氮肥与有机肥配施对设施土壤净矿化氮动态变化的影响

研究设施栽培条件下氮肥与有机肥配施对土壤净矿化氮含量及其速率的动态变化的影响,以评估净矿化氮在设施土壤供氮能力方面的作用,为设施番茄生产的合理施肥提供重要的理论依据。以设施番茄栽培连续7年定位施肥田间试验为依托,选择不同施氮量（N0、N1、N2、N3）和不同氮量配施有机肥（MN0、MN1、MN2、MN3）8个处理土壤,采用室内连续好氧培养方法,研究了各施肥处理土壤净矿化氮含量及净氮矿化速率,分析了土壤净矿化氮含量与可溶性有机氮、微生物量氮含量之间的联系。研究结果表明:在0 ~ 20 cm土层,氮肥与有机肥配施处理土壤全氮和无机氮含量均显著高于单施氮肥处理（P < 0.05）,施氮量对土壤全氮含量无显著影响,但对土壤无机氮含量则有显著影响,随施氮量的增加呈显著增加趋势。在培养过程中,各处理土壤净矿化氮含量随着培养时间延长呈先逐渐增加而后下降趋势,各处理土壤净氮矿化速率在培养7 d时最大,7 ~ 70 d期间快速下降,70 d后呈缓慢下降趋势,氮肥与有机肥配施处理土壤净矿化氮量和净氮矿化速率均显著高于单施氮肥处理（P < 0.05）,氮肥与有机肥配施处理土壤净矿化氮含量和净氮矿化速率随施氮量增加呈下降趋势;与单施氮肥相比,氮肥与有机肥配施显著提高土壤可溶性有机氮与微生物量氮含量（P < 0.05）,但受施氮量影响不显著;土壤净矿化氮含量与可溶性有机氮、微生物量氮之间有密切联系,但与可溶性有机氮之间的密切程度更大。综合来看,MN1、MN2处理可显著提高土壤供氮能力（无机氮 + 净矿化氮）。在设施番茄栽培条件下,连续7年氮肥与有机肥配施可显著提高设施土壤供氮能力,也可较好地协调设施土壤氮素供应与固持的关系。     

长期有机培肥模式下黑土碳与氮变化及氮素矿化特征

土壤氮的矿化是土壤氮素肥力的重要指标,是影响作物产量至关重要的因素。本研究依托黑土长期定位试验,通过取样分析研究了32 a不同培肥模式下黑土碳、 氮及主要活性组分的变化,采用淹水培养法研究了不同施肥模式下黑土氮素的矿化特征。结果表明,施肥显著提高黑土可溶性碳（DOC）、 氮（DON）的含量及其比例。在氮、 磷、 钾化肥的基础上配施有机肥,显著降低了土壤微生物量氮（SMBN）占土壤总氮的比例,提高了土壤微生物量的C/N比值（SMBC/SMBN）,促进了土壤氮的生物固持。施肥32 a后,单施常量和高量有机肥处理的土壤氮的矿化量（Nt）显著提高,分别相当于不施肥的8.2倍和10.2倍,而单施氮或氮磷钾化肥对黑土氮素矿化量无明显影响。施用有机肥显著提高了土壤氮素的矿化率（Nt/TN）,但有机肥配施化肥（氮或氮磷钾）的处理与单施有机肥相比,黑土氮的矿化率显著降低,降低幅度分别为23.5%~32.1% 和14.1%~17.8%。土壤氮素矿化量与土壤有机质、 全氮储量、 活性碳、 氮组分均呈极显著线性相关,但氮素的矿化率随着有机质和全氮含量的提高而提高至0.4% 后基本稳定。表明尽管土壤氮的矿化与有机质的含量直接相关,但土壤有机质的品质同样决定着土壤氮素的矿化能力。施有机氮是提高土壤供氮能力的重要途径。     

