华西雨屏区常绿阔叶林土壤氮矿化对温度和湿度变化的响应

【目的】研究氮矿化对土壤湿度和温度的响应,为区域土壤供氮潜力评价和预测区域性水热变化对土壤氮素矿化影响提供参考.【方法】采用实验室培养法,研究不同温度(5、15、25、35℃)和水分含量(20%、40%、60%和80%田间持水量(FWC))对华西雨屏区常绿阔叶林表层(0～20 cm)土壤氮素矿化的影响.【结果】温度和水分含量对常绿阔叶林土壤氮矿化影响显著(P<0.05);相同水分条件下,土壤净氨化速率、净硝化速率和氮净矿化速率均随温度的升高呈先升高后降低的趋势,在25℃时达到最大值;相同温度条件下,土壤净氨化速率、净硝化速率和氮净矿化速率均随水分含量的升高呈先升高后降低的趋势,在60%FWC时达到最大值;在25℃+60%FWC处理下土壤净氨化速率、净硝化速率和氮净矿化速率速率最高,相反,在5℃+20%FWC处理下最低;能获得最大氮净矿化速率的土壤温度和水分含量分别为25.8℃和57.4%FWC;土壤氮净矿化产生的无机氮中铵态氮占54.1%～61.7%;土壤氮矿化Q_(10)值在5～35℃内随温度的升高而降低,氮净矿化在5～15℃内对温度敏感性最高.【结论】适宜的土壤水分含量和温度是促进常绿阔叶林土壤氮矿化的关键,研究区气温变暖在一定程度上能促进氮矿化和提高土壤供氮潜力,而研究区多雨则增加了土壤氮淋失的风险.     

覆盖作物残茬种类对碳氮循环影响的研究

调节土壤生物活性从而调节养分循环的主要元素是碳和氮,决定覆盖作物残茬分解和养分释放的主要化学因子是碳,氮比和植物所含木质素与另外一些碳水化合物的比率。     

水分对尕海湿地退化演替土壤氮矿化的影响

水分是湿地土壤氮矿化过程的主要调控因子,对于湿地土壤中氮素循环过程具有重要作用.以甘南尕海湿地为研究对象,设置4个退化程度(未退化UD、轻度退化LD、中度退化MD和重度退化HD)和4个田间持水量(20％ FC、40％ FC、60％ FC和80％ FC),通过室内49 d的好气培养,测定各处理条件下湿地土壤在0～10 c...     

冻融对农田黑土可溶性氮库、氮转化过程及酶活性的影响

探讨非生长季土壤可溶性氮库、氮素转化过程及氮代谢关键酶活性如何响应冻融交替,对于支撑土壤肥力保持和农田养分管理具有重要意义。以农田黑土为研究对象,采用室内模拟培养试验分析冻融循环作用下土壤可溶性氮库组分 [可溶性无机氮 (NH4+-N + NO^3--N,DIN)、可溶性有机氮 (DON)、可溶性全氮 (DTN)]、净氮矿化速率 (NNMR)、微生物量氮 (MBN)和氮代谢关键酶活性的变化行为,阐明冻融循环对土壤可溶性氮转化过程的影响机制。冻融循环对农田黑土可溶性氮库、氮素转化过程、MBN及氮代谢关键酶活性影响显著 (P<0.05)。随着循环次数增加,冻融土壤NH4+-N、NO^3--N、DIN和NNMR均显著降低,而DON、DTN和MBN均先升高后降低,在循环次数6时达到最大值,较对照土壤分别增加了4.65%、5.43%和18.38%。随着循环次数增加,冻融土壤蛋白酶活性显著增加,硝酸还原酶活性先增加后降低,以循环次数6的最大 [1.19 NO₂--N     

冻融作用对土壤氮转化影响的研究进展

氮素是限制植物生长的重要营养元素之一,其在土壤中转化程度受多种因素影响,作为中、高纬度或高海拔地区土壤氮转化的重要驱动力,冻融作用对于土壤氮转化过程也存在极大影响。本文基于国内外已有研究成果,概述了土壤冻融循环次数、结冻持续时间以及结冻强度对于土壤氮转化过程的影响。总结出冻融格局的改变对土壤氮转化关系的一般规律：随着冻融格局的改变,均有利于土壤氮的矿化;冻融强度的增加可显著提高土壤硝态氮的含量;冻融格局的改变也会提高N₂O的排放。     

添加无机氮磷与有机肥对土壤有机氮矿化的影响

研究分析黄土高源农家厩肥（有机肥）矿化量曲线表明，有机肥中有机氮对土壤供N能力仅在施用初期有一定效果，但其对土壤有效氮的贡献并不大。加入无机氮磷和有机肥后如除去带入的有效氮素，对土壤原有的有机氮分解无促进作用，且矿化量还有一定程度的减少。加入N、P肥后，仅粮草3年轮作处理矿化量有所增加。为＋6.3%；其科裸地、玉米连作、粮饲豆4年轮作矿化量均减少，其减幅分别为35.3%、34.8%和44.6%。加入有机肥后，除有机肥84d矿化量外，仅裸地处理矿化量有所增加（171.6%），其余处理矿化量均减少。     

