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。     

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。     

库布齐沙漠北缘苔藓结皮土壤酶活性及腐殖质组成特征

生物结皮是流动沙地固定的显著标志，土壤酶活性和腐殖质含量变化是衡量干旱脆弱沙漠生态系统恢复程度的重要指标。以流沙为对照，选择固沙10年、20年、30年苔藓结皮样地，探究不同固沙年限苔藓结皮土壤酶活性及腐殖质组分变化特征。结果表明：与对照相比，随固沙年限增加，苔藓结皮中酶活性增加1.3～9.4倍，胡敏酸(HA)含量从0.84g/kg增加到2.47g/kg,富里酸(FA)从0.62g/kg增加到2.28g/kg,胡敏素从0.86g/kg增加到5.57g/kg。冗余分析结果显示，腐殖质组分含量在前两轴累积能够解释土壤酶活性的94.25%,土壤腐殖质组分对土壤酶活性的重要性影响排序为富里酸> HA/FA>胡敏素>胡敏酸，且富里酸、HA/FA、胡敏素与土壤酶活性呈极显著正相关关系(P<0.01)。说明富里酸、HA/FA、胡敏素是影响苔藓结皮土壤酶活性的关键因子。综上，苔藓结皮固沙年限的增加，可有效提高土壤酶活性、改善土壤腐殖质组分特征，对促进风沙土形成演变和脆弱生态系统恢复具有重要作用。     

缓释尿素对滴灌棉田土壤无机氮及其产量的影响

通过田间试验,研究了基施缓释尿素占总氮量20%,50%和100%对棉田土壤无机氮分布、积累以及棉花产量、氮素吸收利用及农田氮素平衡的影响,明确缓释尿素能否在滴灌棉花上施用,并探讨其施用的适宜基施比例。结果表明,施用缓释尿素可显著提高土壤硝态氮和铵态氮含量,其中各缓释尿素处理的土壤硝态氮含量较不施氮处理分别提高189.27%、195.58%和112.70%。施肥处理土壤无机氮积累量均表现为富集现象,不施氮处理则表现为负积累效应。土壤无机氮含量随基施比例的增加而降低,而土壤氮素表观损失量和氮素盈余量随基施比例的增大均为先降后增的趋势。棉花产量、氮肥利用率和农学效率均随缓释尿素基施比例的增大表现出先增加后降低的趋势,缓释尿素是通过增加棉花单株结铃数或单铃重来实现增产的。综上,本试验条件下,缓释尿素占总氮量50%作基肥的滴灌棉花产量及氮肥利用率较高,土壤氮素表观损失量较低。     

水氮用量组合对冻融期土壤相变区硝态氮迁移与累积的影响

为了研究冻融期水氮用量对土壤硝态氮迁移及累积的影响,设置了两个灌水量(375、750 m~3·hm~(-2))、三个施肥水平(100、300 kg·hm~(-2)和500 kg·hm~(-2))组成6种水氮组合,进行田间冬灌试验。结果表明,水氮处理显著增加了相变区(0~60 cm)土壤硝态氮水平,各处理下硝态氮累积量差异显著。未冻期和冻结期0~60 cm土壤硝态氮累积量随水、氮量的增加而增加,消融期硝态氮累积量随肥量的增加而增加。冻结前、后期土壤剖面聚氮区(特指硝态氮)由0~30 cm逐渐下移至30~60 cm。硝态氮向相变区的迁移量随水氮量的增加而呈增加态势,在N500下迁移趋势更明显。封冻前0~30 cm土壤硝态氮的相对累积量随灌水量增加而降低,30~60 cm土层则增加。冻结期,随施氮量的增加,0~30 cm土层硝态氮相对累积量增加,30~60 cm土层则降低。消融期0~30 cm土层硝态氮相对累积量随施氮量的增加而增加,随灌水量的增加而减少,而30~60 cm土层则呈现相反规律。     

艾比湖地区盐生植物群落土壤氮素的垂直分布特征

通过研究艾比湖地区9种盐生植物群落土壤剖面的氮素特征，揭示其影响因子。结果表明：① 干旱区荒漠中盐生植物的土壤理化性质差异显著(P＜0.05）。在整体上土壤氮素含量随土壤深度增加呈减小趋势，有效氮素形态为硝态氮。② 土壤氮素与土壤理化性质的相关性：全氮和碱解氮与有机质呈极显著正相关(P＜0.01）；碱解氮和全氮与pH、硝态氮和无机氮与电导率相关性不显著。③ 土壤中硝态氮的主要影响因素为铵态氮、碱解氮、全氮和有机质，其次是容重和含水量，最后是土壤pH和电导率，其他因素是通过影响土壤有机质的积累和分解对其起作用。     