长期不同化肥氮用量对设施菜地土壤氮素矿化和硝化作用的影响

为揭示长期施用不同化肥氮对设施菜地土壤供氮能力的影响，选取连续种植15年不同化肥氮用量下的设施菜地土壤，采用好气密闭培养法研究长期不同化肥氮用量对设施菜地土壤氮素矿化和硝化作用的影响。供试土壤为5个氮施用水平，分别为：不施化肥氮（CK），常规化肥氮（100% N），常规化肥氮上减氮20%（80% N）、40%（60% N）、60%（40% N）。结果表明：与初始矿质氮量相比，培养结束后CK、40% N、60% N、80% N和100% N处理土壤矿质氮变化量分别为38.9、44.7、20.6、-32.7、-87.6 mg/kg；CK、40% N和60% N处理土壤矿质氮变化量分别占各自土壤全氮量的2.7%、2.5%和1.0%，80% N和100% N处理土壤矿质氮量与初始矿质氮量相比下降1.3%和3.1%；CK、40%、60% N、80% N和100% N处理土壤硝化速率分别为19.3、11.2、4.9、5.2、1.2 mg/（kg·d）。长期高量化肥氮（80% N和100% N）投入下，设施菜地土壤氮素矿化和硝化速率显著降低，土壤供氮能力下降，土壤pH降低可能是导致土壤矿化和硝化作用受到抑制的原因之一。鉴于此，设施蔬菜种植体系在现有施氮水平上应减少化肥氮投入，科学优化施肥，维持土壤的供氮能力，确保设施土壤的可持续利用。     

长期定位施肥对旱作农田土壤全氮及其组分的影响

基于田间定位试验,研究了长期施肥对旱作冬小麦农田土壤全氮及其组分的影响,试验设4个处理(对照不施肥CK、氮磷配施NP、化肥与有机肥配施NPM以及长期休闲地BL),测定了0—15,15—30,0—30cm土壤全氮、微生物量氮、潜在矿化氮和颗粒有机氮含量。结果表明,长期持续施肥30a后,在0—30cm土层,NPM处理土壤全氮、微生物量氮、潜在矿化氮分别较CK提高了35.0%,27.0%和48.9%(P0.05),且这种增加作用在15—30cm更明显,土壤全氮增幅达到41.3%(P0.05),但颗粒有机氮差异并不显著;此外,NPM处理微生物量氮、颗粒有机氮含量较NP处理分别提高了35.2%,307.5%(P0.05),而NP处理与CK仅潜在矿化氮差异显著。与种植作物相比,长期休闲降低了土壤全氮、微生物量氮、潜在矿化氮和颗粒有机氮含量,差异分别为15.0%,1.8%,31.3%和33.6%,但均未达到显著水平。相关性分析表明,土壤全氮、潜在矿化氮、微生物量氮和颗粒有机氮两两之间存在着显著的正相关关系。总的来说,长期持续施入有机肥能够有效地增加旱作农田土壤全氮,同时增加其组分含量,有助于维持土壤健康,保持其供氮能力。     

不同培肥措施对采煤塌陷区复垦土壤氮素矿化的影响

为揭示不同培肥措施对采煤塌陷区复垦土壤氮素矿化特征,采用间歇淋洗好气培养法,研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)、化肥配施有机肥(MCF)和化肥配施生物有机肥(MCFB)5种培肥措施对复垦4年和8年土壤矿质态氮和可溶性有机氮变化及氮素矿化特征的影响。结果表明:间歇淋洗好气培养过程中,复垦8年土壤累积NO_3~-—N产生量较4年增加2.63%~26.83%,NH_4~+—N累积产生量增加12.50%~32.14%,可溶性有机氮(SON)累积产生量在CF和M处理下减少31.59%~62.50%,其他处理增加3.44%~34.69%。同一复垦年限下NO_3~-—N、NH_4~+—N和SON累积产生量均以MCFB最高。从矿化参数来看,5种培肥措施土壤矿化势(N_0)均表现为复垦8年高于复垦4年土壤,增加幅度为MCFB(26.9%)CK(15.9%)CF(15.0%)M(12.7%)MCF(4.8%);CK和CF处理下潜在可矿化有机氮(N_0/N)随复垦年限增加而减少,减少率分别为9.4%和13.8%,其余3种培肥措施N_0/N呈增加趋势,增加率表现为MCF(13.2%)MCFB(7.5%)M(2.8%);MCF处理下矿化率(N_t/N)随复垦年限增加而增加,增加率为13.2%,其余4种培肥措施的矿化率(N_t/N)均表现为复垦8年低于复垦4年土壤,减少幅度为CF(12.1%)CK(9.4%)MCFB(7.5%)M(2.7%)。不同处理间N_0、N_0/N和N_t/N值则均以8年复垦土壤的MCFB处理最高。综合来看,经过连续8年复垦,化肥配施生物有机肥较其他培肥措施更大程度上提高了各项矿化参数值,但随着复垦年限的增加,以化肥配施有机肥处理的N_0、N_0/N的增加幅度最大,以化肥配施生物有机肥处理的N_t/N减少率最低,长期单施化肥有降低潜在可矿化有机氮量(N_0/N)的趋势。     

