土壤微生物体氮与可矿化氮关系的研究

同时应用大田试验和室内培养试验研究土壤微生物体氮与可矿化氮之间的相关性。试验结果表明,田间条件下,土壤微生物体氮与可矿化氮之间的关系不密切,但在培养试验中,微生物体氮与淹水培养法、硝化培养法和Stanford短期淋洗通气法测定的可矿化氮间有显著的线性关系,相关系数在0.767(p<0.01,n=12)以上。田间试验结果和室内培养试验结果的不一致性,与试验条件的差异有关。新形成的微生物体氮易降解,而原有土壤微生物体氮却相对稳定。     

作物生长期间土壤可矿化氮的变化

在陕西杨陵中等肥力的红油土上进行大田试验，定期分层采取土样，测定土壤可矿化氮和生物体氮，研究作物生长期间土矿化氮的变化及其与生物体氮的,地果表明，土壤可矿化氮的分布具有明显的层次性，耕层高，下层少，变化具有明显的阶段性，作物生长前期，含量低而稳定，后期显著增加，是前期的２．０倍，施用氮肥对土壤可矿化氮含量无明显影响，施有机肥可使其后期显著增加，作物种类与种植与滞对可矿化氮的影响远比采样时期小，培养期间释放的可矿化氮仅是起始时生物体氮的１２．０％，两者这间也无密切相关，起始生物体氮似乎难以反映土壤的供氮能力。     

土壤微生物体氮的季节性变化及其与土壤水分和温度的关系

以杨陵土垫旱耕人为土(中等肥力红油土)为供试土壤进行田间试验和室内培养试验,研究土壤微生物体氮的动态变化及其土壤含水量和温度的关系。结果表明,田间土壤微生物体氮的变化有明显的季节性;夏季最高,冬季最低,其它时期居中;且与土壤温度有显著或极显著的正相关性,相关系数在0.855以上;试验期间土壤水分含量在10%以上,基本能满足微生物活动所需,因而微生物体氮的变化与水分关系并不密切。应用培养试验结果进一步证明了田间试验结果,即在4～36℃范围内,微生物体氮与温度呈线性相关,而在土壤含水量为6.75%～23.23%范围内,与水分呈指数相关关系,当土壤水分小于10.87%时,水分对微生物体氮有突出结果,当超过10.87%后,几乎没有影响。频繁的干湿交替会使微生物体氮显著减少,但冻融交替却无明显影响。     

有机质、全氮和可矿化氮在反映土壤供氮能力方面的意义

用 2 5个表层土壤样品和 6个土壤 3 6个不同层次的土壤样品研究了可矿化氮与有机质、全氮的关系。可矿化氮由通气培养法测定。研究结果表明 ,不论表层土壤或不同层次剖面土壤中的可矿化氮都与有机质、全氮高度正相关。但是由于可矿化氮与有机质、全氮有自相关存在 ,他们之间的相关有一定的不真实性。而且 ,土壤的可矿化氮并不与全氮或有机质成正比 ,可矿化氮与有机质或全氮的比值因土壤而不同 ,差别很大。特别重要的是 ,可矿化氮对有机质或全氮的比率几乎在一条直线上 ,它们之间的相关性明显高于可矿化氮与有机质或全氮的关系。这些结果显示 ,矿化氮的数量取决于有机质和全氮中的可矿化部分 ,而不是其总量。土壤剖面中累积的硝态氮数量低时 ,作物的吸氮量与可矿化氮的关系远较与有机质或全氮的关系密切 ,更证明了测定可矿化氮有其特定意义 ,有机质、全氮的测定并不能代替可矿化氮的测定。     

旱地土壤矿质氮和可矿化氮与土壤供氮能力的关系

在具有典型半干旱气候特征的陕西永寿选取22个不同肥力水平的田块,分层采集0－100cm土样,研究矿质氮、可矿化氮和土壤供氮能力之间的关系。结果表明,NH4－M与可矿化氮之间没有明显关系;15－80cmNO3－N与各层可矿化氮显著相关,0－15cm和80－100cmNO3－N与之大多相关不显著。通径分析表明,30－45cm的可矿化氮和NO3－N对作物吸氮量的直接贡献最大（后者稍低于前者）;其次是60－80cm的NO3－No0-100cmNO3-N总的直接和间接贡献均大于可矿化氮。作为土壤供氮指标,0－45cm可矿化氮和0-100cmNO3-N都可靠,尤以后者效果更好。     

