秸秆和DCD对冬小麦不同生育期施入尿素的土壤行为的影响Ⅱ：硝态氮的动态变化

[目的]通过田间试验研究秸秆和DCD对冬小麦不同生育期施入尿素土壤行为的影响。[方法]试验设5个处理：对照（不施秸秆、DCD和尿素,CK）;单施尿素（U）;尿素＋秸秆（U＋S）;尿素＋DCD（U＋DCD）;尿素＋秸秆＋DCD（U＋S＋DCD）。[结果]在田间条件下,在尿素配施DCD的处理中,在一定时间内土壤NO3-N数量明显低于未加DCD处理;在配施秸秆处理中,秸秆加入后,延缓了硝化作用的发生以及土壤NO3-N的积累速率。[结论]该研究为揭示尿素在土壤中的行为特征及合理施用尿素提供理论依据。     

秸秆和DCD对不同施用期尿素土壤行为的影响Ⅲ：硝态氮的淋失特征

[目的]研究秸秆和DCD对冬小麦不同生育期施入尿素土壤行为的影响—硝态氮的淋失特征。[方法]通过田间试验,在不同时期取土样,采用连续流运分析仪法测定NO3-N。试验设5个处理：对照（不施秸秆、DCD和尿素,CK）;单施尿素（U）;尿素＋秸秆（U＋S）;尿素＋DCD（U＋DCD）;尿素＋秸秆＋DCD（U＋S＋DCD）。[结果]在田间试验条件下,总的趋势是加DCD的2个处理能有效减少NO3-N的淋失;加入秸秆后虽能减少部分NO3-N向下淋洗,但作用不明显。[结论]DOD和秸秆对不同时期施入尿素的土壤行为和硝态氮的淋失特征均产生一定影响。     

土壤类型和添加有机物料对铵态氮回收的影响

【目的】探讨NH4+-N回收率在不同因素下的变化规律。【方法】以黄土高原从北向南不同地区的典型土壤类型为对象,采用Bremner浸取法,研究了土壤类型、植被类型、施肥模式及添加有机物料对铵态氮回收率的影响。【结果】不同类型土壤及不同类型植被间NH4+-N回收率存在极显著差异(P<0.01)。黄土正常新成土的NH4+-N回收率最高(88.8%),极显著大于其他土壤,土垫旱耕人为土的NH4+-N回收率最低(81.0%),简育干润均腐土和干润砂质新成土介于二者之间;不同类型植被间,林地土壤的NH4+-N回收率(91.0%)极显著高于其他类型植被土壤,其他类型植被土壤的NH4+-N回收率表现为农田(85.5%)>裸地(83.8%)>草地(83.6%),但三者之间差异不显著。添加有机物料后,土壤NH4+-N回收率极显著增加(P<0.01),不添加有机物料对照土壤的NH4+-N回收率为84.3%,添加长毛草和苜蓿后的NH4+-N回收率分别为86.6%和85.9%。长期施肥对土壤NH4+-N的回收率无显著影响(P=0.436 5>0.05)。【结论】NH4+-N回收率与粘粒含量呈弱负相关,与有机质含量呈正相关,粘土矿物对NH4+-N的固定是土壤铵态氮回收率降低的主要原因。     

氮肥配施秸秆和厩肥对土壤NH4＋-N和NO3--N转化的影响

设置了7个不同的施肥处理（①不施秸秆、氮肥和厩肥（CK）;②单施氮肥;③麦秸＋氮肥;④麦秸加倍＋氮肥;⑤麦秸＋氮肥＋厩肥;⑥玉米秸秆＋麦秸＋氮肥;⑦玉米秸秆＋麦秸＋氮肥＋厩肥）,研究不同处理对冬小麦季土壤NH4＋-N和NO3--N转化的影响。结果表明,氮肥配施秸秆和厩肥的处理冬小麦季土壤NH4＋-N和NO3-N的数量均以冬前最高,施厩肥处理土壤NH4＋-N和NO3--N的数量明显高于其他处理。     