旱地土壤氮素矿化参数与氮素形态的关系

应用间歇淋洗培养方法 ,以长期不同培肥定位试验土壤为研究对象 ,求得土壤氮素矿化参数 ,并探讨氮素矿化潜势 (N0)、碱解氮、微生物氮、可浸提易矿化氮、全氮之间的关系。结果表明 ,在 35℃和 20℃条件下培养 ,一级动力学模型能够很好的拟合试验数据 ,模拟方程和模拟参数均达到极显著水平。经过 15年的培肥和轮作 ,无论是单施氮肥区 ,还是氮肥与有机肥配合施用区 ,N0均有不同程度的增加 ,这标志着土壤活性有机氮库增加。k值变化范围在0.004628～0.013148d-1之间 ,说明可矿化氮以每天 0.46 %～1.31%的平均速率矿化释放。而且 ,在本试验条件下 ,淋洗液中均含有一定数量的可溶性有机态N ,因此进行氮素矿化研究时 ,同时测定NH4-N、NO3-N和Norg的含量是必要的。 35℃下 ,N0 占全氮的比例为 7.23%～17.36% ,变异系数30.4% ;易矿化有机态氮占全氮的比例为0.27%～0.48% ,变异系数 200% ;碱解氮占全氮的比例为 5.55%～6.54% ,变异系数仅 5.8% ;微生物氮占全氮的比例在 2.16%～5.18%之间 ,变异系数28.8%。从几种指标测得的平均值看 ,N0碱解氮 微生物氮 易矿化氮 ,而变异系数是N0微生物氮 易矿化氮 碱解氮。虽然N0的绝对值远高于田间实际矿化量 ,     

施入~(15)N标记氮肥在长期不同培肥土壤的残留及其利用

采用盆栽试验和短期矿化培养相结合的方法,研究了施入15N标记氮肥(+N)及其与秸秆配施(+1/2N+1/2S)在3种长期(19年)不同培肥土壤(即:No-F,长期不施肥土壤;NPK,长期施用NPK化肥土壤;MNPK,长期有机无机肥配施土壤)中的残留及其矿化和作物吸收特性。结果表明,第一季小麦收获后,+1/2N+1/2S处理下三供试土壤和+N处理下的NPK和MNPK土壤残留肥料氮(残留15N)中有82.6%~95.1%以有机态存,而+N处理下No-F土壤残留15N有47.7%以矿质态存在。经过28 d矿化培养后,与NPK土壤相比,MNPK土壤氮素净矿化量显著增加,增幅为39%~49%;NPK和MNPK土壤残留肥料氮(残留15N)矿化量为1.23~1.90 mg kg-1,占总残留15N的2.78%~5.53%,均显著高于No-F土壤。与+N处理相比,+1/2N+1/2S处理显著提高了3供试土壤氮素净矿化量,但两施肥处理对NPK和MNPK土壤残留15N矿化量无显著影响。+N处理下No-F土壤残留15N的利用率为20%,显著高于NPK(9%)和MNPK(12%)土壤。两种施肥处理下,MNPK土壤残留15N的利用率均显著高于NPK土壤。短期培养期间土壤氮素矿化量和第二季小麦生育期作物吸氮量呈显著性正相关,而残留15N矿化量和第二季小麦吸收残留15N量间无显著性相关关系。长期有机无机配施可以提高土壤残留肥料氮的矿化量及有效性。     