土壤矿质氮和可矿化氮对当季作物的贡献

从土壤矿质氮－硝态氮和铵态氮，土壤可矿化氮3个指标研究了土壤剖面不同层次有效氮对作物吸氮的贡献，结果表明，不同指标反映土壤供氮能力状况不一。土壤硝态氮和土壤可矿化氮与作物吸氮有较好的相关关系，而土壤铵态氮与作物氮关系不密切，在深度120cm之上的土层的土壤可矿化氮对作物吸氮有较大的贡献，在考虑土壤供氮能力时，建议应该考虑120cm深层以上的土壤。     

黑麦有机氮在土壤中矿化与淋洗的研究

采用土柱和变温培养方法研究黑麦的机Ｎ在土壤中的矿化及淋洗。结果表明，培养八周后约７１％的有机Ｎ被矿化。有机Ｎ矿化明显受温度影响，培养温度由低到高的处理比由高到低的处理更利于矿化Ｎ在土壤中积累。淋洗试验的水分平衡及Ｎ的淋洗也受温度影响。     

添加秸秆对土壤矿质氮量、微生物氮量和氮总矿化速率的影响

采用室内恒温培养法,研究了在乌沙土上添加15N标记秸秆后,秸秆15N在矿质氮、微生物氮和土壤不同组分中的分配情况,并应用氮同位素库稀释法测定了秸秆在乌沙土上的氮总矿化速率。结果表明:将秸秆添加到土壤后,微生物氮量显著增加,而土壤矿质氮量在14天时迅速下降。随着秸秆的分解,秸秆15N进入矿质氮库和微生物氮库,矿质15N在第7 d时最高,占到添加秸秆15N的6.7%,微生物15N在第14 d最高,占到添加秸秆15N的18.1%,随后矿质15N和微生物15N量都下降。56 d时,仍有50.8%的秸秆氮没有分解掉,5.4%的秸秆15N进入土壤53μm~2 mm组分,15.5%进入2~53μm组分,14.6%进入小于2μm组分,有13.6%的秸秆氮损失掉。在培养开始时,乌沙土的氮总矿化速率为2.81 mg kg-1d-1,秸秆在乌沙土上的氮总矿化速率分别为2.50 mg kg-1d-1。     

石灰性土壤供氮能力几种化学测定方法的评价研究

以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物累积吸氮量为参比,对8种反映旱地土壤供氮能力的化学方法进行比较研究。结果表明,在一定程度上,可用有密切关系的土壤全氮或有机质,反映有机氮或全氮存在较大差异的土壤供氮能力,但其灵敏性较差。石灰性土壤矿质氮,特别是NO3--N与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量之间有较高相关性(r=0.884,P0.01),而与淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量间相关系数仅为0.472(P0.05),说明矿质氮可反映土壤当前供氮水平,而不能反映土壤潜在供氮能力;石灰性土壤起始NO3--N对各化学方法与作物吸氮量之间相关性影响较大。酸性高锰酸钾法既可反映土壤潜在供氮能力,也可反映土壤总供氮能力;酸性高锰酸钾法的修订方法,即硫酸高锰酸钾法提取出的NH4+-N值接近于KCl水浴法提取出的NH4+-N值,该方法在反映土壤总供氮能力方面与酸性高锰酸钾法相当,但在反映土壤潜在供氮能力方面不及酸性高锰酸钾法优越。KCl水浴法在评价石灰性土壤供氮能力方面,与酸性高锰酸钾法的效果基本相同;沸水浸取法和NaHCO3-UV法在评价石灰性土壤供氮能力方面效果较差。总结以上发现,在以盐类溶液提取法中,酸性高锰酸钾法、硫酸高锰酸钾法和KCl水浴法可作为反映石灰性土壤供氮能力的化学方法,其中以酸性高锰酸钾法最优,其次为KCl水浴法和硫酸高锰酸钾法。这3种方法在不包括起始NO3--N时,可反映石灰性土壤潜在供氮能力;包括起始NO3--N后,可反映土壤总供氮能力(当前供氮能力+潜在供氮能力)。     

