秸秆-膨润土-PAM改良材料对砂质土壤饱和导水率的影响

为改善砂质土壤持水状况,设计了由作物秸秆、膨润土和聚丙烯酰胺（PAM）配制的改良材料,以重庆市分布面积较大的冷沙黄泥为研究对象,采用恒定水头入渗双环法,研究了秸秆改良材料对砂质土壤饱和导水率的影响。结果表明,施用秸秆改良材料能增加砂质土壤的饱和导水率,并且随着施用剂量的增大,土壤饱和导水率逐渐增加;随土培时间的延长土样饱和导水率均出现了先增大后减小的趋势,当土培时间为60 d时土样饱和导水率达到最大值;添加麦秆改良材料（质量分数为10 g/kg,配方中PAM质量分数为2%）的土样,在培养60 d后其饱和导水率是对照组的4.97倍,对砂质土壤改良效果最明显。可见,秸秆改良材料可以改善砂质土壤持水状况,对砂质土壤具有改良作用。     

聚丙烯酰胺对盐渍化土壤氮素的影响

为了研究河套地区盐渍化土壤施用聚丙烯酰胺（PAM）后葵花全生育期内土壤氮素的时空变化规律及其利用率,采用正交试验对葵花生育期内0—100 cm土层土壤碱解氮的动态变化规律及氮肥利用率进行分析。结果表明:施用PAM处理的盐渍化土壤在PAM施用层能够保持一定的碱解氮且不易使碱解氮下移,未施PAM的4个灌水处理在不同程度上均下移至40 cm左右,表明施用PAM明显抑制了氮素深层移动效应。通过正交试验处理及SPSS主效应分析选取三因素最优的适用量为:水量1 800 m³/hm²,氮素168 kg/hm²,PAM量为18.75 kg/hm²,并且PAM施用对中度盐渍化土壤氮肥利用率的影响显著。研究结果可为河套灌区盐渍化土壤合理施氮量及施用PAM对氮肥利用率的影响提供理论依据。     

曲周试区玉米秸秆不同还田方式对土壤氮素影响的探讨

在中国农业大学曲周试验站的潮土上进行2种不同模式的玉米秸秆还田试验,为期1年。结果发现玉米秸秆还田后前期由于能减少可溶性N的淋失,后期又释放出N,从而提高了N的利用率。土壤NO3--N含量随作物生长季节变化明显,而NH4 -N具有稳定性;土壤微生物N变化同秸秆分解状况相一致。多数时间内整翻处理的微生物N高于粉碎处理。     

聚丙烯酰胺对土壤物理性质的影响

以不同剂型、不同浓度对土壤施入聚丙烯酸胺,探讨其对土壤物理性质的影响,试验结果表明:土壤经聚丙烯酸胺处理后一般沉降系数增大9%,分散系数减少7%～及9%,结构系数增大3%～8%,水稳性团粒含量增加30%～50%,结构性能增强3%～8%,土壤渗透性能增大32%。这些指标证明该材料是较好的土壤结构改良剂之一,对防治土壤侵蚀起重要作用。     

不同施氮水平对深层包气带土壤氮素淋溶累积的影响

为研究深层包气带土壤中氮素的迁移规律,采用田间小区试验,研究了不同施氮水平(142.5、285和427.5kg/hm2)对夏玉米种植期间0～500cm包气带土壤中氮素淋溶累积的影响。结果表明,不同施氮水平对NO3--N、NH4+-N和总氮有显著影响,施氮越多,NO3--N、NH4+-N和总氮在土壤中的淋溶累积也就越多,夏玉米生育期间土壤中氮素的淋溶累积含量随着夏玉米生长逐渐减少。在0～200cm土层中,收获后不同施肥水平土壤中NO3--N和总氮累积量随施氮量增加而增多,285kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最多,427.5kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最少,但相差不超过0.1kg/hm2,收获后土壤中氮素累积量有损失。夏玉米生育期间不同施氮水平对土壤NO3--N、NH4+-N和总氮的影响深度主要为0～145cm。粉砂壤土中氮素更易累积,砂质壤土中氮素较易随水分淋溶至下层。142.5kg/hm2施氮水平可有效减少NO3--N在土壤中的淋溶损失,降低土壤中NH4+-N和总氮的含量,对地下水构成的潜在污染风险最小。北京地区地下水埋深较深,NO3--N不易淋溶至地下水,但长期大量施用氮肥、田间土壤大孔隙的存在等会加速NO3--N向深层土壤迁移,对地下水水质构成威胁。     

