灌水对棉田土壤矿质氮运移的影响

以阿拉尔垦区棉田为试验地点,采用8100、6600、5100、3600m3·hm-24个灌水水平,对5次灌水后100cm土层NO3--N、NH4+-N含量进行了分析.结果表明:在4～9月整个种植周期内,0～60cm土层的养分浓度均呈下降趋势,60～100cm土层养分的浓度则缓慢上升,灌水量越大,深层养分的浓度越高;当土壤NO3--N累积量较大时,不同灌水处理间土壤NO3--N含量的变化非常显著;灌水对土壤铵态氮运移影响远小于对硝态氮的影响.     

氮肥施用量对水浇地覆膜马铃薯土壤矿质氮含量及马铃薯产量的影响

【目的】针对马铃薯生产中存在的氮肥过量施用问题,探索氮素在土壤中的残留情况和马铃薯最佳施氮量,为科学施用氮肥提供参考.【方法】通过田间试验,研究不同氮肥水平(0,75,150,225,300,375Nkg/hm2)对水浇地覆膜马铃薯‘青薯9号’各生育期土壤0~20cm和20~40cm土层矿质氮(铵态氮+硝态氮)含量及马铃薯产量的影响.【结果】随施氮量的增加,土壤铵态氮含量变化较小,但0~20cm和20~40cm土层硝态氮的含量随施氮量增加显著增加,不同氮肥用量T2、T3、T4、T5和T6处理的0~20cm土层中硝态氮含量至收获期时高达57.53,88.53,149.86,185.10mg/kg和240.42mg/kg,比播前增加了40~200mg/kg;20~40cm土层硝态氮含量至收获期时分别为63.90,88.11,156.70,192.13mg/kg和244.51mg/kg,比播前增加了30~200mg/kg;过量施氮(T5和T6)和氮肥施用不足(T1、T2和T3)均降低了马铃薯的块茎产量.【结论】试验条件下,马铃薯的经济最佳施氮量和最高产量施氮量分别为180.99kg/hm2和231.07kg/hm2.不同氮水平主要通过影响‘青薯9号’的平均单株薯质量而影响块茎产量.     

土壤矿质氮及其测定方法研究进展

土壤矿质氮是土壤氮素的重要组成部分,在土壤氮素的转化中起重要作用,是反映土壤肥力的一大指标,主要包括硝态氮和铵态氮。土壤矿质氮的累积与土壤微生物、施肥、温度、水分、耕作方式和土地利用方式密切相关。土壤矿质氮的流失可能会造成土壤肥力下降、地表水体富营养化,释放的氧化亚氮会引发温室效应,最终影响人类的生存发展。从土壤矿质氮的组成与来源、影响氮素矿化的因素、矿质氮的提取与测试以及对环境的影响4个方面进行综述,并对各种测试方法进行比较,以期为土壤矿质氮的研究提供依据。     

川中丘陵区涪江流域土壤矿质氮空间分布特征

采用GPS、地统计及地理信息系统(GIS)相结合的技术和方法研究了川中丘陵区涪江流域土壤矿质氮含量的空间分布特征及其影响因素.结果表明,研究区内土壤硝态氮(NO-3-N)和铵态氮(N+4-N)含量分别为(79.21 ±24.34)mg·kg-1和(8.89±2.47)mg·kg-1,在不同土壤类型中,土壤硝态氮和铵态氮含量存在极显著差异(P＜0.01).土壤硝态氮含量以许家沟和中河沟区域为中心向北部和南部递增;土壤铵态氮含量以赵家湾、中河沟和任家沟为低值中心(<8.00 mg·kg-1)向两旁逐渐增加.从低海拔到高海拔土壤硝态氮含量呈先增加后降低的趋势,土壤铵态氮含量持续降低;在丘体下部和平坝土壤中硝态氮和铵态氮含量均高于其他3种地形土壤中其含量;土壤硝态氮在不同坡度中均值比较为缓坡地>坡地>陡坡地>平地,从平地到陡坡地土壤铵态氮含量呈显著降低趋势;土壤硝态氮含量在小麦与其他作物轮作方式中明显低于油菜与其他作物轮作方式中其含量,土壤铵态氮则相反.     