不同轮作施肥对土壤有机氮分解特征的影响

在各长期轮作施肥系统中，耕层土壤矿化培养过程扣ＰＨ及剖面矿化势的变化，说明了长期不贩 轮作和施肥方式引起土壤有机氮数量和性质的变化，ＰＨ变化具有一共同特征，在０～４周，各处理间差异显著，而后期变化趋势，趋于一致，向策碱性环境发展。各处理的剖面矿化势的变化反映了有机氮可矿化数量的改变，小麦连作施肥和苣稽连作施肥均说明施用有机肥对土壤有机氮水平有较好的提高作用。８粮豆轮作３ａ对土壤供氮能力的提高作用大     

基于长期定位试验的水稻土氮素剖面分布及养分供应特性研究

基于已持续26年的水稻土长期定位试验,研究了长期施肥对水稻土剖面氮素迁移分布和C/N的影响,不同施肥方式下土壤氮素矿化曲线和硝化强度变化,以及累积矿化量与有效积温的关系,结果表明:(1)长期施肥使土壤表层氮素累积量明显增加,土壤剖面含氮量分布曲线呈"S"形。0-20 cm土层,施有机肥处理的含氮量普遍高于施化肥处理,20-30 cm土层,化肥氮 磷处理(CNP)、化肥氮 磷 钾处理(CNPK)、秸秆 化肥氮处理(CRN)和不施肥对照C0的含氮量高于有机肥 氮 磷处理(MNP)、有机肥 氮 磷 钾处理(MNPK)、秸秆 有机肥 氮处理(MRN)和仅施有机肥处理(M0),而40-50 cm土层含氮量差异较小;(2)土壤矿化曲线在前期差异明显,7 d后的矿化量普遍达最大,28 d后趋于稳定,施有机肥处理7 d后的矿化量明显高于施化肥处理。土壤累积矿化量与有效积温的关系符合有效积温方程式,矿化常数K和n值反映了施有机肥土壤氮素的矿化潜力较大,而施化肥土壤的矿化过程达稳定状态需更长时间;(3)长期施肥使土壤的硝化强度明显提高,施有机肥处理普遍高于施化肥处理。MNPK最高,比C0提高了6.44倍,秸秆还田处理CRN高于CNP和CNPK;(4)施有机肥或秸秆使表层土C/N值有降低趋势。0-10 cm表层土壤的C/N值,CNPK>MNPK,C0>M0,而秸秆还田处理MRN的C/N值最低。20-50cm土层,施有机肥处理的C/N普遍高于化肥处理,施化肥土壤下层的有机质分解程度较高。     

黑土根际土壤有机碳及结构对长期施肥的响应

由于人类农业措施的干扰,氮肥和畜禽粪污大量输入到黑土中,对土壤有机碳库产生了较大负面影响。根际有机碳在调控土壤碳循环和养分转化中发挥着重要的作用。探明根际有机碳对不同养分的生态响应,可为不同施肥处理下黑土农田生态系统碳固持和农田可持续利用提供理论依据。该研究以黑土长期定位试验为基础,采集长期不施肥（CK）、常量氮（N）、二倍量氮（N2）、常量有机肥（M）、二倍量有机肥（M2）、常量有机肥+常量氮（MN）、二倍量有机肥+二倍量氮（M2N2）7个处理下大豆根际土壤,分析了根际有机碳和活性有机碳特征,同时利用固态核磁共振技术分析其光谱特征。结果表明,N、M2、MN和M2N2处理的根际土壤有机碳含量显著高于非根际水平,且以MN和M2N2处理的根际效应最显著,分别比非根际增加了18.3%和26.7%。分析核磁共振光谱显示,与非根际土壤相比,根际土壤具有较高的烷氧基碳比例和较低芳香碳比例,表明根际效应能够改变土壤有机碳结构比例。与不施肥处理相比,大部分施肥处理提升了黑土根际有机碳含量,其中以氮肥马粪配施和二倍量马粪（M2N2）处理提升幅度最高。由核磁共振图谱可知,M2和M2N2处理均增加根际土壤难降解成分烷基碳比例、芳香基碳比例、烷基碳与烷氧基碳比值、芳香碳与总碳比值,而MN处理仅增加烷基碳比例、烷氧基碳比例以及烷基碳与烷氧基碳比值。二倍量氮肥（N2）处理降低烷基碳比例、芳香碳比例和烷氧基碳比例,根际土壤难降解成分降低,不利于土壤固碳,同时证明固态 13C-核磁共振技术结合半定量分析能够准确地分析不同有机碳结构组分变化,深刻认识根际土壤有机碳的稳定机制。     

