电超滤浸提土壤养分的研究 Ⅲ.电超滤-吸光量与培养矿化氮的相关性

研究证明我国各类土壤(包括酸性、碱性、石灰性或旱地、水田土壤)好气培养法(测定培养后的 NO_3-N 和 NH_4-N)与厌气培养法(测定培养后的 NH_4-N 和初始 NO_3-N)结果之间都有很高的相关性;冬小麦盆栽试验的相关研究表明这二种培养法都可作为测定土壤有效氮的参比方法。另一方面,我国各地不同土类的三项电超滤-吸光量(EUF-Q_T,-Q_(OM)和-Q_(NO_3)能对应地表征土壤的 EUF-N_T,-N_(OM)和-N_(SO_3)。通过以培养矿化氮为参比的相关研究,证明我国各土类旱地土壤的这三项 EUF-Q 值可以很好地分别反映有效氮容量因子、土壤易水解的有机氮和土壤硝态氮;但 EUF-Q 法不能适用于水田土壤。     

电超滤浸提土壤养分的研究 Ⅳ.连续流动分析测定土壤电超滤氮和磷

研究电超滤-连续流动分析(EUF-CFA)联用技术测定土壤有效氮和磷的方法。在探讨紫外-过硫酸盐氧化土壤电超滤有机氮和 NH4-N 成为 NO_3~-以及氧化有机磷成为正磷酸根的机理和条件之后,研究并优化了 Technicon 自动分析仪测定 EUF-N_T,-N_(NO_3),-N_(org)和-P_T,-P_(min),-P_(org)的主要条件,提出了快速简便的方法,灵敏度和精密度都很高。     

电超滤浸提土壤养分的研究 Ⅰ.石灰性土壤的电超滤特性

石灰性土壤的电超滤(EUF)特性主要是浸提时因需控制电流而必须大大降低电压。在一定范围内,降压程度与土壤 CaCO_3%有密切关系。控流限额愈低,电压需成比例地下降,但土壤EUF-值减小不多。电流控制在一定值时,离子的解吸总量亦为定值。控流主要控制了各石灰性土壤解吸/溶解份额特大的 Ca+Mg 量近于定值,对于含量小的其他养分离子则并无多大影响,仍可区辨各土壤间的差别。通过冬小麦盆栽试验和有关化学测试法等方面的相关研究,表明采用国际通用的5g 土样和控电流方法测定 EUF-K 和-P 等有效养分,对于石灰性土壤也是可行的,但其EUF-(Ca+Mg)值则毫无植物营养有效性的意义。土壤 EUF 值只是一种指数,并非真正的解吸离子量。石灰性土壤 EUF-K 值因浸提时降压控流而略低,80℃时5min 内解吸的钾不一定是非交换性钾。由于 Ca-P 和 CaCO_3在高温高电压时浸出较多,故石灰性土壤 EUF-P 和-(Ca+Mg)的80℃值/20℃值之比,与酸性土壤或非石灰性土壤相比要大得多。     

土壤电超滤—氮、磷、钾中无机和有机组分的分配及相关研究

 旱地土壤电超滤-氮和磷中无机与有机组分的分配和解吸溶解动态有很大的不同。电超滤-全氮中的硝态氮和有机氮大致各占一半；电超滤-全磷的绝大部分是无机磷，有机磷的贡献极小。电超滤-吸光量与电超滤-氮有极高的正相关，可以相互换算。二者与冬小麦吸氮量都呈高度相关，远优于土壤全氮和碱解氮等化学指数。电超滤-磷与小麦吸磷量也有很高的相关性，与Mehlieh3-P相同，稍低于Olsen-P，但差异不显著。华北石灰性土壤电超滤-钾值（0-35min）仅为交换性钾值的57%，二者的相关性极高，与小麦吸钾量呈中等高度的正相关。从电超滤-养分的解吸动态可以显示它们对植物供应的速率。     

电超滤法(EUF)浸提测定15N标记植物残体有机氮和无机氮的转化

采用电超滤法浸提土壤,分析浸提液中的N-NH₄⁺、N-NO₃^-和有机氮.测试土壤采自德国汉森的斑状砂土,用¹⁵N标记的植物残体(油菜)施入土壤,20℃恒温培养80天,以不施(油菜)为对照,培养期间共取样12次.结果表明,EUF法对¹⁵N标记的有机N的浸提能力比土壤全N中的有机N的浸提能力高出7.7倍.EUF浸提的有机氮比率较常规浸提过程的更高.前40天,培养试验中38%的有机氮被矿比,其后没有发生大的矿化.标记的有机氮的矿化在第2天达到高峰之后一直减少,直到第40天,随后处于稳定状态.标记的EUF有机氮对标记的无机N只有很微小的积累.标记的有机氮主要在第2～9天减少,但大约80%的标记无机氮在9天后明显增加.原土氮的矿化过程是明显的零级动力学,基础浓度任何时候不限制矿化.说明易矿化氮化合物总是不断得到土壤相对稳定的有机氮的补充.如果稳定状态在N矿化过程中起主要作用的话,就不可希望EUF浸提的易矿化有机氮的减少.通过氮矿化库的变化量对预测氮矿化更重要,因此,寻找适当的矿化指标来制约土壤有机氮形式和变化量显得更为紧迫.     