长期秸秆还田下土壤铵态氮的吸附解吸特征

【目的】研究长期秸秆还田对不同轮作区域耕层和亚耕层的土壤铵态氮 (NH₄+) 的吸附、解吸特征差异,通过 Langmuir 等温吸附方程拟合得到 NH₄+ 最大吸附量 (q_max) 和吸附系数 (b),分析长期秸秆还田对不同土壤 NH₄+ 的吸附、解吸特征差异及影响因素。【方法】2015 年 10 月水稻收获后,在湖南望城 (稻–稻轮作)、江西进贤 (稻–稻轮作)、重庆北碚 (稻–麦轮作) 三个长期定位试验点 (25 年) 采集不施肥 (CK)、长期施用化肥 (NPK) 和长期秸秆还田配施化肥 (NPKS) 三个处理、0—20 cm 和 20—40 cm 两个土层的土样,进行土壤 NH₄+ 的吸附–解吸室内试验,吸附试验为添加不同浓度的 NH₄Cl 溶液振荡、离心后,测定滤液 NH₄+ 浓度;解吸试验采用吸附试验后的土壤样品,经无水乙醇淋洗至无 NH₄+ 后,再加入 0.01 mol/L 的 KCl 溶液振荡、离心后测定滤液 NH₄+ 浓度。【结果】长期秸秆还田对不同试验点土壤 NH₄+ 吸附–解吸特征的影响差异较大。处理间的差异主要表现在耕层土壤。当平衡溶液 NH₄+ 浓度 < 400 mg/L 时,不同试验点耕层和亚耕层处理间差异均不明显;当平衡溶液浓度 > 400 mg/L 时,处理间耕层土壤对 NH₄+ 吸附表现出差异,其中望城试验点土壤对 NH₄+ 的吸附表现为 CK > NPK > NPKS,北碚试验点则表现为 CK > NPKS > NPK,且北碚试验点的紫色土对 NH₄+ 的吸附显著高于望城和进贤试验点的红壤性水稻土。进贤试验点不同处理间差异不明显,且土壤对 NH₄+ 的吸附量最低。 通过相关性分析发现,q_max和土壤 pH、阳离子交换量 CEC 呈显著正相关,而与土壤有机质和全氮含量呈显著负相关;b 与土壤性质的相关性与q_max 则相反。从土壤对 NH₄+ 的解吸曲线来看,耕层和亚耕层土壤对 NH₄+ 的解吸在各试验点不同处理间均表现为差异不显著,其中望城和进贤试验点的红壤性水稻土 NH₄+ 的最大解吸量高于其吸附量,而北碚试验点的紫色土 NH₄+ 的最大解吸量 (541.89～742.38 mg/kg) 则远低于其吸附量 (1003.83～2014.79 mg/kg)。【结论】长期秸秆还田对不同土壤 NH₄+ 的吸附–解吸作用影响不同,对于土壤吸附位点较多且钾离子含量丰富的紫色土而言,长期秸秆还田有利于土壤对氮的吸附;而对于土壤偏酸性的红壤性水稻土而言,长期秸秆还田则可能因为增加了土壤有机质含量而减少了土壤对铵态氮的吸附位点,从而降低了土壤对氮的吸附保持能力。     