畜禽有机肥氮、磷在红壤中的矿化特征研究

选用腐熟的猪粪、鸡粪和第四纪红土发育的典型红壤为试验材料,通过室内培养试验,研究了土壤中矿质氮(NO-3-N和NH4+-N)及Olsen-p的动态变化.结果表明,有机肥中氮和磷的矿化具有不同特征.氮在红壤中的矿化阶段为:前4周缓慢释放,矿化速率为N 0.29～0.46mg/(kg·d);4～10周快速释放,矿化速率为N...     

Effect of lignite amendment on carbon and nitrogen mineralization from raw and composted manure during incubation with soil

The application of animal manure as a source of plant nutrients requires the determination of the amount and pattern of nutrient mineralization from manure.A laboratory incubation study was conducted to investigate the influence of lignite amendment and lignite type on carbon(C) and nitrogen(N)mineralization in raw(feedstock) and composted cattle manure following application to soil at 30 and 60 t ha^-1.The mineralization of C and N was determined by measuring changes in CO2 evolution ...     

Long-term manure application increased soil organic carbon and nitrogen mineralization through accumulation of unprotected and physically protected carbon fractions

Soil organic carbon(SOC) and nitrogen(N) mineralization are important biogeochemical processes associated with soil fertility. These processes are influenced by physically, chemically, and biologically stabilized SOC fractions, the mechanisms of which are not well known. The present study was conducted to evaluate the combined effect of manure and mineral fertilizers on the contents of SOC fractions to promote the mineralization of SOC and N.Treatments included: i) no fertilizer control(CK); ii)...     

长期施肥对栗褐土有机碳矿化的影响

【目的】 土壤有机碳矿化是土壤中重要的生物化学过程,与土壤养分的释放、土壤质量的保持以及温室气体的形成密切相关。本文以 25 年长期定位施肥试验为依托,对栗褐土土壤有机碳矿化速率、有机碳累积矿化量的动态变化进行研究,为科学管理土壤肥力、增加栗褐土碳汇、减少温室气体排放提供依据。 【方法】 田间试验开始于 1988,共设置 8 个施肥处理:不施肥 (CK);单施氮肥 (N);氮磷肥合施 (NP);单施低量有机肥(M₁);低量有机肥与氮肥合施 (M₁N);低量有机肥与氮磷肥合施(M₁NP);高量有机肥与氮肥合施 (M₂N);高量有机肥与氮磷肥合施 (M₂NP)。于 2013 年玉米播种前,采集耕层 (0—20 cm) 土壤样品,采用室内培养方法,对土壤碳矿化释放 CO₂ 的数量和速率进行测定,并利用一级动力学方程计算出土壤有机碳库潜在矿化势和周转速率。 【结果】 各肥料处理不同程度地提高了栗褐土总有机碳含量,以高量有机肥与化肥配施作用最为显著。与 CK 相比,M₂N、M₂NP 处理土壤总有机碳含量增加了 121.1%、166.8%。不同处理土壤样品培养有机碳矿化速率均在第一天达到峰值,随后急剧下降。5 d 后,下降趋缓,不同处理 CO₂ 产生速率趋于一致。培养期间,各处理矿化速率变化符合对数函数关系。长期施用不同肥料均可以提高栗褐土有机碳的矿化速率,其大小顺序为:有机肥与化肥配施 > 单施有机肥 > 单施化肥 > 对照。培养 57 d 后,各处理土壤有机碳累积矿化量为 555.0～980.3 mg/kg,以 M₂NP、M₁N 的累积量较高,为对照的 1.77 倍、1.73 倍。长期施肥栗褐土有机碳矿化率呈下降趋势,以处理 M₂NP 下降最明显,与对照相比,降低了 6.3 个百分点。施肥处理土壤的潜在矿化势均高于对照,M₁N、M₂NP 最高,为 923.7 mg/kg 和 926.4 mg/kg,较对照增加了 74.0% 和 74.5%。不同施肥处理均可明显提升土壤有机碳的周转速率,减少周转时间,其中处理 M₁NP、M₂NP 效果最为明显。 【结论】 长期施用化肥、有机肥及有机无机肥配施可有效促进栗褐土有机碳的积累,提高有机碳的矿化速率和周转速率,降低有机碳的矿化率 (累积矿化量占有机碳总量的比率),加强了土壤的固碳能力,以 M₂NP 处理的效果更佳。      

