和甘肃的定西，我们连续几年对不同试验处理条件下土壤剖面中残留NO3^--N的累积强度及其影响因子进行了系统研究。研究结果表明，在半干旱半湿润农田生态系统石灰性土壤剖面中累积着大量的残留NO3^--N。在所有测定土壤剖面中，NH4^4-N含量和累积量不仅在不同土层中差异不大，而且在不同生态系统和管理条件土壤剖面中的差异也不大，其含量变化在1～3μgN／g之间，累积量相当于14～42kg／hm^2，平均28kg／hm^2，显著小于残留NO3^--N。残留NO3^--N累积量平均占总矿质氮(NO3^--N NH4^ -N)累积量的75％以上，是土壤剖面中可浸取态矿质氮的主体。在岐山测定的129个土壤剖面中，O～100cm土层残留NO2^--N累积量小于50kg／hm^2的有26个，占20％，大干70kg／hm^2的有86个，占66．7％，大于100kg／hm^2的有47个，占36％，大干140kg／hm^2的有13个，占10％，每季作物吸氮量大约是70kg／hm^2，说明在目前施肥和生产水平下，有66．7％田块O～100cm土层中的残留NO3^--N最少与1季作物吸氮量相当；在杨凌、澄城、定西等地大部分试验小区(与当地一般施肥水平相当的小区)，甚至有些不施氮肥对照小区土壤剖面中残留的．NO3^--N与1季作物的吸氮量也基本一致。这些结果充分说明，在半干旱农田生态系统石灰性土壤剖面中残留累积的NO3^--N是不可忽视的有效氮库。因此，在估计土壤供氮水平和确定施氮量，或者在制定这一地区土壤供氮指标测定方法时，必须要充分考虑在一定土层土壤剖面中的残留NO3^--N。土壤剖面中的残留NO3^--N通过对流(Convection)和扩散(Diffusion)等途径，逐渐向深层移动，脱离根区。在杨陵灌溉试验站和蔬菜试验站的测定结果表明，O～1000cm土层累积的NO3^--N分别高达1295．6kg／hm^2和710．4kg／hm^2，O～600cm土层累积的NO3^--N分别为。706．1kg／hm2和435．1kg／hm^2。在200cm土层以下累积着大量NO3^--N。在以上观测的2个剖面中，200～400cm、400～600cm、600～800cm和800～1000cm各土层累积的NO3^--N数量显著大干0～200cm土层，说明在上层(特别是在耕层)以各种途径增加的NO3^--N，通过长期淋溶，完全有可能脱离根区，淋溶到1000cm以下土层。在不同试验区进行的所有试验结果均表明，与不施氮对照小区相比，施氮小区在作物收获时，土壤剖面中残留．NO3^--N累积量呈增加趋势，并随施氮量增加，残留累积量增加。在杨凌和澄城进行的长期定位试验表明，连续施用氮肥，特别是高量氮肥田块，土壤剖面中残留NO3^--N与不施氮对照之间的差异很大：在杨凌长达25a的长期定位试验中，NP处理O～120cm土层残留NO3^--N累积量(163．4kg／hm。)比不施肥对照(51．8kg／hm^2)增加111．6kg／hm^2，如果在施NP的基础上休闲，残留NO3^--N增加效果更加突出，比对照增加156．5kg／hm^2；试验还发现，在施NP的基础上，配施玉米秸秆，一定程度上能够降低残留NO3^--N累积量，并随秸秆用量增加，残留NO3^--N累积量下降；在澄城，连续4季作物施用氮肥后，从2个灌水处理平均结果看，与不施氮对照相比，在每季作物施氮量低(＜75kg／hm^2)时，不会发生NO3^--N残留累积，而当施氮量高于112．5kg／hm^2时，在O～120cm土层中残留NO3^--N累积量显著增加。在杨凌进行的2次大田试验表明，无论是在降雨丰富年份，还是在干旱年份，休闲都能够显著增加土壤剖面中NO3^--N的累积量，并且不管在任何采样时期，休闲小区100～120cm土层的NO3^--N含量均比复种玉米小区高，复种玉米能够减少残留NO3^--N在土壤剖面中的累积。由于地膜覆盖改变了土壤水热状况和生物性质，因而也必然影响土壤氮素转化过程，从而影响NO3^--N在土壤剖面中的累积。在定西进行的2a试验结果表明，如果在春小麦播种后全生育期覆膜，能够显著增加收获时土壤剖面中残留NO3^--N的累积：1999年，不施氮时，增加9.4kg／hm^2，施氮后，增加88．9kg／hm^2；2000年，不施氮时，增加17．9kg／hm^2，施氮后，增加39．9kg／hm^2；定西试验还表明作物生育前期覆膜，后期揭膜，有利于减少残留NO3^--N在土壤剖面中的累积。在作物生长后期，地膜覆盖处理耕层土壤水分条件较好，温度较高，有利于土壤有机氮的矿化。而在这一时期，小麦对NO3^--N的吸收能力减弱，需要量减小，因而在土壤剖面中易产生残留NO3^--N的大量累积。小麦收获后，值降水较多期，累积的NNO3^--N非常容易通过淋溶和反硝化损失，从这一角度考虑，在春小麦栽培中，不宜提倡全生育期地膜覆盖。     