秸秆-膨润土-PAM改良材料对沙质土壤团粒结构的影响

为改善沙质土壤团粒结构,以重庆市分布面积较大的冷沙黄泥为研究对象,将作物秸秆、膨润土和聚丙烯酰胺(PAM)按一定比例配制后作为改良材料,研究秸秆改良材料种类、改良材料剂量与配比、土培时间等因素对改良材料改良效应的影响。结果表明:秸秆改良材料可以增加沙质土壤1~5 mm团聚体的含量,不同秸秆改良材料改良效果不同,且随着改良材料剂量、PAM含量(<2%)的增加、土培时间(<60 d)的延长,沙质土壤1~5 mm团聚体含量呈现增加趋势;添加麦秆改良材料(添加量为10 g/kg土,配方中PAM含量为2%)的土样,在培养60 d后,1~5 mm团聚体含量为45.1%,为CK的2.12倍,自然条件下的1.9倍,对沙质土壤团粒结构改良效果最为明显。可见,秸秆改良材料可以改善沙质土壤团粒结构。     

不同水肥管理模式对太湖地区稻田土壤氮素渗漏淋溶的影响

针对当前我国水稻生产中日益严重的水资源短缺及稻田土壤氮素渗漏淋溶引发的面源污染问题,本研究通过设置2种灌溉方式及4个施氮水平的双因子交互试验,探讨了不同水肥处理对稻田土壤氮素渗漏淋溶的影响.结果表明,稻田20 cm处渗漏水中NH+4-N浓度与施氮量呈正相关关系,减少氮肥施用量,可降低2％～35％的NH+4-N浓度,而80 cm处NH+4-N浓度与施氮量无相关关系;稻田20 cm、80 cm处渗漏水中NO3-N浓度均与施氮量呈正相关关系;控制灌溉显著提高了稻田80 cm处渗漏水中NO-3-N浓度,增幅达31％,但由于其水分渗漏量少,NO3-N淋溶量较常规灌溉仍降低16％～ 49％; NO3-N是稻田中氮素渗漏淋溶的主要形式,占氮素渗漏淋溶总量的77％～92％;减氮施肥条件下,NO3-N渗漏淋溶量降低14％～56％.控灌减氮措施可很好地协调产量效益与水体环境效益,是适宜太湖地区的环境友好型水肥管理模式.     

聚丙烯酰胺对沙化草场土壤水分的影响

研究了施用不同剂量的聚丙烯酰胺后,0-20 cm土层的土壤含水量、不同天气情况下的土壤含水量以及观测期始末土壤含水量的变化,结果表明:几种处理中,施用剂量为75 kg/hm~2的处理土壤含水量最高;观测后期与观测前期比较以75 kg/hm~2处理土壤含水量相差最小;10—20 cm土层土壤含水量降幅小于0—10 cm土层。     

太湖地区稻田绿肥固氮量及绿肥还田对水稻产量和稻田土壤氮素特征的影响

通过田间试验,利用15N自然丰度法,研究了太湖地区水稻土冬季绿肥的固氮量,以及绿肥还田后配施氮肥对水稻产量、稻田土壤供氮能力及土壤氮素淋失特征的影响。试验结果表明,紫云英和蚕豆当季分别能固定氮约32.8和68.8 kg km-2进入稻田生态系统以培肥土壤和供下季水稻利用。蚕豆秸秆还田后基本能满足水稻生长所需的氮,紫云英和蚕豆还田施氮120 kg km-2时,既可保证水稻较高产量,又节约当季化学氮肥45%～55%。紫云英和蚕豆还田不施氮肥处理,整个生长期耕层土壤溶液NH+4-N、NO-3-N和TN浓度均低于配施氮肥的处理;蚕豆还田处理土壤溶液TN浓度高于紫云英还田处理。随氮肥用量增加,NH+4-N、NO-3-N和TN浓度有增加趋势,不同施氮量间差异不显著。绿肥-水稻轮作,紫云英和蚕豆还田土壤氮素淋溶显著降低。配施氮肥增加了土壤氮的淋失量,尤其施氮300 kg km-2处理,土壤淋溶液NH+4-N、TN浓度显著高于施氮0～240 kg km-2的处理。     