土壤铵态氮硝态氮适宜储藏条件的研究

土壤铵态氮、硝态氮是作物吸收氮素的最主要的2种形式。近年来,随着土壤铵态氮、硝态氮检测量的增加,土壤样品采集的集中性与检测时间分散性的矛盾日益凸显。为了能合理地安排工作,确保土壤中铵态氮、硝态氮含量检测结果的准确性,特对土壤及浸提液中铵态氮、硝态氮浸提液在恒温、常温下的流失性状况进行研究,探索出对于土壤中铵态氮、硝态氮的测试过程中处理及测试过程中适宜的储藏条件。     

紫色土壤氮素不同流失形式的比较研究

土壤氮素流失形式及其量化研究是农业小流域氮素管理及流失过程模拟的核心内容之一,以紫色土区3个具有不同地形和土地利用方式的典型农业小流域为研究对象,比较研究了区域土壤氮素在降雨侵蚀过程中流失的主要形式。结果表明,紫色土区土壤氮素以硝态氮为主要流失形式,其流失浓度一般占硝态氮和铵态氮总浓度的80%以上,农田利用为主流域的则高达90%以上。氮素流失的平均浓度因流域土地利用类型的差异而显著不同,农田的一般为(5.36±2.13)mg/L,而非农田利用的变化在1.70~3.15mg/L之间。农田硝态氮的精确管理应作为减控流域土壤氮素非点源流失的关键措施。     

生物炭对杉木人工林土壤氮素的影响

为探讨不同类型生物炭对杉木人工林土壤氮素形态的影响,以福建省三明市莘口教学林场不同发育阶段杉木人工林为研究对象,选择2种不同类型生物炭(竹炭和木炭),研究其对杉木人工林土壤不同形态氮素的影响。结果表明:2种生物炭对土壤全氮含量影响较小且主要集中于表层,施炭处理1 a后,土壤水解氮含量均有显著提高,但从第2年开始水解氮含量逐渐下降,在第3年水解氮含量与对照无显著差异;2种生物炭对土壤无机态氮含量影响差异较小,竹炭处理的土壤无机氮含量有所增加,而木炭处理的则多为下降。施炭处理分别与发育阶段、土壤层次对土壤水解氮含量有明显的交互影响。生物炭对杉木不同发育阶段影响为:幼龄林>中龄林>老龄林。竹炭对土壤改良作用优于木炭。     

施肥条件下白云石粉对菜地土壤氮素转化的影响

采用室内培养的方法,研究施肥条件下添加白云石粉对菜地土壤氮素形态转化的影响,结果表明：土壤铵态氮含量呈先增加后减少的趋势,而硝态氮含量呈逐步增加的趋势;随着白云石粉用量的增加,土壤铵态氮含量减少而硝态氮含量增加.     

黄土高原洞子沟流域植被自然恢复年限对土壤氮素的影响

[目的]为了探究自然植被恢复对黄土高原土壤退化修复的影响,分析自然植被恢复年限、土壤土层等因素对土壤氮素的影响.[方法]以黄土高原洞子沟流域土壤氮素为研究对象,测定流域内南北坡不同植被恢复年限土壤不同层次(0 ～ 10、10 ～20 cm)的3种氮素形态(有机氮、铵态氮和硝态氮)含量,并且探讨各氮素间相互关系.[结果]随着恢复年限的增加,3种土壤氮素整体上持续增长,其中南坡表现为自然恢复60年＞自然恢复30年＞自然恢复10年,且有机氮含量的增加最明显,增长了3.07倍,北坡土壤氮素含量表现为自然恢复100年＞自然恢复60年＞自然恢复10年＞退耕2年,同时硝态氮的增加最明显,增加了13.19倍;氮素的各形态之间均存在极显著的相关关系,相关系数均介于0.50～0.94之间;随着植被恢复年限的增加,不同形态氮素的含量在总氮中所占比例呈现小幅度的波动,但总体上基本保持稳定.[结论]该研究可以为黄土高原地区植被恢复与生态保护提供科学理论依据.     

三峡库区不同植被覆盖对土壤氮的影响

不同植被类型影响着土壤养分的积累、分布与循环,而土壤氮素是植被生长的重要限制性元素。通过分析宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)覆盖下土壤氮素的变化情况,研究了不同植被对土壤氮素各形态的影响。结果表明,土壤全氮、硝态氮和微生物氮都是柏树地显著大于菜地和橘树地,而菜地和橘树地之间无显著性的差异;土壤矿化氮和微生物氮/全氮的变化顺序是柏树地橘树地菜地。说明不同植被覆盖对土壤氮有显著的影响,柏树地更有利于土壤氮的积累,氮的有效性也最高,由此认为柏树长期生长有益于土壤氮的改善。     