土壤微生物生物氮与植物氮吸收的关系

The contents of the soil microbial biomass nitrogen (SMBN) in the soils sampled from the Loess Plateau of China were determined using chloroform fumigation aerobic incubation method (CFAIM),chloroform fumigation anaerobic incubation method (CFANIM) and chloroform fumigation-extraction method (CFEM). The N taken up by ryegrass on the soils was determined after a galsshouse pot experiment. The flushes of nitrogen (FN) of the soils obtained by the CFAIM and CFANIM were higher than that by the CFEM, and there were significantly positive correlations between the FN obtained by the 3 methods. The N extracted from the fumigated soils by the CFAIM,CFANIM and CFEM were significantly positively correlated with the N uptake by ryegrass. The FN obtained by the 3 methods was also closely positively correlated with the N uptake by ryegrass. The FN obtained by the 3 methods was also closely positively correlated with the plant N uptake. The contributions of the SMBN and mineral N and mineralized N during the incubation period to plant N uptake were evaluated with the multiple regression method. The results showed that the N contained in the soil microbial biomass might play a noticeable role in the N supply of the soils to the plant.     

黑麦有机氮在土壤中矿化的研究

试验研究了黑麦（休闲作物）与土壤混合在含水量为１２％及不同温度（０，４，１０和２０℃）培养下其有机Ｎ的太化，结果，有机Ｎ的矿化极大地受温度的影响。在２０℃温度下培养１５周后，约有８０％的黑麦有机Ｎ被矿化。试验后期，矿化的ＮＯ３－Ｎ从土壤中大量损失，这可能是由化硝化作用造成的，同时，矿化Ｎ形态在土壤中的转化过程也随高温度升高而加强。仅在低温条件下，ＮＨ４－Ｎ能在土壤中积累。     

上杨试验区水土保持生态系统中土壤微生物的性态与物质能量的转化

本试验采用国际晚近研究的新进展方法进行检测，试验表明土壤微生物总活性夏季比冬季强烈，人工森林生态系统比对照地（稀树草坡微生物总活性增强２０倍，每年被分解转化的有机物质量果园地比对照地增加１倍多，土壤微生物库中生物营养元素的库贮量果园地比对照地也增加了１倍，土壤微生物对能源营养物质的转化归还量，果园和人工森林生态系统都比对照地增大。     

牧区土壤碳、氮的放牧反应

本研究把怀俄明州切恩附近高地４０年没有放牧的草场，采用三种管理制度，经过强度放牧（放牧６７天／ｈｍ２） １１年后，与连续轻度放牧（放牧２２天／ｈｍ２）和禁止放牧进行了比较。强度放牧时，年产草量的利用率不到５０％，与土地管理部门提出的水平相当。通过采集９１ｃｍ深的土样，来评估土壤有机碳、氮的变化，与禁牧区相比，放牧区地表下３０ｃｍ土壤的碳、氮含量比较高，而在３０ｃｍ以下土层，各种放牧条件下土壤的碳、氮含量相差不大。 ３／４的植物根部生物量存在于地表下３０ｃｍ的土层，该土层内的碳、氮活力最强。过去的１１年里，在这块混合大草原上采用各种放牧制度和放牧强度对土壤的有机碳、氮没有产生有害影响。该研究表明，用这些参数进行评估，合理放牧会全面提高土壤质量。     

土壤微生物体氮测定方法的研究

用熏蒸-0.5mol/LK2SO4 直接浸取NH4+-N法 (简称薰蒸 铵态氮法 ) ,熏蒸 淹水培养法和熏蒸 通气培养法测定了有机质、全氮和C/N比差异较大的 15种土壤的铵态氮增量 (FN)。结果表明 ,它们之间有极显著的正相关 ,在反映土壤微生物体氮上有相同趋势。两种培养方法测定的FN 近乎一致 ,由此而计算的微生物体氮也几乎相同。对红油土铵态氮法测定值仅为两种培养法的 1/ 10。把铵态氮法中的FN 校正后 ,其结果与 2种培养法测定的微生物体氮同样近乎一致。用 3种方法测定的微生物体氮均与土壤有机碳存在显著正相关性。淹水培养和铵态氮法水分条件易控制 ,又无NH3的挥发损失 ,比通气培养法更加优越。对培养试验和长期肥料定位试验的土样测定结果表明 ,土壤中易矿化新鲜有机物料也会使熏蒸 淹水培养法测定的FN 显著下降 ,由此而计算的微生物体氮也显著减少 ,但熏蒸 铵态氮法测定的FN 不受新鲜有机物质的影响。与土壤微生物数目进行比较后发现 ,土壤中含易分解有机物质少或微生物体氮含量低时 ,选用熏蒸 淹水培养法测定误差小 ;当土壤中富含新鲜有机物质时 ,熏蒸 铵态氮法测定的结果更加可靠。用这两种方法在同类土壤上测定的FN 的比值相对稳定 ,微生物体氮 (BN)的平均比值为 0.98～1.01,不受施肥的影响     