小麦苗期施入氮肥在土壤不同氮库的分配和去向

应用盆栽试验和15N标记技术研究了小麦苗期施入N肥后土壤不同N库的动态。结果表明 ,施肥后 28d ,作物所吸收的土壤N占总吸N量的 58.1% ,吸收的肥料N占 41.9%。作物对肥料N的利用率达到 55.3% ,N肥在土壤中的残留率为 24.3% ,损失率为 20.4%。施肥后短期以NH4+-4 N存在的肥料N占施N量的 50.5% ,随着硝化作用的进行和作物的吸收 ,土壤中的NH4+-N显著下降。NO3--N在第 7d达到高峰 ,表现为先升高后降低的趋势 ,说明施肥后在 7d以前有强烈的硝化作用发生。施肥后 2d ,以固定态铵存在的肥料N占 33.7% ,至 28d ,仅占施入N量的 2.4% ,说明前期固定的铵在作物生长后期又重新释放出来供作物吸收。在施肥后第 7d ,肥料N以微生物N存在的量占施肥量的 15.2% ;至 28d来自肥料N的微生物N也几乎被耗竭 ,仅占施N量的 2.4%。随作物生长 ,肥料N在各个土壤N库中的数量均显著下降。在其它N库几乎被耗竭的情况下 ,至施肥后 28d主要以有机N的形式残留。在不种作物的条件下 ,土壤N素的矿化量很低 ,作物的吸收作用导致土壤有机N库不断矿化 ,施入N肥后 ,土壤N素的矿化量增加 ,表现为明显的正激发效应     

不同光照条件下莴笋生长期间三种紫色土中氮素的变化

运用盆栽试验方法,研究了不同光照条件下,莴笋生长期间三种紫色土中氮素含量的变化,结果表明:三种土壤中氮素含量的变化因处理光照的强弱而有所不同,光照增强时,土壤中NH4+-N含量下降速度较快,光照较弱时则下降速度相对较慢;NO3--N含量的变化亦因光照强度的不同而有差异,但其同时也决定于土壤中NH4+-N的含量;三种紫色土相互比较,NH4+-N和NO3--N含量的变幅受光照强度影响的大小与土壤本身的肥力状况有关,其中肥力较低的石骨子土所受的影响相对较小,沙土所受的影响则稍大,肥力较高的大眼泥土所受的影响则最大;土壤中碱解氮含量的变化亦在一定程度上受土壤本身肥力状况的影响.     

太湖地区乌栅土稻田氨挥发损失的研究

采用连续气流密闭室法,探讨了苏南太湖地区乌栅土稻田3个不同施肥时期施用尿素后的NH3挥发损失规律、有机肥对NH3挥发的影响及稻田NH3挥发量与田面水中NH4 -N浓度的相关性。结果表明,不同施肥处理2005年和2006年稻季NH3挥发量分别为8.2~28.7kg/hm2和21.8~62.1kg/hm2,各占尿素施用量的3.7%~8.8%和10.0%~18.9%。NH3挥发率以分蘖肥最高,穗肥最低,且挥发过程主要发生在施肥后的3d内。秸秆有激发尿素快速分解作用,但对NH3挥发总量影响不大。猪粪的促进生长作用较缓慢,但增加了NH3挥发量。稻田NH3挥发量与田面水中NH4 -N浓度呈线性正相关,且达到极显著水平。     

菌肥与有机无机肥配施对石灰性土壤不同形态氮素的影响

利用不同施肥处理对山西省晋中市石灰性土壤几种不同形态氮素含量的变化及其相关性进行研究。结果表明:每个施肥处理施入等量的氮(N)、磷(P2O5),土壤的铵态氮、硝态氮及微生物氮含量都在逐年增加,其中有机肥+化肥+菌肥处理对提高土壤铵态氮作用明显;单施有机肥处理对提高土壤硝态氮效果显著,与有机肥+化肥+菌肥、有机肥+化肥处理效果差异性不显著;有机肥+化肥+菌肥处理对土壤微生物氮效果最明显,有机肥+化肥效果次之,两处理差异显著。土壤铵态氮和硝态氮含量呈显著正相关;微生物氮与铵态氮、硝态氮含量相关性都不好;菌肥与有机无机肥配施后,菌肥对于提高土壤微生物氮最显著(10.09%),铵态氮次之(6.24%),硝态氮不明显(2.05%),因此虽然添加了菌肥,但是没有完全改变"有机肥+化肥+菌肥"仍然是"有机肥+化肥处理"的本质属性。     