Nitrogen mineralization from an organically managed soil and nitrogen accumulation in lettuce

The potential of an organically managed Cambic Arenosol to supply nitrogen (N) from either an applied commercial organic fertilizer (granulated hen manure), a compost produced on‐farm, or four different mixtures of both fertilizers was studied in a laboratory incubation and a pot experiment with lettuce. In the incubation experiment, a significant higher apparent N mineralization occurred after hen‐manure application (53.4% of the organic N applied) compared to compost (4.5%) or mixed‐fertilizer application (8.7% to 16.7%). The apparent N mineralization in a mixed treatment consisting of compost and half rate of hen manure (15.4% of the organic N applied) was significantly higher than that estimated based on the N mineralization for compost and hen‐manure treatments (7.6%), proving that a combined application of both fertilizers enhanced organic‐N mineralization when compared to separate fertilizer supply. In the pot experiment, a higher lettuce fresh‐matter yield was obtained with hen manure (1.9 kg m^–2) than with compost (1.7 kg m^–2) or unfertilized control treatment (1.3 kg m^–2). Combined application of compost with only a half rate of hen manure led to yields (2.0 kg m^–2) equal to those obtained with only hen manure. A good correlation was observed between the N‐mineralization incubation data and the N accumulated by lettuce plants in the pot experiment (r = 0.983). Hence, in the organic production of baby‐leaf lettuce, a mixture of compost and hen manure appears to be a good fertilization alternative, since it allows a reduction by half of the typical amount of commercial fertilizer usually applied (granulated hen manure), cutting fertilization costs, and providing an amount of available N that allows maintaining lettuce yields.     

不同种类有机肥碳、 氮矿化特性研究

本文采用室内培养法研究了陕西关中地区日光温室栽培生产中9个不同有机肥的碳、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,其中碳矿化率在22.24%～87.16%之间,变异系数达90.30 %;氮矿化率在29.07%～84.87%之间,变异系数达67.37 %;不同类型有机肥相比,鸡粪平均的碳、氮矿化累积量及矿化率显著高于猪粪和牛粪;猪粪与牛粪平均的碳、氮矿化累积量及矿化率无显著差异。同一种类有机肥,培养期间其碳、氮矿化累积量及矿化率也存在明显差异。供试有机肥碳、氮的矿化量与有机肥全氮含量均呈线性关系,表明有机肥氮含量是影响矿化量的主导因子。     

Organic nitrogen cycling microbial communities are abundant in a dry Australian agricultural soil

