有机、无机肥料~(15)N在土壤不同粒级中的分布及其生物有效性

利用超声波分散—沉降法对利用15N标记的硫铵、稻草和猪粪培养处理一年后的土壤进行物理分级,研究了施入土壤的肥料N在土壤不同粒级中的分布,并利用黑麦草研究了土壤不同粒级中15N的有效性。结果表明,施用稻草和猪粪提高了0～2μm粒级和2～10μm粒级在土壤中的分配比例。硫铵15N、稻草15N和猪粪15N在土壤0～2μm粒级中的分布比例都在14%左右,在2～10μm和10～50μm粒级中的分布比例分别为22%和14%左右。但在>100μm(残渣)粒级中来自硫铵的15N比例为16%左右,而来自稻草和猪粪的15N比例则在30%以上。施用硫铵土壤的2～10μm粒级中,黑麦草对15N的利用率最高,50～100μm粒级中的15N利用率最低。而施用稻草和猪粪土壤的粒级中15N利用率以10～50μm粒级中最高。表明不同性质的肥料在土壤中的不同转化方向影响了肥料N在土壤不同粒级中的分布。由于不同粒级的土壤颗粒对有机物质的吸持力不同,从而决定了在不同粒级中N的生物有效性。     

长期定位施肥对不同粒级非石灰性潮土钾素释放的影响

土壤中矿物的种类与土壤的粒级有关,随着粒级变粗,矿物组成趋于简单,次生矿物类型及含量减少,而原生矿物种类及含量增加[1]。土壤钾素含量、有效性及其转化又与土壤矿物组成密切相关,存在于黏粒部分的含钾矿物(黏粒矿物)因直接影响钾的生物有效性而备受关注。土壤中钾素的研究较多[2,3],关于不同粒级的土壤钾素释放的差异已有报道[4~6],但长期定位施肥对不同粒级的土壤颗粒中钾素行为的影响研究得较少,笔者在这方面做了一系列的工作[7~9]。因此研究长期定位施肥中土壤粒级与土壤钾素释放行为的关系不仅能丰富土壤矿物风化和黏土矿物形成理论,而且对全面认识土壤中钾素状况、供钾能力、钾素的相互转化及合理利用有限的     

伊犁河谷不同森林模式下土壤的养分特征和粒径组成

[目的]对伊犁河谷不同森林模式下土壤粒径组成和养分空间特征进行研究,为科学栽培和可持续经营提供理论依据。[方法]通过野外采样与室内试验,分析伊犁河谷不同模式下土壤粒径分布特征及其与土壤理化性质的关系。[结果]7个模式林地土壤基本集中在细粉粒和粗粉粒两个粒级。主要由细粉粒—粗粉粒—黏粒、细粉粒—粗粉粒—极细砂粒和粗粉粒—细粉粒—极细砂粒为主的质地组成,其中细粉粒—粗粉粒—黏粒土壤养分较佳,相比之下含有砂粒的土壤养分较低。土壤有机质和土壤碱解氮与黏粒和细粉粒含量的关系非常密切,尤其是细粉粒;速效磷与砂粒、黏粒和细粉粒呈正相关;速效钾与黏粒和细粉粒含量的关系密切,随着其含量增加而增加,跟砂粒呈显著负相关,砂粒含量高,速效钾含量降低。[结论]伊犁河谷7个模式林分土壤养分状况各异,养分各项指标含量不同,可根据养分状况进行抚育管理。各模式土壤中粉粒含量占绝对优势。根据各养分含量与各粒径组成之间的相关性分析表明,土壤颗粒越细,与土壤养分的关系越密切。     

长期不同施肥对土壤各粒级组分中氮含量及分配比例的影响

土壤培肥过程中氮素的积累和在各级土壤颗粒中的分配对了解土壤氮素积累机制和氮素的可持续管理具有重要意义。本研究以红壤旱地长期定位试验为基础,采用离心法分离土壤颗粒,通过分析氮素在土壤不同颗粒中的含量,研究长期施肥对土壤中不同粒级土壤氮的分配的影响。结果表明,施肥二十年后,在020 cm土层,施肥处理的全氮含量在1.19~1.98 g/kg 之间,施肥处理全氮含量显著高于不施肥处理（CK）。在2040 cm土层,土壤全氮含量分布在0.59~0.84 g/kg之间,显著低于表层土壤氮含量; 在020 cm土层,与氮磷钾化肥配施处理（NPK）相比,单施或者配施有机肥的土壤与砂粒、 粗粉粒、 细粉粒、 粘粒结合的氮含量分别提高220%、 84%、 46%和26%。而在2040 cm土层,与NPK处理相比,有机肥的施用仅提高了与细粉粒、 粘粒结合的氮含量,降低了与粗粉粒结合的氮含量; 在020 cm土层中,红壤氮素主要分布在粘粒中。2040 cm土层CK、 NPK和氮磷钾配施加秸秆还田处理（NPKS）表现为与粗粉粒结合的氮的分配比例最高,而施用有机肥的处理氮素分布仍以粘粒占比例最高。相关分析表明,土壤表层＜5 m粒级的土壤颗粒中氮含量和作物的经济产量呈显著性正相关。长期施用有机肥可以显著提高表层土壤全氮及与各个颗粒结合氮的含量,不同处理的氮主要保存在粘粒中。而亚表层土壤中,施化肥或者秸秆还田加速了粘粒结合态氮的耗竭,配施有机肥促进了氮在粘粒中的积累,也更有利于土壤全氮的积累,是可持续的氮素管理措施。     