氯化苦熏蒸处理对土壤氮素和微量元素转化的影响

利用室内培养试验研究农药市场使用广泛的氯化苦熏蒸剂对土壤氮素和微量元素转化的影响。结果表明,低中高三种浓度的氯化苦药剂熏蒸处理后均能显著增加土壤中无机氮总量和有效态锰素、钴素的含量,对无机氮的影响主要是增加土壤中铵态氮(NH~+_4-N)含量,而对硝态氮(NO~-_3-N)影响较小。相比于对照组,氯化苦低量、常量和高量处理后土壤中无机氮总量分别增加了17.25、30.8 mg/kg和34.16 mg/kg;氯化苦低量、常量和高量处理后土壤中有效态锰素含量分别增加了18.21、22.84 mg/kg和26.92 mg/kg;氯化苦低量、常量和高量处理后土壤有效态钴素含量分别增加了50.06、66.98μg/kg和87.36μg/kg。显然,氯化苦药剂熏蒸处理短期内会增加土壤中植物易于利用形态氮素、锰素和钴素含量,出现"肥料效应"。     

西北地区不同生态系统几种土壤有机氮组分和微生物体氮的差异

对采自西北地区森林、草甸、草原和农田不同生态系统的12种土壤,进行了土壤有机氮组分和微生物体氮的测定。结果表明,不同生态系统土壤中各有机氮组分含量差异甚大,其变化规律与土壤全氮基本一致,表现为自然土壤中各有机氮组分含量大于农田土壤。在供试的12种土壤中,酸解性氮为472.7～4021.9mg/kg,平均为1303.5±1153.2mg/kg,占全氮的72.67%±4.01%;随土层增加,酸解性氮所占比例下降,在0～20cm平均为77.1%±3.96%(n=3),20～40cm为70.1%±2.48%。未酸解氮含量为181.1～1888.1mg/kg(平均509.9±21.7mg/kg),是全氮的20.58%～31.95%(平均27.33%±4.02%),与酸解性氮相反,下层土壤非酸解性氮占全氮的比例显著大于上层。在酸解性氮中,氨基酸氮含量变化在195.1～2283.9mg/kg(平均671.4±685.8mg/kg),是全氮的25.67%～48.18%(平均34.24%±4.2%),自然土壤中氨基酸氮所占全氮比例较农田土壤大,自然土壤平均为40.8%±4.2%(n=5),而农田土壤平均为29.6%±4.8%(n=7);氨态氮分布在81.8～662.5mg/kg(平均233.7±226.9mg/kg)范围,占全氮的8.89%～18.99%(平均12.85%±3.03%);氨基糖态氮含量为46.0～665.3mg/kg(平均162.1±184.6mg/kg),是全氮的6.29%～11.99%(平均8.13%±1.91%),绝大部分土样的氨基糖占全氮比例在10%以下;未     

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。     

极度干旱区设施蔬菜地土壤硝态氮的分布特征

设施农业中过量施肥和灌溉不仅降低肥料利用率,且容易引发硝酸盐污染风险.以库尔勒英下乡露天菜地为参照,对该地大棚菜地年度氮素输入量、土壤剖面硝态氮累积特征,以及地下水硝态氮含量进行了研究.结果表明:氮素年度输入量大棚菜地＞露天菜地;两种种植方式0-180cm土壤均出现了硝酸盐的明显累积,大棚菜地硝态氮累积量随种植年限的增...     

阿尔泰山垂直地带性土壤中铁和锰的形态特征及发生学意义

阿尔泰山位于中国、蒙古和苏联的交界处,分布着较完整的垂直地带性土壤。有关阿尔泰山山地土壤的垂直分布规律,已有报道。本试验研究土壤中铁、锰的形态分布特征及垂直地带性,其结果有助于了解阿尔泰山山地土壤的发生发展过程,为合理开发利用阿尔泰山山地土壤资源的途径提供科学依据。     