降低样品采集制备过程中土壤硝态氮和铵态氮测定误差的方法

【目的】分析新鲜土壤样品采集、保存、浸提以及浸提液存放等处置方式对土壤硝态氮、铵态氮测定结果误差的影响,研究降低测定结果误差的途径,提出实现测定结果在误差范围内的土样采集和制备方法。【方法】通过对文献收集、整理和统计分析,分析测定过程中人为影响痕迹最多的新鲜土样的采集、保存、浸提以及浸提液存放等环节的处置方式对土壤硝态氮、铵态氮测定结果误差的影响。【结果】实验室测定步骤有严格误差控制,而土壤样品采集和制备环节易引起测定数据误差;土样采集和运输时放置在室外或低温运输都会引起土壤硝态氮和铵态氮含量增加;土样风干、烘干保存时硝态氮和铵态氮含量增加,长时间冷藏含量也会增加,冷冻保存时含量变化最小;不同浸提剂和不同浸提时间的测定结果有差异,浸提液保存方式对测定结果有明显影响。【结论】测定得到接近土样采集时的田间新鲜土壤中氮含量的关键途径为加快采样速度、样品储运、浸提等环节。     

土壤预处理对土壤氮素组分的影响

运用室内模拟培养的方法研究了土壤预处理过程对土壤氮素组分的影响。结果表明：随着处理温度的升高,土壤铵态氮的数量有所增加;而对土壤硝态氮的数量影响不大;土壤可溶性有机态氮的数量有增加的趋势,其中１０５℃处理后的土壤可溶性有机态氮的数量明显高于鲜土、风干土和４０℃处理的土样,１０５℃处理后的土壤可溶性有机态氮除了大部分来来土壤微生物态氮的降解产物之外,尚有一部分是靠高温将土壤本身大分子含氮化合物分解而产生的。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180 kg·hm^-2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0~60 cm土层硝态氮含量呈现"上升-下降-上升-下降-稳定"的变化趋势,而60~120 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2处理在60~100 cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0~120 cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm^-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179~209 kg N·hm^-2是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

冬小麦生育期内土壤氮素的时空变异

【目的】研究冬小麦生育期内土壤溶液中硝态氮及铵态氮的时空变化特征及变量追肥对其含量变化的影响,以期为田间作物的栽培与管理提供参考依据。【方法】以国家精准农业研究示范基地2013-2014年小麦试验为例,采用常规统计分析与地统计分析两种方法分别探索土壤溶液中硝态氮与铵态氮在时间序列上的变化特征及空间结构特征,并采用普通克里金插值法获取硝态氮与铵态氮空间分布图,最终比较分析了冬小麦生育期内硝态氮与铵态氮的空间变化规律。【结果】通过常规统计分析发现冬小麦起身期至收获期内,土壤溶液中铵态氮含量受追肥影响不明显,整体呈降低趋势,而硝态氮含量受追肥影响,呈先降低后升高又降低的趋势;在起身、拔节、开花与灌浆期,不同追肥处理间铵态氮的变化没有显著差异,在收获期,D、S处理与其他不同处理间有显著或极显著差异;硝态氮的变化在起身与开花期,不同处理间没有显著差异,在拔节期,BH处理与其他各处理间均有极显著差异;在灌浆期,CK处理与T处理、D处理、S处理间均有极显著差异;在收获期,D处理与其他各处理间有显著或极显著差异。通过地统计分析发现起身、拔节、收获期的铵态氮空间分布均一度较高,连续性强,空间自相关性好,而开花、灌浆期其空间分布差异较大,受随机因素影响严重;拔节、灌浆、收获期的硝态氮空间分布连续性强,均一度高,空间自相关性好,而起身、开花期其空间分布差异较大,空间自相关性较弱。分析对比硝态氮与铵态氮的空间插值图发现硝态氮在起身与拔节期,试验区北部含量低于南部,到开花与灌浆期整个试验区硝态氮含量普遍较高,到收获期变为北部含量高于南部;铵态氮在起身期,试验区北部含量低于南部且由北往南含量逐渐升高呈条带状分布,到开花与灌浆期其空间分布差异较大,到收获期北部含量明显高于南部。【结论】变量追肥对于铵态氮的变化趋势没有影响,提高了硝态氮含量且主要发生在开花期,同一生育期内不同处理之间对于它们含量的变化是有差异的。     