有机肥对棕壤不同粒级有机碳和氮的影响

采集棕壤长期肥料定位试验站不施肥和施用不同用量有机肥的土壤,通过超声波分散—离心分离得到细黏粒(<0.2μm)、粗黏粒(0.2～2μm)、粉粒(2～53μm)、细砂粒(53～250μm)和粗砂粒(250～2000μm)5个颗粒级别后,分析全土及不同粒级中土壤有机碳和氮并进行含量与分布的比较。结果表明,有机质主要分布于黏粒级中,其含量占全土有机碳的42.8%、全氮的58.3%,碳氮比随着粒级的增加而逐渐增大,表明氮易于在小粒级中富集。长期施用有机肥后,全土及各粒级有机碳和氮含量均有显著增加;砂粒级中有机碳和氮的富集系数升高,黏粒级中富集系数降低,粉粒级和砂粒级中的碳氮比降低。增加有机肥的用量加强了全土和各粒级对有机碳和氮的积累,同时加强了粉粒级和砂粒级碳氮比降低的程度。     

黄土高原区137Cs与土壤颗粒及有机质的关系研究

研究了黄土高原地区土壤颗粒及有机质对137Cs分布的影响以及137Cs与有机质的关系.结果表明,137Cs与土壤颗粒的剖面分布趋势并不一致,而只是与某一粒级在某一深度上表现出一致性.137Cs与有机质的剖面分布则因不同的利用方式而有所差异.对于非耕作土壤,137Cs与有机质主要分布在土壤剖面的表层;而对于耕作土壤,由于人为的耕作作用,137Cs与有机质都均匀分布在耕作层中.土壤中的137Cs含量与有机碳含量的相关分析表明,两者之间呈显著相关,相关系数为0.791.     

不同肥力土壤各级微团聚体中主要营养元素含量的变化

为了探讨不同肥力土壤团聚体中主要营养元素含量的变化情况,以我国东部3种地带性土壤（黑土、棕壤和红壤）为研究对象,分别测定了其全量营养元素的含量,并进行了比较分析。结果发现,各营养元素在不同类型土壤中呈地带性分布。由北向南,有机碳、全氮、全磷、全钾、全钙、全镁的含量呈逐渐降低的趋势,全铁、全铝的变化趋势则相反;施用有机肥能明显增加土壤中各种营养元素的含量。无论哪个粒级的微团聚体,有机碳、全氮含量呈北高南低的趋势;钾素的变化呈北高南低分布。除了硅素外,其余营养元素在〈2μm粒级内富集。对于不同肥力的土壤而言,各营养元素在高肥力土壤中含量较高;在不同肥力的各级团聚体中,也是主要分布在〈2μm粒级范围内。     

不同肥力土壤各级微团聚体中主要营养元素含量的变化

为了探讨不同肥力土壤团聚体中主要营养元素含量的变化情况,以我国东部3种地带性土壤(黑土、棕壤和红壤)为研究对象,分别测定了其全量营养元素的含量,并进行了比较分析.结果发现,各营养元素在不同类型土壤中呈地带性分布.由北向南,有机碳、全氮、全磷、全钾、全钙、全镁的含量呈逐渐降低的趋势,全铁、全铝的变化趋势则相反;施用有机肥能明显增加土壤中各种营养元素的含量.无论哪个粒级的微团聚体,有机碳、全氮含量呈北高南低的趋势;钾素的变化呈北高南低分布.除了硅素外,其余营养元素在＜2 μm粒级内富集.对于不同肥力的土壤而言,各营养元素在高肥力土壤中含量较高;在不同肥力的各级团聚体中,也是主要分布在＜2 μm粒级范围内.     