日光温室秋冬茬番茄氮素供应目标值的研究

通过连续两年的田间试验,以寿光当地的传统施肥处理为对照,通过对日光温室秋冬茬番茄主要生育时期土壤无机氮素供应水平的调控,确定番茄在第一穗果膨大期、第二穗果膨大期和第四穗果膨大期合理的无机氮素供应水平(追肥前根层土壤Nmin+追施化肥氮量)分别为N237、173和153kg/hm2。在3次追肥期间土壤有机氮矿化数量分别为N53、13和21kg/hm2;有机肥矿化提供的氮素量分别为N41、8和-17kg/hm2;灌溉水带入氮素量分别为N11、5和5kg/hm2。因此,若考虑土壤Nmin、土壤有机氮矿化、有机肥矿化、化肥氮及灌溉水带入的氮素等来源的氮素供应,则日光温室秋冬茬番茄在第一穗果膨大期、第二穗果膨大期和第四穗果膨大期时的氮素供应目标值分别为N342、199和162kg/hm2。目标产量为73t/hm2的番茄全生育期的氮素供应目标值为N481kg/hm2。     

华中地区旱地氮素矿化的能力

Nitrogen mineralization potentials of 15 soil samples were studied by the methods of soil aerobic incubation, and the correlation between the potentials and the amounts of nitrogen taken up by rye grass (Lolium multiflorum Lam.) in pot culture was calculated. The soils were collected from Hubei Province in Central China. Soil nitrogen mineralization potentials (N_O) were calculated and optimized by a quick-BASIC program. N_O ranged from 60 mg kg^-1 to 340 mg kg^-1, which accounted for 9.1% to 34.6% of the total nitrogen content. Among the examined soils, yellow-brown soil collected from Wuhan had the largest N_O and brown-red soil from Xianning had the smallest one. The mineralization rate constants (k) ranged from 0.00556 d^-1 to 0.01280 d^-1, in average 0.00882 d^-1. Chao soil from Wuhan had the greatest k while yellow-cinnamon soil from Zhaoyang had the smallest one. There were apparent differences between mineralization parameters (N_O and k) optimized and non-optimized ones. Optimized N_O had a better correlation than non-optimized N_O with the amount of nitrogen accumulated in the aerial parts of rye grass. N_O, N_O × k and N_t(accumulated mineralized nitrogen within time t) could be used as indexes of soil nitrogen supply. Among them N_t was the best, which was significantly correlated with the amounts of nitrogen accumulated in the aerial parts of rye grass harvested at three different times.     

冻融交替对农田棕壤氮素转化过程的调控效应

通过室内培养模拟试验,研究了农田棕壤可溶性氮(可溶性无机氮,DIN;可溶性有机氮,DON;可溶性全氮,DTN)含量、微生物生物量氮(MBN)含量和净氮矿化速率(NNMR)对不同冻融温度和冻融频数的响应。结果表明:冻结温度和冻融频数是影响农田棕壤氮素转化过程的主要因子。随着冻结温度降低,土壤NO3–-N、NH4+-N、DIN、DON、DTN和NNMR均显著增加,而MBN先降低后增加。随着冻融频数增加,土壤NO3–-N、NH4+-N、DIN和DTN均显著增加,这与NNMR的变化趋势正好相反;MBN则呈现降低–增加–降低的变化趋势,这与DON的变化正好相反。可见,冻融交替显著促进非生长季农田棕壤的氮素转化,增加土壤无机氮含量,提高土壤供氮能力。     

沼液替代化学氮肥对滨海稻田土壤有机氮和细菌群落的影响

  【目的】  明确沼液替代化肥对稻田土壤有机氮(SON)矿化的影响及其与土壤微生物群落变化的关系。  【方法】  田间试验于2017年在江苏滨海稻田上进行,在总氮投入量225 kg/hm2的前提下,设置4个沼液替代化肥氮比例:0%、33%、66%、100% (即,BS0、BS33、BS66、BS100处理)。试验连续进行3年后(2019年),取土测定了有机氮的矿化特征,分析有机氮中酸解氮、非酸解氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解未知态氮的含量及细菌组成结构。  【结果】  与BS0处理相比,BS66处理的土壤氮矿化势(N₀)增幅最大,达39.7%。氨基酸态氮和非酸解氮含量沼液施用处理有显著升高(P<0.05),BS66处理的氨基酸态氮较BS0增加了39.2%,BS100处理的非酸解氮含量增加了73.9%。沼液替代化肥提高了土壤Chloroflexi (绿弯菌门)与Actinobacteria (放线菌门)的相对丰度,显著降低了Nitrospirae (硝化螺旋菌门)的相对丰度(P<0.05)。不同细菌属对沼液替代化肥水平的响应差异较大,随着沼液替代化肥比例的上升Subgroup_6_unclassified的相对丰度增加;而Subgroup_17_unclassified的相对丰度则呈下降趋势;KD4-96_unclassified的相对丰度在BS33处理下降低而在BS66处理及BS100处理下升高;沼液替代化肥模式下新增了相对丰度≥1%的细菌属Subgroup_7_unclassified。冗余分析结果显示,土壤N₀与Thermodesulfovibrionia_unclassified呈极显著负相关(P<0.01),非酸解氮与Subgroup_6_unclassified呈显著正相关(P<0.05),而与Betaproteobacteria_unclassified呈显著负相关(P<0.05),氨基酸态氮与Proteobacteria_unclassified、氨基糖态氮与KD4-96_unclassified呈显著正相关(P<0.05),酸解未知态氮和Desulfarculaceae_unclassified呈显著负相关(P<0.05)。  【结论】  沼液替代化肥改变了土壤微生物群落结构,增加了土壤氮库容量,显著提高了土壤氮矿化势,增强了土壤供氮能力。