尿素在砖红壤中的淋失特征——Ⅰ．NH^＋4-N的淋失

通过室内大型模拟土柱研究不同尿素施甩量与砖红壤中NH4-N的淋失关系。结果表明：各施肥处理渗漏液中20cm处NH^ 4-N的最高浓度值与施肥量大小成正相关，60cm和120cm处渗漏液中NH^ 4-N浓度值与施肥量关系不大，但120cm处渗漏液中NH ^4-N浓度仍超过水体富营养化标准0．2mg／L。在砖红壤中，尿素以NH^ 4-N形态大量淋失的可能性不大。     

硝化抑制剂双氰胺对褐土中尿素转化的影响

采用好气土壤培养法,研究北京地区典型褐土中添加不同浓度水平硝化抑制剂双氰胺(Dicyandiamide,DCD)条件下土壤中铵态氮、硝态氮变化规律.结果表明,44d培养期内,DCD施用显著提高土壤中NH+4 -N浓度,降低NO-3 -N浓度,1％、2％、3％、4％和5％DCD用量处理条件土壤NH+4 -N平均浓度比单施尿素对照处理分别升高29.50％、71.84％、99.73％、98.90％和139.69％,NO-3 -N平均浓度降低3.71％、15.61％、21.07％、33.57％和37.90％.综合反映NO-3 -N和NH+4 -N变化规律的土壤表观硝化率指标变化结果表明,1％、2％、3％、4％和5％DCD用量处理比对照分别降低12.18％、35.35％、44.82％、48.18％和59.93％;1％、2％、3％和4％DCD处理达到平衡时间分别延迟7d、14d、14 d和21 d,5％DCD处理表观硝化率一直较低,直到培养结束仍呈升高的趋势;2％、3％、4％DCD处理表观硝化率升高速率显著下降(分别降低39.32％、40.00％和52.27％).综合考虑作物氮素需求规律、环境效应和使用经济效益,4％DCD用量效应最佳,具有较好的土壤铵氧化抑制效果,有助于提高氮素利用率,减少环境流失.     

氮素形态对紫花苜蓿不同生育期生长特性的影响

在完全营养液条件下,采用砂培法,研究了3种氮素形态配比(NO-3-N,NH+4-N以及NO-3-N∶NH+4-N为1∶1)和3个氮素水平(0、105、210mg/L)对‘甘农3号’紫花苜蓿整个生育期生长特性的影响.结果表明:不同形态氮素处理下紫花苜蓿的株高、地上生物量、地下生物量、根瘤数、根瘤质量均显著高于CK,表现为:NO-3-N和NH+4-N混合培养下效果最好,NH+4-N培养下次之,NO-3-N培养下最低.随着氮素水平的增加,各形态配比下紫花苜蓿的株高、地上生物量、地下生物量、根瘤数、根瘤质量均呈现增加的变化趋势.紫花苜蓿的株高、地上生物量、地下生物量、根瘤数、根瘤质量均在NO-3-N+NH+4-N的质量浓度为210mg/L时,达到最大值.各处理下紫花苜蓿的各指标均在苗期、现蕾期、盛花期差异比较明显,结荚期和鼓粒期差异不显著.整个生育期,紫花苜蓿的各生长指标之间有不同程度的相关性.     

