复垦土壤净氮矿化、硝化速率及氮相关酶活性对不同有机肥的响应

为研究相同氮素水平下,不同有机肥对复垦土壤氮素矿化及相关酶活性的影响,试验以煤矿复垦土壤为研究对象,采用室内好气培养法,在300 mg/kg氮水平下设置5个处理：不施肥（CK）、化肥、鸡粪、猪粪、牛粪,分析0～126 d不同处理土壤净氮矿化、硝化速率及相关酶活性的变化情况。结果表明,各施肥处理土壤铵态氮含量随着培养时间的延长呈先下降后平稳的趋势,而硝态氮含量随培养时间延长呈先上升后平稳的趋势;不施肥处理土壤的净氮硝化和矿化速率在整个培养期间变化不大,而化肥、鸡粪、猪粪处理土壤的净氮硝化和矿化速率随培养时间延长呈下降趋势,牛粪则呈相反的变化趋势。各处理土壤铵态氮含量、硝态氮含量、氮素净矿化、硝化速率从大到小排序均为：化肥>鸡粪>猪粪>牛粪>不施肥,且各处理间差异显著。与化肥相比,施用有机肥显著提高了土壤脲酶、蛋白酶、天冬酰胺酶活性,对谷氨酰胺酶活性影响不大,但化肥处理抑制了谷氨酰胺酶活性。综上所述,施用化肥和有机肥均能促进土壤中氮素的矿化,有机肥与化肥相比还可以提高土壤中与氮素转化相关酶的活性。     

6种类型有机肥的矿化特性研究

采用室内培养法,研究了西北地区日光温室栽培生产中常用的6种有机肥的碳、氮矿化特性。结果表明,不同有机肥碳、氮的矿化量和矿化率(矿化量占总有机碳或氮的比例)的动态变化存在明显差异,碳素矿化率在25.7%~56.3%,变异系数达44.8%;氮素平均矿化率为16.6%~36.3%,变异系数达29.48%。不同类型有机肥相比,鸡粪的平均碳、氮矿化累积量及矿化率显著高于羊粪和牛粪,羊粪次之,牛粪最小。     

有机肥氮和碳素矿化动力学

有机肥在35℃下,好气培养40周,其矿化氮(N_t)和碳素(C_t)累积总量和周矿化速率(N_t/Δt,C_t/Δt)均为鸡粪>猪粪>牛粪。鸡粪和猪粪氮素矿化以及牛粪碳素矿化的动力学过程,均可用四个模型定量描述;牛粪氮素矿化、鸡粪和猪粪的碳素矿化与三个模型吻合度高。氮、碳素矿化动力学参数表征出有机肥氮、碳素释放能力的明显差异。     

有机物料还田对夏玉米田土壤氮素形态、转化及利用的影响

为探究不同有机物料还田对土壤氮素转化与利用的影响,通过田间定位试验,在夏玉米季不同生育时期以无机肥(CF)为对照,测定秸秆(ST)、猪粪(PM)和沼渣(BR)3种有机物料等氮量还田处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮以及微生物量氮以及玉米产量等指标,并通过室内培养测定不同物料还田的土壤净氮矿化速率。结果表明:从对土壤总量影响来看,添加3种有机物料均能不同程度地增加土壤全氮含量,成熟期PM、BR和ST处理分别比CF提高16.62%、9.14%和8.60%。从氮素形态来看,PM处理可以提高土壤硝态氮含量,在玉米扬花期和成熟期分别提高37.05%和75.86%;BR处理可以提高土壤铵态氮含量,在整个玉米生育期土壤铵态氮提高16.83%。3种有机物料还田均可提高土壤微生物量氮,ST、PM和BR分别比CF高出15.76%、14.84%和17.85%。从不同有机物料还田的土壤氮矿化速率来看,PM和BR处理可显著提高土壤氮矿化速率,分别比CF高出33.53%和12.93%,ST处理的土壤氮矿化速率最低(0.03~1.06 mg/(kg·d))。就产量与氮肥吸收而言,PM处理玉米产量比ST处理提高8.10%,PM和BR处理氮肥吸收效率均显著高于CF和ST处理。3种有机物料还田均可提高土壤全氮水平,但在土壤氮素形态和氮矿化速率上有差异。在3种有机物料处理中,沼渣处理最有利于增加土壤无机氮含量,猪粪处理对于促进土壤氮矿化效果最佳,秸秆则显著减弱了土壤中氮的矿化速率。综上,猪粪和沼渣还田在提高土壤供氮能力、促进氮矿化与促进氮肥吸收上均显著优于秸秆,猪粪还田有利于提高玉米产量。     