不同碳氮管理措施对春玉米农田土壤呼吸的影响

基于山西省寿阳旱作试验区长期定位试验,以春玉米农田为研究对象,探讨了不同碳氮管理措施对春玉米农田土壤呼吸的影响及土壤呼吸与土壤温度的关系。结果表明:碳氮处理土壤呼吸高于无肥区,其中施用化肥105 kg·hm-2、秸秆3 000 kg·hm-2、有机肥3 000 kg·hm-2时,土壤呼吸速率最低,为2.24μmol·m-2·s-1,与无肥区差异不显著;施用化肥31 kg·hm-2、秸秆5 121 kg·hm-2、有机肥4 500 kg·hm-2时,土壤呼吸速率最高,达3.51μmol·m-2·s-1,高出无肥区72.0%。化肥、秸秆、牛粪编码值与土壤呼吸速率满足关系式y=2.2-0.1 x1+0.2 x2-0.2 x1x3+0.2 x12+0.1 x22+0.1 x32,当化肥、秸秆、牛粪用量分别为131、1 500、3 750 kg·hm-2时,土壤呼吸速率达到最小值2.075μmol·m-2·s-1,该施肥配方可为当地春玉米生产施肥管理提供参考依据。土壤呼吸与土壤温度间存在y=a Tb显著相关关系,可解释两者间变异的46.9%~81.2%,Q10变化范围为1.86~4.71。综上可知,合理的碳氮管理措施可有效控制CO2的排放,并影响土壤呼吸对土壤温度的敏感性。     

土壤微生物生物量氮研究综述

简述了土壤微生物生物量N的含量及其影响因素、土壤微生物量N的生物有效性、影响土壤无机氮生物固定的因素及土壤微生物量N的测定，明确了土壤微生物量N在土壤N素循环转化过程中的重要作用。土壤微生物量N是土壤N素转化的重要环节，也是土壤有效氮活性库的主要部分。土壤微生物量N对作物N素的供应起着重要调节作用。土壤无机氮的生物固定对减少N素损失，提高N肥利用效率和保护环境具有积极的作用。     

无机氮对土壤中有机碳矿化影响的探讨

采用1 4 C同位素示踪恒温密闭培养法 ,研究了秸秆和化肥配合施用体系中 ,无机氮对1 4 C秸秆碳矿化的影响 ,培养期一年。结果表明 ,在非石灰性土壤中 ,无机氮的施用促进了1 4 C秸秆碳的矿化 ,相对增加了土壤固有碳 ( 1 2 C)的固持 ,两者间的互补显示无机氮对土壤总碳矿化的影响不大 ;淹水土壤中的1 4 C秸秆碳年矿化率比旱地高 ,发现无机氮对1 4 C秸秆碳年矿化率的增加不论在旱地或水田状况是近似的。在石灰性土壤中 ,无机氮对1 4 C秸秆碳、土壤固有碳的矿化均起到抑制作用 ,没有发现无机氮对有机碳矿化的促进。对有机肥和无机肥配合施用体系中 ,化学氮肥对土壤有机碳转化影响 ,以及化学氮肥在土壤有机碳内循环中的作用功能等 ,提出了一些新的见解     

北方地区滨海盐渍土型稻田土壤供氮能力的研究

采用短期淹水密闭淋洗培养法(恒温30℃),研究北方地区滨海盐渍土型旱地土壤(种植苜蓿草)开垦种植水稻5年和30年稻田土壤供氮能力。结果表明:(1)3种土壤初始矿质氮主要分布在0~20 cm土层,且土壤初始矿质氮含量的高低顺序为旱地土壤>30年稻田土壤>5年稻田土壤;5年稻田土壤与旱地土壤之间初始矿质氮含量差异达5%显著水平。(2)相同土层,土壤矿化氮量高低顺序为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;任意2种土壤之间矿化氮量差异均达1%显著水平。(3)相同土层,土壤供氮能力大小为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;其中,在0~20 cm和40~60 cm土层,任意2种土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,在20~40 cm土层,30年稻田土壤与旱地土壤、5年稻田土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,而旱地土壤与5年稻田土壤之间供氮能力则无明显差异。这表明滨海盐渍土型旱地土壤开垦种植水稻后,不仅影响了土壤有机质(氮)含量,而且也影响了土壤有机氮品质,种植水稻5年使土壤供氮能力显著下降,而种植30年使土壤供氮能力显著上升。