抑制剂NBPT/DCD不同组合对灌区碱性灌淤土中氨挥发及有效氮积累量的影响

脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氰胺(DCD)对抑制尿素土壤氨挥发损失和提高土壤有效氮积累量有很大潜力,但2种抑制剂配合施用对灌区强碱性灌淤土尿素施用后氨挥发损失和有效氮积累量的抑制作用尚不明确。为此,选取灌区碱性灌淤土为研究对象开展室内试验,设置NBPT与不同浓度DCD组合下的6个处理,对照为单施尿素,研究NBPT及其与不同浓度DCD组合下的尿素土壤氨挥发和有效氮积累量的变化特征及作用效果。结果表明,在没有添加抑制剂的碱性灌淤土中,尿素施用后短期内(3 d左右)土壤氨挥发速率和NH+4-N积累量达最大值;在施肥后第8 d土壤氨挥发总量和NO-3-N积累量达最大值;添加抑制剂NBPT/DCD可显著降低施肥初期(5 d内)氨挥发速率,且有效减少施肥初期累积氨挥发量;单独添加相当于尿素氮量0.1%的NBPT,累积氨挥发量较CK降低了64%,施肥初期土壤NH+4-N和NO-3-N积累量显著低于CK。NBPT和DCD组合研究结果表明,在NBPT添加浓度为尿素氮量的0.1%,DCD为1%的低浓度水平下,土壤累积氨挥发量较CK降低了16.7%,同时土壤NH+4-N积累量增加趋势缓慢,但硝化抑制率在施肥的第5 d后快速下降,土壤NO-3-N积累量快速增加,氮素淋溶损失的风险加大;随着DCD添加浓度增加(2%~5%),其硝化抑制率显著增加,土壤NO-3-N积累量显著降低,但氨挥发损失量显著增大;相关性分析得出,土壤氨挥发速率与NH+4-N积累量呈正相关,与NO-3-N积累量呈负相关。综合分析得出,0.1%NBPT配施2%~3%的DCD时,土壤氨挥发损失量相对较低,土壤有效态氮积累量较高,且在土壤中滞留时间相对较长,可推荐为灌区碱性灌淤土尿素氮肥与2种抑制剂配施的最佳组合。     

不同秸秆添加物对尿素氨挥发的影响

采用土壤与粉碎秸秆混合物室内氨挥发模拟试验,研究了不同秸秆添加物对尿素氨挥发的影响。结果表明,施用等量尿素,不同秸秆混合条件下尿素氨挥发损失具有明显差异;添加小麦或玉米秸秆,尿素在施入土壤后的第2天达到挥发高峰,而仅施用尿素的土壤在第3天达到挥发高峰;施肥后氨挥发损失总量为尿素>尿素 玉米秸秆>尿素 小麦秸秆;不同处理氨挥发损失量与土壤pH值和土壤无机氮含量具有显著相关性。     

土壤含水量对秸秆分解的影响及动态变化

采用秸秆与土壤混合培养的方法,研究了秸秆分解时对土壤含水量的需求以及土壤水分的动态变化。结果表明,土壤含水量主要影响秸秆前期的分解,在土壤含水量为20.0%和15.0%的条件下,秸秆分解率在第10天分别为30.73%和14.01%,在第60天分别为52.90%和43.20%。同时,秸秆在分解过程中可以释放出水分,从而提高土壤含水量,并使之在较长时间内保持稳定。加入秸秆组的土壤含水量在第50天比对照组高出5.41%,说明秸秆还田的保水、增墒作用非常显著。     

不同包膜尿素对土壤养分特性的影响

为探明粉煤灰与超细磷矿粉作为包膜材料的缓释效果,以粉煤灰和超微细磷矿粉为包膜材料,自制两种不同涂层厚度的包膜缓释尿素,在大田实验条件下,以普通尿素、树脂包膜尿素和硫包膜尿素为对照,研究了两种不同膜材料缓释尿素对土壤养分特性的影响。结果表明:自制包膜尿素比普通尿素更能改善土壤的持续供氮能力,提高土壤脲酶活性,30%粉煤灰包膜尿素及25%和30%的超微细磷矿粉包膜尿素缓释效果最好;与树脂包膜和硫包膜尿素相比,自制包膜尿素可提高小白菜生长前期土壤中的养分含量。     