冬牧70黑麦秸秆还田对烟田土壤氮素矿化的影响

采用田间原位培养法研究不同翻压量的冬牧70黑麦秸秆对烟田土壤氮素矿化及无机氮释放规律的影响。结果表明,翻压后冬牧70黑麦的有机氮矿化释放出铵态氮和硝态氮,并呈阶段性动态变化;翻压冬牧70黑麦的氮净矿化量均高于未翻压的处理,其中最大翻压量为60 000 kg/hm2,该处理与未翻压处理差异极显著;翻压12周后,无机氮释放减缓,氮素矿化趋于平稳;土壤水分与氮素矿化速率呈显著负相关,氮素矿化速率与培养前土壤初始矿质氮呈极显著负相关;硝化速率与土壤硝态氮、有机质含量均呈极显著负相关。     

长期不同施肥稻田土壤的氮素形态及矿化作用特征

利用稻田长期定位试验点的土壤样品,研究不同施肥稻田土壤的氮素形态及矿化作用特征.采用酸水解-蒸馏法测定土壤酸解总氮(TAHN)及其各组分含量;淹水密闭培养法测定土壤净矿化氮量(NMN).结果表明:①稻田土壤TAHN是全氮(TN)的主体(64%～73%),各施肥处理均显著提高其含量.单施无机肥处理对微生物量氮(MBN)、氨基酸氮(AAN)、酸解铵态氮(AN)、氨基糖氮(ASN)和酸解未知氮(HUN)的含量影响不大;无机配施有机肥显著提高各形态氮的含量;无机配施秸秆处理显著提高MBN、AAN、AN的含量.②14周的淹水密闭培养中,各施肥处理土壤NMN均随培养时间的延长而逐渐增加,矿化速率于培养3、4周后分别达到最大值.无机配施有机肥或秸秆处理土壤氮的矿化量、矿化率及矿化速率均高于单施无机肥处理.③相关性分析表明:土壤NMN与TN、TAHN、MBN存在极显著正相关关系;NMN与TAHN中各组分均存在正相关关系.进一步作多元回归分析表明:随着土壤氮矿化作用的增强,AAN和HUN的贡献增大,MBN对氮矿化也有重要的贡献.     

有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究

通过室内模拟培养试验和盆栽试验研究了施用发酵处理前后鸡粪、牛粪和猪粪等有机肥料对土壤可溶性氮素形态变化及肥效的影响。结果表明,随培养期延长,各处理土壤可溶性NO3--N含量逐渐上升;培养120 d NO3--N转化率分别为:鸡粪42.6%、牛粪24.0%、猪粪22.6%、鸡粪堆肥23.4%、牛粪堆肥16.0%、猪粪堆肥18.0%;鸡粪、牛粪和猪粪的NO3--N转化率显著高于同类堆肥产品。随培养期延长,土壤可溶性NH4+-N和Org-N含量迅速下降,培养15 d后NH4+-N含量均接近于对照土壤;培养60 d可溶性Org-N也已接近对照土壤,之后逐渐低于对照土壤。在等氮量施肥条件下,施用有机肥料可增加盆栽小白菜(油菜)干物质积累和氮吸收量,且鸡粪、牛粪和猪粪的作用均高于同类堆肥产品。     