旱地土壤氮有效度的分级指标

对几种目前较为常用的土壤有效氮测试法进行优选和改进，提出适用于旱地土壤的ＮａＨＣＯ３分级指数法。用连续矿化－栽培春小麦微钵试验进行相关研究的结果表明，０．０５ｍｏ１．Ｌ＾－１ＮａＨＣＯ３－硝态氮（ＮＮＯ３）和－有机氮（Ｎｏｒｇ）的二组分测定与５期作物总吸氮量间的二元回归相关系数达０．８８３＾＊＊＊（ｎ＝１９）。综合评价，该法优于其他所试各法，可作为评估旱地土壤供氮水平的快速常规方法，能正确地反映土     

COD对硝酸盐氮分析结果的影响

[目的]研究不同COD浓度下硝酸盐氮吸光度的变化。[方法]利用紫外分光光度法测定标准溶液中的硝酸盐氮,分析7种有机物在不同COD下对硝酸盐氮吸光度的影响。[结果]COD浓度分别为15 000、20 000和15 000 mg/L时,葡萄糖、甲醇和乙醚（带有单键）对硝酸盐氮吸光度无明显影响;COD浓度分别为7 500、16 000和7 500 mg/L时,甲醛、苯和乙酸（带双键）使得硝酸盐氮吸光度分别增加约5倍、1倍和8倍;COD为10 000 mg/L时,丙酮使得硝酸盐氮吸光度减少约14倍。因此,利用紫外分光光度法测定含有机物的硝酸盐氮水样时,虽然该法简便、快速,但有一定的适应范围和局限性。[结论]该研究为采用紫外分光光度法测定硝酸盐氮浓度的可行性分析提供了依据。     

旱地土壤氮素、有机质状况及与作物吸氮量的关系

在具有典型半干旱气候特征的陕西永寿选取6种不同肥力水平的田块,分层采集0～100cm土样,测定各土层可矿化氮、全氮及有机质含量,研究其与作物吸氮量之间的关系,结果表明,各土层可矿化氮、全氮及有机质之间存在着良好的相关性,可矿化氮与作物吸氮量之间的相关程度高于与全氮、有机质间的相关性,可矿化氮加上土壤起始矿质氮后,相关系数更高,0～45cm土层的可矿化氮、全氮、有机质与作物吸氮量的相关性高于45cm以下的土层,且以30～45cm土层的为最好;以土壤全氮或有机质作为评价土壤供氮能力的指标,效果不如可矿化氮。     

土壤硝态氮含量测定方法的选择和验证

对经典的酚二碳酸法和Ｎｏｒｍａｎ等人提出的紫外分光光度法测定土壤浸提液中硝态氮含量的可行性进行了对比验证。结果表明,用紫外分光光度“差减法”测定土壤侵提液中的硝态氮含量,在精度上能满足测定之需要（与酚二碳酸法相比）;由于供试土壤系列在２７０ｎｍ处的吸光度极低,因而,用Ｒ值校正和不校正结果间的差异不明显;对给定的土壤系列而言,土壤样品在２１０ｎｍ处的吸光率受土壤中其他非硝酸根离子含量的影响不大,因此“直接法”和双波长法的测定结果之间差异可忽略不计;在６０℃条件下鼓风烘干３～４小时,结果与湿士测定间的差异不明显,完全能满足农化服务大批量分析测定之需要。     

矿态氮反映旱地土壤供氮能力的研究

用我国西北地区24种耕层土壤进行盆栽试验及室内土样，植株分析结果表明，土壤矿态氮总量、NO3-N与作物干重、吸氮量有极显著的相关性，而NH4-N与作物干重、吸氮量关系不甚密切。矿态氮总量，NO3-N都是旱地土壤供氮能力的良好指标，NH4-N则不可靠，矿态氮反映旱地土壤供氮能力，主要是NO3-N作用的结果，NH4-N贡献很小。     