黄土地区土壤物理性质及与黄土成因的关系

该文主要讨论了在陕、甘、宁境内作为黄土风成成因的主要颗粒组成从北向南或从西向东的分布规律,以砂粒、粗粉粒、粘粒及物理性粘粒四种粒级作为黄土风成成因的主要指标粒级,并讨论了随着土壤颗粒的变化,而产生的土壤一系列物理性质的变化:土壤比重愈向南愈大;土壤容重则是最南部及最北部最大,而中间过渡地带较小;对于破坏土壤(无结构的土壤),土壤质地愈粘重,渗透性能愈差,质地愈轻则渗透性能愈好,而对于有结构的原状土壤则恰好相反。另外,黄土地区的土壤水分常数如最大吸湿水、凋萎湿度、自然含水量及田间持水量亦是从北向南相应的逐渐递增变大,然而毛管持水量则是最南部及最北部较小,而中间过渡地带最大,和土壤粗粉粒分布规律恰相吻合。     

不同尺度下低山茶园土壤颗粒组成空间变异性特征

利用地统计学方法，在两个尺度下对蘩顶山茶园土壤颗粒组成的空间变异性进行了研究。结果表明：（1）小尺度下土壤颗粒组成各粒级均具有强烈的空间相关性．其中粘粒的空间相关距最大．粗粉粒的空间相关距最小；土壤颗粒组成各粒级主要在东、东南和东北3个方向上具有较强的空间变异，除砂粒外的其它颗粒均在东南方向空间变异明显；各粒级的空间分布没有明显的规律可寻。（2）微尺度下只有粘粒具有强烈的空间相关性，砂粒具有中等空间相关性，其余粒级空间相关性很弱，粘粒空间相关距最小；除砂粒外的其它粒级在东南方向具有明显的空间变异，砂粒在各方向上的空间变异都较弱；除中／细粉粒外的其它粒级在西北-东南方向有明显的变化层次。（3）坡度和坡长等微地形及茶园横坡种植的植被覆盖方式是影响土壤颗粒空间分布的主要因子。     

豆科固氮植物植株茎叶、根和根瘤的δ15N值变异

由于生物固定的氮在植物体内迁移过程中存在着同位素分馏效应，导致豆科固氮植物不同部位的δ＾１５Ｎ值彼此各不相同，我们的结果证实，茎叶的＾１５Ｎ自然丰度普遍低于根，特别是低于根瘤。     

包膜尿素对夏玉米产量、吸氮量和氮分配的影响

以施氮量调控氮代谢,提高氮肥利用率为目标,利用15 N研究了包膜尿素（CU100、150和225kg/hm2）和普通尿素（150和225kg/hm2）对夏玉米产量、生物量、氮肥利用率以及各器官氮分配的影响。结果表明：包膜尿素比普通尿素显著增加玉米从肥料中的吸氮量,显著增加地上部生物量;15N包膜尿素肥料利用率（15NU...     

宁夏不同地区温室土壤养分的变化特点

根据宁夏温室的分布状况,按照不同地区分别采集了温室和露地土壤,分析了土壤N、P、K养分含量的变化特点。结果表明,温室土壤的N、P、K养分含量明显高于露地,表现为相对累积,其顺序依次是NO3--N>速效P>速效K>碱解N>全P>全N。从不同地区来看,土壤N、K含量总体上是灌区高于山区,而土壤全P和速效P含量在两地区间差异不显著,但各养分含量的变异系数都是山区大于灌区。从不同县级地域来看,温室土壤养分含量在平罗县、兴庆区、西夏区、青铜峡市、中卫县、原州区、盐池县之间存在显著或不显著差异,其中盐池县的各养分含量最低,均显著低于其他各市县。     

冀州市土壤有机质和速效氮磷钾的分布状况

冀州市土壤有机质、碱解N、速效K总体上处于中等水平,速效P处于中等偏上水平;土壤有机质大部分含量在6~19g/kg之间,碱解N大部分含量在26~75mg/kg之间,速效P大部分含量在5~52mg/kg之间,速效K大部分含量在50~230mg/kg之间;在集中分布区,土壤有机质和碱解N呈正态分布,速效P和速效K呈偏正态分布;各养分的变异程度以速效P最大,碱解N最小。     

淹水土壤有机酸积累与秸秆碳氮比及氮供应的关系

有机酸积累和毒害是稻田秸杆还田中受到广泛关注的问题。本文以水稻与小麦秸杆为材料，采用淹水培养研究了甲酸、乙酸、丙酸及丁酸在士壤中的积累及其与秸秆碳氮比、氮肥添加量的关系。结果表明，在不施用氮肥的情况下。随秸秆用量的增加，秸秆处理的有机酸积累均显著增多。与稻秸处理相比，麦秸处理的有机酸（尤其足丙酸）积累量显著较高，土壤溶液中NH4^＋浓度显著较低。加入尿素明显减少有机酸积累，促进CH4排放，但对CO2的排放无显著影响；氮素的影响在麦秸处理中表现的尤为明显。上述结果说明麦秸的高碳氮比增加了无机氮的生物固定，抑制有机酸向CH4转化，从而导致麦秸处理有机酸积累量高于稻秸处理。施用氮肥是减少麦秸还田后有机酸积累的有效措施之一，但此措施将可能促进CH4的排放。     