天山北麓不同土地覆被下土壤有机碳垂直分布特征

利用全国第二次土壤普查数据,对天山北麓不同土地覆被类型下的土壤有机碳分布特征开展研究。结果表明：在0～100 cm土层天山北麓不同土地覆被类型的土壤碳密度差异显著,其均值处于3.65～35.73 kg·m^-2。不同土地覆被类型的土壤碳密度垂直分布差异明显,其中耕地表层(0～20 cm)土壤碳密度占其总量的32.2%,其相邻土层的土壤碳密度占其总量比例的差值较小,最大差值仅为8.1%;高山亚高山草甸、森林和隐域植被表层(0～20 cm)土壤碳密度占其总量的40%以上;荒漠植被、裸地和稀疏植被表层(0~20 cm)土壤碳密度占其总量的比例低于37%,其中裸地与稀疏植被最低,仅为25.4%,其相邻土层土壤碳密度占其总量比例的最大差值低于4.0%。     

氮磷减量与液体有机肥配施对膜下滴灌棉田土壤养分的影响

以新疆膜下滴灌棉田为试材,研究氮磷减量与液体有机肥配施对膜下滴灌棉田土壤养分的影响。试验设11个处理:(1)常规施肥(NP);(2)80%常规施肥(80%NP);(3)80%常规施肥+低量氨基酸有机肥(80%NP+LAA);(4)80%常规施肥+中量氨基酸有机肥(80%NP+MAA);(5)80%常规施肥+高量氨基酸有机肥(80%NP+HAA);(6)80%常规施肥+低量黄腐酸有机肥(80%NP+LFA);(7)80%常规施肥+中量黄腐酸有机肥(80%NP+MFA);(8)80%常规施肥+高量黄腐酸有机肥(80%NP+HFA);(9)80%常规施肥+低量沼液有机肥(80%NP+LBS);(10)80%常规施肥+中量沼液有机肥(80%NP+MBS);(11)80%常规施肥+高量沼液有机肥(80%NP+HBS);分别在蕾期、花期、成熟期采集0～20、20～40 cm土层土壤,测定土壤pH值、有机质、氮、磷、钾等有效养分含量。研究结果表明:(1)蕾期时,80%常规施肥配施高量黄腐酸、沼液有机肥显著降低了0～20 cm土层土壤pH值,并对提高土壤速效氮、速效磷含量效果最好。(2)花期时,80%常规施肥配施高量沼液有机肥对提高0～20 cm土层土壤有机质、速效磷含量效果最好。(3)成熟期时,80%常规施肥配施高量沼液有机肥对降低0～20 cm土层土壤pH值、提高土壤有机质含量效果最好。综上所述,新疆滴灌棉田应用80%常规施肥配施高量沼液有机肥效果最好,是新疆滴灌棉田提高土壤肥力和肥料利用率的有效途径。     

Characteristics of soil organic carbon and total nitrogen under various grassland types along a transect in a mountain-basin system in Xinjiang,China

Soil organic carbon(SOC) and soil total nitrogen(STN) in arid regions are important components of global C and the N cycles, and their response to climate change will have important implications for both ecosystem processes and global climate feedbacks. Grassland ecosystems of Funyun County in the southern foot of the Altay Mountains are characterized by complex topography, suggesting large variability in the spatial distribution of SOC and STN. However, there has been little investigation of SOC and STN on grasslands in arid regions with a mountain-basin structure. Therefore, we investigated the characteristics of SOC and STN in different grassland types in a mountain-basin system at the southern foot of the Altai Mountains, north of the Junggar Basin in China, and explored their potential influencing factors and relationships with meteorological factors and soil properties. We found that the concentrations and storages of SOC and STN varied significantly with grassland type, and showed a decreasing trend along a decreasing elevation gradient in alpine meadow, mountain meadow, temperate typical steppe, temperate steppe desert, and temperate steppe desert. In addition, the SOC and STN concentrations decreased with depth, except in the temperate desert steppe. According to Pearson's correlation values and redundancy analysis, the mean annual precipitation, soil moisture content and soil available N concentration were significantly positively correlated with the SOC and STN concentrations. In contrast, the mean annual temperature, p H, and soil bulk density were significantly and negatively correlated with the SOC and STN concentrations. The mean annual precipitation and mean annual temperature were the primary factors related to the SOC and STN concentrations. The distributions of the SOC and STN concentrations were highly regulated by the elevation-induced differences in meteorological factors. Mean annual precipitation and mean annual temperature together explained 97.85% and 98.38% of the overall variations in the SOC and STN concentrations, respectively, at soil depth of 0–40 cm, with precipitation making the greatest contribution. Our results provide a basis for estimating and predicting SOC and STN concentrations in grasslands in arid regions with a mountain-basin structure.     