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为了解不同有机肥碳氮比(C/N)对植烟黄壤氮素含量及形态的影响,采用田间试验方法,进行不同碳氮比有机肥(腐熟猪粪和秸秆)植烟土壤施肥试验.结果表明:不同碳氮比有机肥均对土壤氮素具有明显的缓释作用,但对氮素形态的影响差异较大,C/N越高,土壤氮含量降低越慢,C/N越低,土壤氮释放速度越慢;有机肥处理相对于纯化肥处理土壤全氮含量提高7.48％～14.97％,提高最多的是碳氮比为25∶1的猪粪十秸秆;C/N为纯猪粪的处理施肥后30天铵态氮含量最高,达24.41 mg/kg,30～120 d时明显降低,表现为纯猪粪(12.8∶1)＞猪粪十秸秆(25∶1)＞猪粪十秸秆(15∶1)＞猪粪十秸秆(35∶1)＞纯秸秆(67.3∶1)＞对照;在第30 d,纯猪粪处理的植烟土壤硝态氮含量最高,纯秸秆处理的硝态氮含量最低,移栽后60 d,处理间硝态氮含量差异显著,纯猪粪处理最高.     

不同碳氮比有机肥对植烟黄壤氮素的影响

为了解不同有机肥碳氮比(C/N)对植烟黄壤氮素含量及形态的影响,采用田间试验方法,进行不同碳氮比有机肥(腐熟猪粪和秸秆)植烟土壤施肥试验。结果表明:不同碳氮比有机肥均对土壤氮素具有明显的缓释作用,但对氮素形态的影响差异较大,C/N越高,土壤氮含量降低越慢,C/N越低,土壤氮释放速度越慢;有机肥处理相对于纯化肥处理土壤全氮含量提高7.48%~14.97%,提高最多的是碳氮比为25∶1的猪粪+秸秆;C/N为纯猪粪的处理施肥后30天铵态氮含量最高,达24.41mg/kg,30~120d时明显降低,表现为纯猪粪(12.8∶1)猪粪+秸秆(25∶1)猪粪+秸秆(15∶1)猪粪+秸秆(35∶1)纯秸秆(67.3∶1)对照;在第30d,纯猪粪处理的植烟土壤硝态氮含量最高,纯秸秆处理的硝态氮含量最低,移栽后60d,处理间硝态氮含量差异显著,纯猪粪处理最高。     

施氮量对大兴安岭白桦次生林土壤氮矿化的影响

以大兴安岭白桦天然次生林为研究对象,分析施氮量对土壤氮矿化的影响。结果表明,白桦次生林土壤中铵态氮、硝态氮和有效氮质量分数在生长季间存在显著差异。总体上,土壤中有效氮素质量分数在7月份最高,5月份最低。白桦次生林土壤中铵态氮、硝态氮和有效氮质量分数均随着氮沉降量的增加而增加;同时氮沉降也显著增加了土壤氨化速率、硝化速率和氮矿化速率,其中氨化速率的增幅大于硝化速率的增幅。不同施氮处理下,净矿化速率与土壤有机碳质量分数间的相关性比与全氮质量分数间更为密切。     