单播和混播系统中禾本科牧草氮来源和苜蓿固氮的研究

用~(15)N同位素稀释法,在盆栽和草场小区条件下研究了新疆主要禾本科牧草和新疆大叶苜蓿在单播和混播系统中的氮行为。牛尾草、老芒麦、冰草和无芒雀麦植株在混播系统中,来自肥料和土壤氮的比例较单播时都有较大幅度的降低。在混播系统中发生了苜蓿固氮产物向禾本科牧草转移。新疆大叶苜蓿在混播中的固氮率比单播时显著提高。固氮产物转移可能是通过苜蓿植株根瘤和残根的脱落和腐解。     

不同供氮水平对水稻/花生间作系统中氮素行为的影响

水稻旱作／花生间作栽培是一种新兴的节水农业技术。用”N稀释标记法在盆栽条件下研究了间作系统在15kghm^-2、75kghm^-2和150kghm^-23个氮素供应水平条件下花生生物固氮以及水稻旱作／花生间作系统中氮素的转移，同时用^15N的富积标记法研究了花生根系腐解对间作系统氮素转移的贡献。结果表明，在15和75kghm^-22个氮素水平下，间作水稻比单作水稻的干物质量分别增加了23．5％和12．2％，在P=0．05的水平有显著差异。间作水稻和单作水稻的氮素吸收量分别为135、143mg株 ^-1和117、131mg株^-1，分别比单作增加14．8％和8．8％。不同栽培方式对花生的干物质积累和氮素吸收影响很小。在3个氮素水平下间作花生和单作花生的固氮量分别为76．1％、53．3％、50．7％和72．8％、56．5％、35．4％，在低氮水平下的生物固氮显著高于高氮条件，间作对花生的生物固氮有一定促进作用。间作系统中的氮素转移率和转移量在3个氮素水平分别为12．2％、9．2％、6．2％和16．3、13．0、10．4mg株^-1，氮素的转移率和转移的数量显著地随氮素水平的增加而减少。用^15N花生叶片标记直接证明了氮素从花生体内向水稻的转移，随刈割时间氮素转移量显著下降，表明花生根系腐解对间作系统的氮素转移有积极作用。     

三种黑土中有机碳、氮、磷的形态分布与肥力的关系

土壤腐殖质是土壤的重要组分。土壤的许多属性都直接或间接地与腐殖质的性质有关。我们曾指出^[2]黑土的腐殖物质及其组分与土壤的物理、化学及生物化学有显著的相关性,这表明它们对氮、磷等营养物质的转化、供应及贮存起着重要的作用。     

施肥深度对大豆氮磷钾吸收及产量的影响

采用分层施肥和15N示踪方法,研究施肥深度对大豆氮磷钾吸收及产量的影响,为大豆合理施肥深度的确定提供理论依据。研究表明,施肥深度对大豆前、中期植株干物质、氮磷钾的积累影响较大,而对植株成熟期影响较小;大豆苗期(V3)与种子同层施肥处理植株干物质和氮磷钾的积累量最大;盛花期(R2)以种下6cm处理效果最明显。施肥深度对大豆产量的影响也表现为种下6cm处理最高,但与种子同层施肥、种下12、18和24cm施肥处理差异不显著;施于种子同层至种下6cm最有利于大豆苗期氮肥吸收,表层施肥、种下24cm施肥处理氮肥吸收效果不好。     

水肥耦合效应研究 Ⅰ.不同降雨年型对N、P、水配合效应的影响

本文通过统计分析洛阳地区近30年的降雨量,模拟洛阳地区３种不同的降雨年型,利用防雨旱棚研究旱地农田N、P、水的耦合作用及其对小麦产量影响。研究结果表明:在欠水年土壤水分很低的情况下,通过协调土壤中水分和养分,也会产生激励作用,获得较为理想的产量;各因素间的交互作用是可以通过人为调控措施进行转变的。在正常年份和丰水年,N1和水为顺序加和作用类型;而N2、N3和水为协同作用类型。P的增产效应相对较低;N的增产效应和土壤水分紧密联系;P肥的增产效应的大小顺序为:欠水年＞平水年＞丰水年