巴音布鲁克主要草地类型表层土壤有机碳特征及其影响因素的研究

以新疆天山中段巴音布鲁克主要草地类型为研究对象,分析了不同草地类型土壤有机碳(SOC)的分布特征及其与气候因子、植被特征和土壤特性的关系。结果表明:分布在盆地海拔最低处的高山沼泽化草甸的土壤有机碳含量最高,而分布在盆地中间海拔的高山草原最低,分布在较高海拔的高寒草甸和高山草原化草甸处于高山沼泽化草甸和高山草原之间。0-30cm土壤有机碳含量与空气相对湿度、草地生产力、植被盖度、土壤含水量呈显著正相关(P<0.05),与土壤容重、土壤紧实度、土壤pH呈显著负相关(P<0.05),土壤有机碳与温度存在一定负相关,但未达到显著水平。偏相关分析显示,影响表层土壤有机碳含量最主要的因素是土壤含水量、土壤紧实度、草地生产力、空气相对湿度。     

干旱区湿地土壤有机质空间分布及关系研究——以艾比湖湿地为例

通过对干旱区湿地-艾比湖湿地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤质量指标分析,结果表明:湖区土壤有机质含量呈现出盐化草甸土>盐土>灰棕漠土>风沙土的规律。湿地土壤有机质空间上表现为湖区以东、以西、以南方向上层土壤有机质依次递减,湖区以北上层土壤有机质先递减后递增。湖区以西中层土壤有机质与上层趋势一致,以北有机质含量较大,湖区以东、以南方向有机质含量较小。下层土壤样品中,湖区以西、以北位置均呈现递减趋势,以东方向有机质含量较高,以南较小。盐化草甸土有机质含量自上而下依次递减,趋势明显。盐土、风沙土、灰棕漠土有机质含量上层>中、下层,中下层含量差异较小。土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量与土壤中有机质含量具有较好的相关性。     

不同培肥措施对枸杞园盐化土壤性质及枸杞生长的影响

以宁夏惠农盐化土壤为供试材料,通过盆栽试验,研究了不同有机无机物料配施对枸杞园盐化土壤性质以及对枸杞生长、发育的影响。试验结果表明:有机物料配施化肥与单施有机物料相比,明显促进了枸杞当季新枝萌发、叶片形成、枝条生长和干物质的形成;施用不同有机物料或有机物料配施化肥均能够显著降低土壤容重,提高土壤有机质、碱解氮、有效磷的含量;施用不同有机物料明显降低了土壤表层的盐分和pH值;不同物料配施腐殖酸后,明显提高了枸杞对速效养分的吸收利用率。     

Sorption/desorption behaviour of sulfonylurea herbicides as affected by the addition of fresh and composted olive cake to soil

The olive industry generates residues which can be applied as amendments to soils in their original form (olive cake) or after composting or vermicomposting processes. The addition, fresh or incubated, of these amendments to soil and of their different organic fractions was studied in relation to the sorption/desorption of three sulfonylurea herbicides, bensulfuron‐methyl, chlorsulfuron and prosulfuron. Herbicide sorption was low or very low, slightly promoted by the addition of the agricultural by‐products, especially olive cake, and mainly affected by pH of the soil solution, with the organic carbon content having no significant effect on herbicide retention. Desorption was only reduced when fresh olive cake was added. The incubation of soil and amendments for 3 months did not modify herbicide sorption, but made desorption reversible except for olive cake. The transformation of the organic matter of the amendments due to humification and maturity processes are likely to be responsible for this behaviour. Different organic fractions were removed to assess the influence of each fraction on sulfonylurea sorption. Only the removal of all studied organic fractions increased herbicide sorption, revealing the role of humin and mineral fractions in this process. Therefore, the use of organic amendments is not useful for reducing the risk of movement of ionisable molecules in soil.     

毛乌素沙区土壤养分含量特征及其生产性能反应——以乌审旗为例

对乌审旗土壤养分测定结果表明,水成土和半水成土(沼泽土、草甸土),有机质含量高,潜在肥力强,速效养分差;地带性土壤(栗钙土)、初育土(黄绵土、风沙土),有机质含量低,但速效养分较高。产生上述现象的原因,决定于环境因素和土壤资源利用的管理水平,特别是水热条件的作用很大。 通过乌审旗土壤养分分析,可以看出毛乌素沙区,土壤养分含量较低。除沼泽土和草甸土有机质含量可作为一级肥力外,分布面积广阔的风沙土,黄绵土,肥力水平均属二级以下,必然影响农作物和牧草的产量。