干旱区棉花秸秆还田和施肥对土壤氮素有效性及根系生物量的影响

【目的】本研究探讨干旱区棉田土壤氮素转化过程及对棉花根系生物量的影响,明确棉田土壤氮素有效性对农业管理措施的响应,为棉田制定高产高效管理措施,实现棉花高产优质低成本及环境友好生产服务。【方法】在定位试验条件下,采用裂区设计,以秸秆不还田(S0)与秸秆还田(S1)为主区,4种施肥处理(不施肥(F0)、施氮磷钾化肥(F1)、施有机肥(F2)、施氮磷钾化肥+有机肥(F3))为副区,分析了秸秆还田和施肥对土壤氮素有效性的影响,探讨了棉田土壤氮素转化过程,包括净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率和反硝化速率的变化,明确了土壤有效氮含量和棉花根系生物量对秸秆还田和施肥措施的响应。【结果】(1)秸秆还田和施肥显著增加了土壤净矿化速率、总硝化速率和反硝化速率,棉花不同生育时期不同施肥处理间各指标的变化不同,但秸秆还田下施肥处理间差异不显著,在盛花期均有最大速率;(2)秸秆还田和施肥显著增加了土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量,但秸秆还田下施肥处理间差异不显著,棉花盛花期和盛铃期土壤无机氮含量显著高于收获期;(3)秸秆还田显著降低了棉花根冠比,对根系生物量、细根/粗根比影响不显著,施肥显著增加了根冠比、根系生物量及细根生物量,施肥处理之间差异不显著。综上所述,秸秆还田能增加土壤净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率、反硝化速率、硝态氮、铵态氮和可吸出无机氮含量以及根系生物量。有机肥无机肥配施有最大的土壤净矿化速率、净硝化速率、总硝化速率、反硝化速率、硝态氮和可吸出无机氮含量。有机肥无机肥配施也有最大的根系生物量和粗根细根比。【结论】秸秆还田和施肥有利于促进土壤氮素转化过程,增加土壤有效氮含量,对根系生长及生物量产生影响。在干旱区实施秸秆还田,结合有机无机肥配施技术有利于加速土壤养分转化,提高肥料利用效率,增加有效养分含量,促进作物根系生长和地上部碳同化能力。     

不同有机肥配施对植烟黄壤氮素的影响

采用田间网袋取样的方式,在等氮量、有机氮占20%条件下,研究牛粪、鸡粪、沼渣、秸秆等有机肥与化肥配施对植烟土壤氮素的影响。结果表明,有机肥施用达到明显的缓释效果,各有机肥处理中,土壤全氮含量无秸秆处理相对于有秸秆处理呈现前高后低的趋势,而仅配施秸秆处理整个时期变化不大,处于相对较低水平。有机肥处理相对于纯化肥处理土壤全氮提高0.01%~0.52%。试验前期,有机肥处理中土壤铵、硝态氮含量相对于纯化肥处理高出0.26%~33.95%,差异明显。施肥后180d,各处理铵态氮含量均高于纯化肥处理0.88%~25.97%,除鸡粪处理硝态氮含量比纯化肥处理低出3.41%外,各处理均高出0.63%~25.37%。结果还表明厩肥类与秸秆类配施可为作物提供更长效的高肥力供应,优于其他处理,相对于纯化肥可多持续40d以上。     

畜禽有机肥氮在冬小麦季对化肥氮的相对替代当量

【目的】不同类型畜禽有机肥氮素在组分和有效性方面存在明显差异，以化肥氮为参考标准，明晰不同畜禽有机肥氮素相对化肥氮的有效性，可为有机肥合理施用及有机无机科学配施提供理论依据。【方法】选取腐熟风干基猪粪、鸡粪、牛粪及化肥为材料，施氮（N）量均设置6个水平（0、40、80、120、160、200 mg·kg-1干土），采用田间土柱栽培试验，分析不同肥料处理对冬小麦产量和氮素吸收量的影响，利用作物吸氮量或产量与化肥施氮量之间的响应关系，研究估算3种畜禽有机肥氮素对化肥氮的相对替代当量。【结果】（1）化肥处理和有机肥处理的小麦籽粒和地上部生物量均随施氮水平的提高而增加。在40—120 mg·kg-1干土施氮水平下，化肥和猪粪处理对籽粒和生物产量的提升幅度高于鸡粪和牛粪；在160—200mg·kg-1干土施氮水平下，化肥、猪粪和鸡粪的籽粒产量无显著差异，但均显著高于牛粪处理。（2）等氮条件下，化肥处理对小麦籽粒/地上部氮吸收量的提升幅度高于有机肥处理；3种有机肥相比，小麦地上部氮吸收量由大到小的顺序为猪粪、鸡粪、牛粪；有机肥处理的氮素回收率随施氮水平增加呈先升高后降低趋势，而化肥处理呈逐渐降低的...     