Some microbial nitrogen (N) cycling processes continue under low soil moisture levels in drought-adapted ecosystems. These processes are of particular importance in winter cropping systems, where N availability during autumn sowing informs fertilizer practices and impacts crop productivity. We evaluated the organic and inorganic N-cycling communities in a key cropping soil (Vertosol), using a controlled-environment incubation study that was designed to model the autumn break in south Australian grain growing regions. Soils from wheat, lucerne, and green manure (disced-in vetch) rotations of the Sustainable Cropping Rotations in Mediterranean Environments trial (Victoria, Australia) were collected during the summer when soil moisture was low. Microbial community structure and functional capacity were measured both before and after wetting (21, 49, and 77 days post-wetting) using terminal restriction fragment length polymorphism measures of bacterial and fungal communities, and quantitative PCR of nitrogen cycling genes. Quantified genes included those associated with organic matter decomposition (laccase, cellobiohydrolase), mineralization of N from organic matter (peptidases) and nitrification (bacterial and archaeal ammonia monooxygenase and nitrite oxidoreductase). In general, the N cycling functional capacity decreased with soil wetting, and there was an apparent shift from organic-N cycling dominance to autotrophic mineral-N cycling dominance. Soil nitrate levels were best predicted by laccase and neutral peptidase genes under drought conditions, but by neutral peptidase and bacterial ammonia monooxygenase genes under moist conditions. Rotation history affected both the structural and functional resilience of the soil microbial communities to changing soil moisture. Discing in green manure (vetch) residues promoted a resilient microbial community, with a high organic-N cycling capacity in dry soils. Although this was a small-scale microcosm study, our results suggest that management strategies could be developed to control microbial organic-N processing during the summer fallow period and thus improve crop-available N levels at sowing.     

有机肥氮素矿化及影响因素研究进展

本文综述了有机肥氮素矿化和影响因素的研究进展。有机肥氮素矿化的研究方法主要有室内培养法和田间原位培养法。非淋洗通气培养法和原状土柱培养法虽不破坏土壤结构,但可能低估有机氮的矿化潜力;间歇淋洗通气培养法可模拟植物吸收不断移除矿质氮,适合大批样品的快速测定,但可能高估有机氮的矿化潜力。田间原位培养法包括聚乙烯袋培养法、顶盖埋管培养法和离子交换树脂法。聚乙烯袋培养法目前使用最广泛,但具有不透水、破坏土壤结构、矿质氮损失等缺点,顶盖埋管培养法虽可透水且不易被损坏,但可引起矿化氮流失。离子交换树脂芯法在不破坏土壤原状的条件下进行培养,虽费时、费力,但对土壤温度、湿度、通气状况反应灵敏,并可消除矿质氮累积的影响。影响有机肥氮素矿化的因素主要包括有机肥特性、温度、水分、土壤质地、施肥等因素。关于畜禽粪便的种类、熟化程度、C/N比、碳氮化合物组成等影响有机肥的矿化量和矿化动力学特征的研究较多。用有效积温来表示有机肥的矿化与温度之间的关系更为合理。目前,关于水分的影响,主要集中在干湿交替对有机氮矿化的影响;关于土壤质地的影响,主要集中在研究粘粒含量与有机质矿化的关系;关于施肥的影响,则重点研究氮肥、钾肥对有机氮矿化和粘土矿物固定氮的影响。今后,研究重点应放在有机肥矿化与有机氮组分关系、与植物有效性关系、有机肥替代化肥当量和替代率以及室内研究结果如何应用到田间指导合理施肥。     

Analysis of manure and soil nitrogen mineralization during incubation

Understanding the N-cycling processes that ensue after manuring soil is essential in order to estimate the value of manure as an N fertilizer. A laboratory incubation of manured soil was carried out in order to study N mineralization, gas fluxes, denitrification, and microbial N immobilization after manure application. Four different manures were enclosed in mesh bags to allow for the separate analysis of manure and soil. The soils received 0.15 mg manure N g^–1 soil, and the microcosms were incubated aerobically and sampled throughout a 10-week period. Manure addition resulted in initial NH₄-N concentrations of 22.1 to 36.6 mg kg^–1 in the microcosms. All manured microcosms had net declines in soil mineral N. Denitrification resulted in the loss of 14.7 to 39.2% of the added manure N, and the largest N losses occurred in manures with high NH₄-N content. Increased soil microbial biomass N amounted to 6.0 to 8.6% of the added manure N. While the microcosms as a whole had negative N mineralization, all microcosms had positive net nitrification within the manure bags. Gas fluxes of N₂O and CO₂ increased in all manured soils relative to the controls. Our results show that measurement of microbial biomass N and denitrification is important to understand the fate of manure N upon soil application.