A NIR Technique for Rapid Determination of Soil Mineral Nitrogen

The objective of this investigation is to determine the possibility of rapidly sensing soil mineral-N content using near infrared (NIR) reflectance. Simulation studies were conducted to determine the ability of Partial Least Squares (PLS) and Principal Components Regression (PCR) techniques to relate NIR spectral data to soil nitrate content in the presence of interfering effects and experimental noise. The simulation studies revealed that both PLS and PCR techniques were quite robust in predicting soil nitrate content provided the calibration set included the same interfering effects. These techniques failed completely if the prediction set contained interfering effects which were not included in the calibration set. This implies that a site-specific calibration is necessary for this technique to work successfully. Laboratory tests using Yolo loam and Capay clay soil samples as well as verification tests using field soils (Yolo loam and Capay clay) mixed with nitrogen fertilizer indicated that soil mineral-N content can be determined using the NIR technique provided site-specific calibration is used.     

不同氮肥在不同土壤中对小麦氮素利用及产量的影响

为探究不同土壤类型下适合小麦生长的氮肥种类,以'豫教5号'为供试材料,于2017-2018年在河南省临颍县开展盆栽试验,设置潮土(SC)、黄褐土(SH)、砂姜黑土(SS)三种土壤类型;尿素(UR)、硝酸铵(AN)、硫酸铵(AS)、硝酸钙(CN)、氯化铵(AC)5种氮肥类型,研究不同土壤类型下不同氮肥处理对小麦干物质累积...     

肥料增效剂对水稻产量、土壤及地表水中无机氮的短期效应

采用大田试验,研究了3种肥料增效剂与化肥减量配施对水稻产量、稻田土壤和水体中铵态氮及硝态氮动态变化的影响。试验结果表明,通过配施肥料增效剂,在保证水稻产量前提下,可以减少10%~15%的肥料用量;水稻生长前期,3种肥料增效剂均能一定程度地降低土壤中硝态氮含量,但在水稻生长后期对土壤、水体中铵态氮和硝态氮的短期效益不明显。     

盐碱化土壤的两种提取液研究

对盐碱土的两种提取液的阴、阳离子的测定值，应用推理计算法，揭示了饱和提取液到５：１提取液之间发生的一系列定量的化学过程和物理化学过程。对这批土样，即ＣａＣＯ３、ＣａＳＯ４、ＭｇＣＯ３的溶解；溶液中的Ｃａ＋Ｍｇ与胶体上的交换性Ｎａ之间的交换反应；还有负吸附效应。     

生物炭对茶园酸性红壤氮素养分淋溶的影响

福建省山地茶园水土流失严重,高坡度开垦茶园会造成土壤养分淋失,引起土壤酸化。为研究生物炭对茶园酸性土壤氮素养分淋溶的影响,采用室内土柱模拟试验,设置对照CK（C0N0）、单施常规量氮肥（C0N1）、单施两倍量氮肥（C0N2）、常规施氮肥增施2%生物炭（C1N1）、常规施氮肥增施5%生物炭（C2N1）5个处理,研究不同生物炭和氮肥添加处理下茶园酸性土壤氮素养分淋溶变化和规律。结果表明,常规施肥条件下,随着生物炭添加量增大,淋滤液体积显著降低,全氮、硝态氮、铵态氮的淋失量显著降低。添加生物炭处理土柱中NO-3-N和NH+4-N的淋溶开始时间均晚于未添加生物炭处理土柱,且NO-3-N的浓度峰值较NH+4-N的出现早。与C0N1相比,生物炭施用处理（C1N1和C2N1）显著提高了土壤pH,NO-3-N的淋溶量分别降低了60%和77%,NH+4-N的淋溶量分别降低了40%和39%。就不同氮素形态而言,C1N1和C2N1处理中均先检测到NO-3-N,说明生物炭对NH+4-N的固持能力大于NO-3-N。研究表明在茶园酸性红壤中添加生物炭可减缓氮素损失,提高土壤养分含量,结果为茶园酸性红壤的土壤改良提供理论依据和参考意义。     

不同比例复配土种植玉米对土壤氮素分布的影响

通过在砒砂岩与沙不同比例混合形成的复配土上种植玉米,研究复配土中硝态氮、铵态氮的分布及运移情况。结果表明,土壤硝态氮容易被水分淋洗,且复配土中沙的比例越大,土壤硝态氮淋洗的速度越快、淋洗的深度越深;复配土中铵态氮含量普遍偏低,复配土含沙量越高,铵态氮变化越大。因此,在含沙量较高的复配土中应采取适当措施,减小养分流失造成的肥力浪费。