餐厨垃圾堆肥对水稻生长、产量及土壤养分含量的影响

为探讨餐厨垃圾堆肥对水稻生长、产量及土壤养分含量的影响及其在水稻田的合理施用提供理论依据,以不施肥为对照,在等氮的条件下,设置了化肥、餐厨垃圾生化一体机处理尾料堆肥化产品(餐厨堆肥)、猪粪有机肥及鸡粪有机肥4个处理,测定水稻不同发育时期生长指标、产量及土壤养分含量的变化。结果表明:餐厨堆肥、化肥处理都能显著增加水稻株高、地上部生物量和产量,其中,餐厨堆肥处理水稻产量最高达9 379.63 kg/hm²,较对照、猪粪有机肥处理显著提高,分别增产19.40%和12.95%;此外,水稻考种结果显示,餐厨堆肥处理水稻有效穗数和每穗粒数高于其余各处理组,千粒重和结实率略低于猪粪、鸡粪有机肥处理,但均无显著差异;土壤数据测定结果显示,餐厨堆肥处理在土壤有机质和土壤速效氮的提升上优于猪粪、鸡粪有机肥,土壤有机质含量较猪粪、鸡粪有机肥处理分别提升19.87%和11.64%,土壤速效氮含量从分蘖期至黄熟期均高于其余各施肥处理,且在分蘖期、抽穗期、黄熟期显著高于猪粪有机肥处理。综上,餐厨堆肥可以确保水稻的生长和产量,且在土壤有机质和速效氮的提升上优于猪粪有机肥,具备推广和应用的潜力。     

几种城市绿地有机肥的改土效果及其对台湾草生长的影响

本研究通过盆栽试验,探讨深圳城市绿地常用有机肥（蘑菇渣堆肥、鸡粪有机肥、猪粪有机肥和园林废弃物堆肥）的改土效果及其对台湾草生长的影响,以期为绿地土壤有机肥的合理应用提供科学参考。结果表明：施用有机肥处理的土壤有机质、氮磷钾养分和腐殖质总碳含量均显著高于对照(P<0.05);园林废弃物堆肥处理的土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量均最高,分别为对照的10.7、5.0、8.6、17.4倍;土壤全钾和速效钾含量均表现为蘑菇渣堆肥>鸡粪有机肥>园林废弃物堆肥>猪粪有机肥。施用有机肥对土壤团聚体的影响主要体现在大团聚体上,其相对含量表现为园林废弃物堆肥>猪粪有机肥>对照>蘑菇渣堆肥>鸡粪有机肥,微团聚体则相反。此外,台湾草地上部鲜重和干重均以鸡粪有机肥处理最高;叶绿素a、b和总含量均以园林废弃物堆肥处理最高,显著高于蘑菇渣堆肥和猪粪有机肥处理,且相较对照增加了25.0%、33.3%、27.3%。综上所述,园林废弃物堆肥是深圳市绿地改土效果最佳的有机肥。     

有机无机肥配施对城郊设施甜玉米地N2O排放的影响

本文以长沙近郊设施菜地为研究对象,设置不施肥（CK）、常规施肥（CON）、30%牛粪有机肥氮+70%无机肥氮（CM）、30%鸡粪有机肥氮+70%无机肥氮（NM）4个处理,采用静态暗箱—气相色谱法监测甜玉米（Zea mays var. rugosa Bonaf.）生长季土壤氧化亚氮（N2O）的排放通量,同时测定土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳（DOC）含量和作物产量及吸氮量,探讨有机肥与化肥配施对甜玉米季N2O排放的影响。结果表明,甜玉米季表现出较高的N2O排放量,为24.6~33.6 kg/hm2。与CON处理相比,CM处理单位面积N2O累积排放量显著减少了26.9%,而NM处理减排不显著;CM和NM处理单位产量N2O排放量分别减少了35.7%和19.0%。与CON处理相比,CM和NM处理土壤铵态氮含量分别减少60.7%和50.1%,NM处理土壤硝态氮含量显著减少了40.4%, 而CM和NM处理土壤DOC含量无显著变化。随机森林模型和主成分分析结果表明,N2O排放通量与土壤铵态氮、硝态氮和DOC含量呈显著正相关,表明化肥配施有机肥能通过降低土壤无机氮供给,减少N2O产生。另外,较CK处理而言,CON、CM和NM处理的玉米产量分别增产了156.5%、191.8%和188.2%,且CM、NM处理较CON处理分别增加了13.8%和12.4%,CM的氮肥利用率相较于CON处理提高了15.2%。综上,30%有机肥+70%化肥能有效降低甜玉米地N2O排放和增加产量,且牛粪较佳。     