保护性耕作下麦稻轮作水稻田土壤的氮素动态变化

以翻耕、免耕、秸秆还田3种不同农作处理,探讨保护性耕作措施对淹水稻田土壤中60 cm埋深处渗漏液铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)含量动态变化的情况.结果表明:不同耕作处理的水稻田中,硝态氮的流失都大于铵态氮,施肥是引起土壤氮素渗漏的原因之一;免耕结合秸秆覆盖,使硝态氮在土壤中容易迁移下渗.     

长期地膜覆盖对棕壤剖面中NH_4~+-N和NO_3~--N动态变化的影响

棕壤长期定位试验结果表明,覆膜使表层土壤中NH4+-N含量明显增加,并使各个层次NO3--N含量都有所增加,有效地减少了NO3--N的淋失。研究同时表明施用有机肥和化肥都能提高土壤全氮、碱解氮、NH4+-N、NO3--N含量,而施用单一的氮肥则对土壤碱解氮几乎没有影响。因此,有机肥与无机肥配合施用是培肥覆膜土壤氮素肥力的有效措施。     

不同基质去除水中氮、磷的作用机理及效应

对粉煤灰、矾土、活性炭、蛭石和火烧石5种基质的元素含量和表面化学性状进行了研究,并比较了这5种基质对P和NH4+-N的吸附性能。结果表明:粉煤灰呈碱性,具有较高的Fe、Ca含量,胶体氧化铁和水溶性Ca含量也最高,矾土呈酸性,Al含量和游离氧化铝含量最高,蛭石和火烧石呈中性,其中蛭石含有21.6%的Mg,活性炭比表面积最大。Langmuir等温吸附曲线方程能够对上述基质的P、NH4+-N吸附过程进行了很好的拟合,其中P理论饱和吸附量由大到小依次为粉煤灰>矾土>火烧石>活性炭>蛭石,NH4+-N饱和吸附量由大到小依次为蛭石>粉煤灰>火烧石>活性炭>矾土。双元素(P和NH4+-N)溶液下,基质对P或NH4+-N的理论饱和吸附量较单元素(P或NH4+-N)溶液下要低。在5种基质中,粉煤灰对P、NH4+-N的综合吸附能力较强,推荐其作为水体N、P污染修复的首选基质。     

蚯蚓活动对土壤氮素矿化的影响

通过室内培养试验和田间长期定位试验,探讨了蚯蚓活动对土壤矿质氮的影响。发现蚯蚓对NH4+-N、NO3--N,以及矿质总氮(NH4+-N+NO3--N)均有显著影响,且加速了土壤氮素矿化。小区试验中,在2001年稻季和2003年麦季,蚯蚓活动显著提高了NO3--N和矿质总氮(p<0.05*),但在其他时期,未有显著影响。室内培养试验中,蚯蚓活动明显加速了氮素矿化。尤其在未施用秸秆时,蚯蚓处理后的硝态氮和矿质总氮明显增加,且累积净矿化量和净矿化率也有显著提高。     

NH4+-N部分代替NO3--N对番茄生育中后期氮代谢相关酶活性的影响

采用砂培实验研究NH4 -N部分代替NO3--N对番茄的影响,结果表明:与全硝处理(100%NO3-)相比较,增铵处理(NH4 ∶NO3-=25%∶75%)下番茄鲜果重显著提高;同时叶片内NO3--N含量随增铵而显著降低,叶片与果实内NH4 -N含量及果实的可溶性蛋白含量随增铵而升高;增铵条件抑制了叶片和果实的硝酸还原酶(NR)活性,提高了叶片和果实的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)活性及叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,但对果实的谷氨酰胺合成酶(GS)活性影响不大。上述结果表明,NH4 -N部分代替NO3--N可增加番茄产量,提高集约化基地的生产量。