基于不同人为干扰的土壤全量氮磷钾空间变异性研究

采用地统计学与GIS技术相结合的方法,对无人为干扰区25个样本、人为干扰区30个样本土壤全量氮磷钾的空间异质性进行了研究。结果表明：人为干扰区土地多被开发成林地、育苗地,自然植被残体等被移除,土壤腐殖质来源减少,加之由于土层翻动,土壤透气性变好,加快了养分分解与利用,土壤全量氮磷钾含量均值分别降低至0.433、0.902、15.325 g·kg-1,数据间的差异性和分布状态也发生变化;球状模型能较好地拟合无人为干扰区土壤全磷分布,而高斯模型则能较高地拟合两区其余养分指标的分布,两区理论模型的R²介于0.66和0.90之间,拟合精度高;土壤全量氮磷钾的理论模型中,均以无人为干扰区模型的R²高且RSS小;无人为干扰区全量氮磷钾的高值区均在植被覆盖度高的区域内。干扰程度较大的区域,土壤全氮和全磷含量较低,因此应补充适量氮肥和磷肥,满足养分需求。     

青海湖环湖区表土有机碳氮储量估算

分析了沿青海湖湖岸采集的81个表土样品的总有机碳和氮含量得出：环湖区表土有机碳储量为27.81×10^6t,总氮储量为30.24×10^5t。占研究区面积最大的栗钙土,其表层土壤有机碳密度（8.19kg/m^2）显著高于同类研究,氮含量（3.63mg/g）亦高于青海省同类土壤的平均值,说明环湖区表土碳氮储量都是相当大的...     

不同施氮量对寒地水稻稻瘟病的影响

田间试验条件下研究了不同施氮量对水稻品种‘空育131’和‘垦鉴稻6号’稻瘟病发病程度的影响。结果表明, 稻瘟病的发生程度与施氮量有关, ‘空育131’在施氮量为150 kg/hm2时, ‘垦鉴稻6号’在施氮量为150~170 kg/hm2时, 叶瘟、穗颈瘟的发病率和病情指数低且病情发展进程慢。稻瘟病发生程度与水稻品种有关,‘空育131’的叶瘟发病率、病情指数比‘垦鉴稻6号’高, 但‘空育131’的穗颈瘟发病率、病情指数比‘垦鉴稻6号’低。通过掌握‘空育131’和‘垦鉴稻6号’的施氮量, 可有效控制稻瘟病, 提高水稻产量。     

间作和低施氮肥对旱地玉米生长及产量的影响

在江西红壤旱地,设置大豆、花生间作玉米大田试验,观测分析间作及低施氮(50 kg/hm2)条件下玉米植株性状、根干重、单株干物重、叶面积指数、叶绿素含量及产量差异。结果表明,间作和施肥可以增加玉米的株高、节间长和节间粗,其中施肥对玉米株高的影响达到显著水平(P<0.05);玉米单株干物重和根干重也明显受到间作和施肥的影响,但间作的效果没有施肥显著;间作和施肥可以增加玉米的叶面积指数和叶绿素含量,但施肥的效果更明显;间作和施肥在提高和改善玉米产量及其构成因素方面也发挥着重要作用,其中施肥对产量存在显著影响(P<0.05)。     

膜下滴灌水氮对棉花根系形态和生物量分配变化的影响

通过挖掘法,研究了膜下滴灌不同生育期棉花根系形态特征和生物量分配对不同水氮的响应。结果表明:花铃期,正常灌水促进了根系和地上部的生长,根、地上部干重、根表面积指数、平均根长密度显著增加,根冠比下降。无论灌水量如何,施氮促进了根系和地上部的生长,但对地上部的促进作用远大于根系,表现为根冠比下降。吐絮期,在低氮条件下,灌水量增加,根干重、地上部干重显著增加。在中氮和高氮条件下,不同的灌水量对根干重没有影响。无论施氮量如何,灌水量增加,平均根长密度、根表面积指数显著下降,地上部干重明显增加,根冠比下降。水分胁迫时,中氮的根干重明显高于低氮和高氮处理,而施氮对地上部干重,平均根长密度的影响不明显,根表面积有降低的趋势。正常灌水时,施氮量增加,根干重、根长密度、根表面积指数显著降低,地上部干重以中氮水平最高。花铃期至吐絮期,根干重随生育期的延长明显增加。水分胁迫条件下,平均根长密度、根表面积指数随生育期的延长有增加的趋势。正常灌水条件下,平均根长密度、根表面积指数随生育期的延长下降。     

不同氮水平下冬小麦农学参数与光谱植被指数的相关性

利用光谱仪通过大田试验测量不同氮素水平及不同生育期冬小麦冠层的光谱反射率,测算叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(CHL)、叶绿素密度(CHL.D)、地上鲜生物量和地上干生物量等农学参数;在此基础上分析了不同氮素水平冬小麦生育期内的光谱植被指数的变化,并分析了农学参数与植被指数之间的相关性。结果表明:小麦叶面积指数、叶绿素密度与比值植被指数(RVI)和归一化差值植被指数(NDVI)在各生育期呈显著相关,小麦叶片的叶绿素含量与RVI、NDVI在抽穗期呈极显著相关,而地上鲜生物量、地上干生物量与RVI和NDVI从起身到孕穗期呈显著相关。     

集雨栽培冬小麦田土壤水分和矿质氮

在半湿润易旱地区的关中红油土上,研究了垄上覆膜集雨栽培措施对冬小麦(Triticumaestivum)田土壤水分和矿质氮的影响。结果表明覆膜有一定的蓄水保墒效果,冬小麦返青期,0～40cm土壤贮水量覆膜处理比不覆膜处理平均多7.7mm;覆膜能使冬小麦在生长后期更有效地利用土壤深层贮水,在小麦成熟期,100～200cm土壤贮水量覆膜处理比未覆膜处理少23.8mm。覆膜有利于作物对氮肥的吸收利用,氮肥用量相同的处理,覆膜条件下的硝态氮浓度和矿质氮累积量低于不覆膜处理;施氮也可以明显增加土壤剖面中的硝态氮含量和矿质氮累积量。