基于工厂调研的堆肥原料种类和理化性质分析

为了解我国堆肥原料种类和理化性质,于2017-2018年对全国346家有机肥生产企业开展调研,采集堆肥原料样品并进行理化性质测定和分析。结果表明：累计采集动物粪便、作物秸秆、园林废弃物、蔬菜尾菜、农副产品加工副产物和餐厨垃圾等堆肥原料样品共36种523个,未采集到马粪、驴粪、骡子粪和圈粪。畜禽粪便氮磷钾总养分呈升高趋势,牛粪、猪粪、羊粪和鸡粪与20 a前相比分别增加27.4%、8.2%、1.7%和26.9%,其中氮增加幅度为-12.5%~19.7%,磷增加幅度为17.1%~56.1%,钾增加幅度为-8.2%~21.9%。不同原料N/P差异性大,畜禽粪便N/P普遍低于秸秆类。在过去的20 a间,马粪、驴粪、骡子粪和圈粪等不再是主要的堆肥原料。以畜禽粪便为主要原料的堆肥N/P与C/N呈显著正相关,堆肥时可通过调控C/N获得适宜的N/P,减少土壤磷素累积。     

有机肥对长豇豆连作土壤养分及酶活性的影响

以连作3年的长豇豆土壤为对象,研究了不同来源的有机肥料对长豇豆连作土壤有机质、速效养分含量及土壤酶活性的影响。结果表明,在收获后施用鸡粪、猪粪为主的有机肥的土壤有机质含量、土壤有效N、P、K含量显著高于施用海产品残渣有机肥的;施用化肥的土壤有效N、P、K含量显著高于施用有机肥的。不同有机肥处理均提高了土壤pH值,而硫酸钾型复合肥处理使土壤pH值降低。土壤酶活性分析结果表明,在长豇豆的各生育期内,不同肥源有机肥处理均提高了土壤过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性,而化肥处理降低了土壤酶活性。在长豇豆采摘盛期,土壤酶活性最高,各处理间差异显著,其中,鸡粪处理效果最好,猪粪处理次之。     

不同氮形态叶面肥对油茶春梢叶片光合生理特性的影响

【目的】探讨不同氮形态叶面肥处理对油茶春梢叶片光合作用的影响,为油茶林种植经营管理提供参考。【方法】以岑软3号为试验材料,设置4个不同含氮素形态配比的叶面肥处理,即N1～N4处理,分别添加尿素(酰胺态氮)、硫酸铵和硝酸钾按1:1(硝铵态氮)、硫酸铵(铵态氮)、硝酸钾(硝态氮),含纯氮量一致均配比中微量元素和生长物质,以只添加中微量元素与生长物质的处理为对照(CK)。测定各处理的油茶叶片光合参数和光合色素含量,并用直角双曲线模型等4种模型对不同处理的光合—光响应曲线进行拟合,评价不同氮形态叶面肥的肥效。【结果】在1000μmol/(m²·s)光强下,不同氮形态叶面肥处理均可提高净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s),降低胞间CO2浓度(C_i),其中铵态氮与硝态氮混施处理(N2)的P_n、G_s和T_r值均显著高于其他处理(P<0.05,下同),C_i显著低于其他处理。实测光响应曲...