旱地土壤氮有效度的分级指标

对几种目前较为常用的土壤有效氮测试法进行优选和改进,提出适用于旱地土壤的 NaHCO_3分级指数法。用连续矿化-栽培春小麦微钵试验进行相关研究的结果表明,0.05 mol·L~(-1)NaHCO_3-硝态氮(N_(NO_3))和-有机氮(N_(org))的二组分测定值与5期作物总吸氮量间的二元回归相关系数达0.883(n=19)。综合评价,该法优于其他所试各法,可作为评估旱地土壤供氮水平的快速常规方法,能正确地反映土壤有效氮的强度和容量因子。     

吉林省旱地土壤有效硫含量及其与土壤有机质和全氮的关系

【目的】 明确吉林省旱地土壤有效硫含量状况及其分布差异,为区域作物合理施硫提供依据。【方法】 采集吉林省不同生态区8种主要土壤类型的232个表层（0—20 cm）土壤样品,利用地统计学方法分析有效硫含量的空间分布特征,比较不同类型土壤有效硫含量差异,并建立土壤有效硫和有机质、全氮的相关关系。【结果】 吉林省旱地土壤有效硫含量为5.8—40.7 mg·kg^-1,均值为18.1 mg·kg^-1,所有样本中缺硫和潜在缺硫的比例分别为27.2%和20.7%。空间分布上,土壤有效硫含量总体呈自东向西逐渐下降趋势,相应的缺硫发生率自东向西逐渐上升。东、中、西三大生态区的土壤有效硫含量均值（缺硫或潜在缺硫发生率）分别为22.3 mg·kg^-1（24.2%）、18.1 mg·kg^-1（40.0%）和14.3 mg·kg^-1（75.6%）。主要分布于东部湿润山区的白浆土、暗棕壤有效硫含量均值分别为22.1和22.0 mg·kg^-1,缺硫或潜在缺硫样本分别占15.2%和28.3%;中部半湿润平原区的黑土、冲积土和草甸土有效硫含量均值分别为18.8、17.1和16.2 mg·kg^-1,缺硫或潜在缺硫样本占比分别为37.9%、63.5%和55.5%;西部半干旱平原区的黑钙土、风沙土和盐碱土有效硫含量均值分别为11.9、14.0和13.9 mg·kg^-1,缺硫或潜在缺硫风险较高,分别占比73.6%、73.3%和75.5%。回归分析结果显示,吉林省旱地土壤有效硫和土壤有机质、土壤全氮均呈显著的对数相关关系,随着土壤有机质和土壤全氮含量增加,土壤有效硫含量也随之提升。【结论】 吉林省旱地土壤有效硫含量在不同区域和土壤类型之间存在显著差异,硫素缺乏现象也较为普遍,47.9%的土壤样本存在缺硫或潜在缺硫问题,特别是中西部地区的风沙土、盐碱土和黑钙土缺硫风险较高,在土壤培肥和作物管理中应注重硫素的补充。     

土壤样品中有效氮的化学发光法测定

建立了一种快速简便的测定土壤中铵态氮的方法。土壤中的有效氮加碱蒸馏,用硫酸吸收,全部转化为铵态氮,NH4 在碱性溶液中能还原ClO-,该反应和化学发光反应ClO--Luminol相耦合,通过测定剩余的ClO-来达到间接测定NH4 的目的。该方法的检测下限达到10-3mg/kg,线性范围0.01～1.5mg/kg,相关系数为-0.9995,加标回收率在85.8%～94.5%之间,RSD<2.7%(n=5),完全能满足测定土壤中有效氮的需要。     

模拟氮沉降对杉木人工林土壤有效养分的影响

通过野外模拟试验,研究了氮沉降增加对杉木Cunninghamia lanceolata人工林土壤有效养分的影响。试验设计为4种处理,分别为N0(0 kg.hm-2.a-1),N1(60 kg.hm-2.a-1),N2(120 kg.hm-2.a-1),N3(240 kg.hm-2.a-1),每处理重复3次。以CO(NH2)2作为氮源,每月以溶液方式对林地进行喷施。通过2 a的处理后发现,随着氮沉降水平的增加,各处理土壤pH值、土壤速效磷、土壤速效钾、土壤交换性钙和土壤交换性镁质量分数均呈下降趋势,而铵态氮和硝态氮质量分数则不断上升。各处理中,不同层次土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁质量分数随土层深度增加而下降,而土壤pH值随土层深度增加而增加。图6表3参30     

石灰性土壤的有效氮测试方法

本文研究了碱解扩散法和碱性高锰酸钾法两大类方法在石灰性土壤有效氮测试中的适用性。各种碱解扩散法和经过我们修改包括NO#-3-N的碱性高锰酸钾法,都能很好地预测土壤中的有效氮。旱地土壤的有效氮测试中应把NO#-3-N的测定包括在内。