尿素施用量对不同土壤中微生物的影响

通过小麦盆栽模拟培养试验,研究了尿素施用量对水旱轮作地和常年旱地两种土壤中微生物的影响。结果表明:不同尿素施用量对两种土壤中微生物的影响较大,随着施肥量的增加土壤微生物的数量呈下降趋势,在肥土配比达到1∶400时,两种土壤中微生物数量下降最快,而当肥土配比达到1∶200时,土壤中真菌、放线菌的数量几乎为零,细菌只有极少量。从土壤真菌种类上来看,施肥后两种土壤中真菌的种类略有下降,主要分离到了曲霉属、青霉属、镰刀属和木霉属的真菌,其中前两类真菌数量所占比率较大,比对照高10%以上,后两类真菌数量也略有上升。     

麦玉秸秆还田对土壤养分动态变化的影响

通过定位试验在玉米秸秆全量粉碎还田及小麦秸秆旋耕施肥播种同步完成的前提下,研究秸秆还田循环利用条件下小麦玉米两熟制土壤养分特性的动态变化.结果表明,从玉米收获期至小麦成熟期,各处理的土壤全氮量有所降低,而土壤碱解氮在小麦整个生长发育时期呈现增加的趋势.小麦秸秆全量还田和玉米秸秆还田对稳定小麦生长前期(拔节期以前)的土壤有机质含量具有明显作用.秸秆还田对土壤速效磷含量的降低具有减缓作用.     

不同硝化抑制剂对尿素转化的影响

【目的】比较不同硝化抑制剂在石灰性土壤上对氮素转化的抑制效果,旨在选择石灰性土壤上较理想的硝化抑制剂,为进一步提高氮素利用率、减少环境污染提供依据。【方法】以单纯施用尿素为对照,采用室内土壤培养试验法,将硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸(DMPP)、双氰胺(DCD)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)和硫脲(TU)施入土壤,在培养一定时间(1~50 d)后采样,测定土壤的NH4+-N、NO3--N、NO2--N含量及pH和电导率(EC)。【结果】硝化抑制剂DMPP、DCD和AM不仅能够有效延缓尿素的水解,显著抑制土壤中NH4+-N的氧化作用,而且能够较长时间保持较高的NH4+-N含量,使硝化作用延滞35~38 d。各硝化抑制剂(TU除外)处理明显推迟了NO3--N的释放高峰期,对硝化过程均表现出明显的抑制作用。各硝化抑制剂处理的NO3--N、NH4+-N、电导率和pH之间有显著的相关性,土壤NO3--N含量与EC值呈显著正相关(P<0.05),而与pH值呈显著负相关(P<0.05);土壤NH4+-N含量与EC值和pH值的相关性则与NO3--N相反。【结论】在本试验条件下,TU未表现出对石灰性土壤氮损失的抑制效果,其他3种硝化抑制剂的抑制能力强弱顺序为DMPP>DCD>AM(P<0.05)。     

腐殖酸-尿素复合物配施尿素在不同施肥土壤上的NH3挥发特征

【目的】施用腐殖酸尿素可以有效减少氮素NH₃挥发损失,肥料中的腐殖酸发挥了很大作用,但是由于腐殖酸与尿素反应所得产物腐殖酸尿素复合物（UHA）对土壤NH₃挥发的影响可能不同于常规腐殖酸（HA）,进行相关研究将有利于揭示腐殖酸尿素降低土壤NH₃挥发的机理。【方法】利用无水乙醇从腐殖酸尿素中提取得到UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上,开展室内恒温土壤培养试验,研究HA或UHA配施尿素对土壤NH₃挥发的影响,二者的用量分别为尿素用量的0.5%与5%,分别用0.5HA+U、5HA+U、0.5UHA+U和5UHA+U表示,同时设置单施尿素（U）及不施尿素与腐殖酸处理（CK）。测定土壤NH₃挥发速率及累积量,土壤尿素态氮、硝/铵态氮含量,土壤脲酶活性等。【结果】（1）各施氮处理,长期施肥土壤NH₃挥发累积量均高于长期不施肥土壤,这可能与长期施肥导致土壤pH远低于不施肥土壤,土壤硝化过程减弱,尿素水解产生的铵态氮在土壤中累积有关。（2）HA或UHA配施尿素均可以有效降低土壤NH₃挥发量,但是降低幅度与土壤是否长期施肥及二者用量有关：在长期不施肥土壤上,与单施尿素（U）相比,HA配施尿素土壤NH₃挥发量可显著降低4.4%—22.9%（P<0.05）,且5HA+U处理降低幅度大于0.5HA+U处理,但是在长期施肥土壤上,尿素配施HA处理,土壤NH₃挥发量仅降低4.1%—7.5%,与U处理无显著差异;然而,尿素配施其用量0.5%的UHA,在长期不施肥与长期施肥土壤上均可以显著降低土壤NH₃挥发累积量（P<0.05）,土壤NH₃挥发量较单施尿素处理分别降低26.5%与12.9%（P<0.05）。（3）HA降低土壤NH₃挥发量可能与降低土壤脲酶活性有关,而UHA可能与促进土壤硝化过程有关。【结论】土壤培养条件下,与常规腐殖酸相比,腐殖酸尿素中的腐殖酸尿素复合物可更加有效地减少土壤NH₃挥发量,且作用效果与土壤是否长期施肥无关。     

缓释尿素不同用量对土壤氮素变化状况的影响

通过田间试验,研究了缓释尿素用量与土壤氮素的变化情况。结果表明,缓释尿素对土壤全氮的含量没有影响,能够增加土壤碱解氮的含量,但是不同层次增加的幅度不同,由表层向下依次增加,说明缓释尿素容易随水向下土层迁移。土壤碱解氮的含量萌芽前至开花期明显增加,开花期到坐果期基本稳定不变,说明由于缓释尿素的缓释作用,在不追肥的情况下,能够使土壤碱解氮在坐果期仍能保持较高的水平。     

不同剂型尿素酶抑制剂对土壤尿素酶活性及大豆生长的影响

研究了粉剂(DP)和水剂(AS)尿素酶抑制剂对土壤中尿素水解和大豆生长的影响。结果表明,两种不同剂型的尿素酶抑制剂对尿素酶活性和尿素水解均有显著的抑制作用,对大豆根系活力有促进作用,并随着尿素酶抑制剂施用浓度的增加而增强。在试验浓度范围内,未发现尿素酶抑制剂对大豆株高有明显的不利影响。粉剂和水剂尿素酶抑制剂对尿素酶活性的抑制作用和对大豆根系活力的影响无明显差异。     

土壤可溶性氮及氮代谢酶活性动态变化及对温度的响应

采用室内恒湿培养试验探讨土壤可溶性氮及氮代谢酶活性的动态变化规律及温度对土壤可溶性氮及氮代谢酶活性的影响。结果表明,土壤NO_3~--N含量呈先增加后降低的趋势,在培养48~58d达到最大值;NH+4-N含量呈降低趋势,培养73d后趋于稳定;SON和TSN含量呈"升高-降低-升高-降低"的波浪形变化趋势,在48d时累积量达到最大值。土壤NO_3~--N含量随培养温度升高显著增加,并与之达到极显著正相关;土壤NH_4~+-N则显著降低,与培养温度之间显著负相关;培养中期及培养后期部分取样时间内,土壤SON与培养温度显著相关,其他取样时间均无显著相关性。随着培养时间的延长,土壤脲酶活性呈"升-降-升-降"的抛物线动态变化趋势;土壤蛋白酶活性表现为培养前期、中期高于培养后期;土壤天冬酰胺酶活性呈折线上升后下降的变化规律;土壤天谷氨酰胺酶活性呈折线上升的变化趋势。从培养温度看,在本研究设定的温度范围内,土壤温度的变化对脲酶活性无显著影响,但在部分取样时间内对蛋白酶、天冬酰胺酶和谷氨酰胺酶活性有显著影响。