秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及机制研究进展

秸秆还田作为全球有机农业的重要环节, 对维持农田肥力, 减少化肥使用, 提高陆地土壤碳汇能力具有积极作用。秸秆还田主要通过增加土壤有机质和提高氮肥利用率来改善农田生产环境, 获得高农业生产能力。有效的秸秆还田能为土壤中的微生物提供丰富的碳源, 刺激微生物活性, 提高土壤肥力; 同时矿化的秸秆组分能促进土壤氮循环和矿化, 提高氮素有效性。秸秆还田能够促使集约化高氮输入的农田生态系统维持正常的碳氮比例, 减少氮素淋洗损失, 改善土壤结构板结和连作障碍等现象。目前我国农田秸秆还田率不足50%, 与欧美国家高达90%多的秸秆还田率相比, 还具有很大的发展潜力。因此加强我国秸秆还田率能够逐渐改变我国耕地土壤存在的有机质含量和品质下降、氮素损失严重等现象。目前应进一步深入研究秸秆还田对有机质及氮素有效性的影响机制, 并结合长期监测试验, 以及多种秸秆还田技术进行比较研究, 发展适合当地秸秆还田模式, 促进我国农业生态系统的可持续性。     

玉米秸秆混合还田深度对土壤有机质及养分含量的影响

秸秆还田是提升土壤肥力的重要措施之一,还田深度是影响还田效果的重要因素。本文以黑土为研究对象,分析了连续3年等量秸秆混入不同深度土层对土壤有机质及养分含量的影响。试验包括4个秸秆混合还田深度,0~15 cm(D15S),0~20 cm(D20S),0~35 cm(D35S)和0~50 cm(D50S),秸秆还田量均为10 000 kg·hm^(-2)。研究结果表明等量秸秆混入不同深度土层,导致不同处理秸秆在土壤中的含量(SC)在1.68~6.06 g·kg^(-1)之间,随着秸秆混入土层深度的增加SC值逐渐减小;秸秆混合还田增加了相应土层土壤有机质含量,与D15S处理相比,D20S、D35S和D50S处理土壤有机质增加量分别降低了27.3%,48.4%和67.8%,但是秸秆的有机质转化率在D35S处理达到了最大值,与D15S、D20S和D50S相比分别增加了28.6%,32.6%和17.5%,不同处理土壤有机质增加的总量表现为D35S>D50S>D15S>D20S,土壤轻组有机碳总量表现出相似的趋势;等量秸秆混入不同深度土层没有显著增加相应土层全量养分的含量,但是显著增加了速效养分含量(P<0.05),与初始值相比,D15S、D20S、D35S和D50S处理土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提高了7.17%~20.6%、9.16%~38.2%和12.6%~43.7%,其中土壤速效养分增加率在D35S处理达到了最大值,说明秸秆深混还田能够促进养分在土壤深层的积累,增加全层土壤养分的供给能力。因此,建议研究区域秸秆混合还田的深度为0~35 cm,提高秸秆混合还田对土壤肥力的贡献,实现黑土地保护。     

不同施肥及秸秆还田对潮土有机质及其组分的影响

基于长期田间定位试验样地,研究了裸地(CK1)、不施肥秸秆移除(CK2)、不施肥秸秆还田(CK3)、施无机肥秸秆移除(NPK)、有机无机肥混施秸秆移除(1/2NPK+1/2OM)、有机肥秸秆移除(OM)、无机肥秸秆还田(NPK+S)、有机肥秸秆还田(OM+S)8种处理对土壤有机质及其组分含量的影响。结果表明,CK1土壤有机质及有机质各组分含量最低,但有机质稳定性较CK2、CK3高。与CK2相比,施肥处理(NPK、1/2NPK+1/2OM、OM)、秸秆还田处理(CK3)以及秸秆与肥料混施处理(NPK+S、OM+S)均能不同程度地增加土壤有机质及其各组分的含量,提高土壤有机质稳定性。其中OM处理效果最为显著,有机质含量比CK2高155.1%;有机质各组分中可溶性有机质DOM、富里酸FA、胡敏酸HA、胡敏素HM比CK2分别高39.1%、133.7%、540.0%、152.5%;HA/FA值为0.43,比CK2高173.9%。在CK3的基础上施用肥料(NPK+S、OM+S),土壤有机质含量以及有机质稳定性均有所增加,并且有机肥(OM+S)效果好于无机肥(NPK+S)。可见秸秆还田及有机肥施用对潮土有机质及其各组分含量均有提升作用,促进有机质积累并提高其稳定性。     

黄土旱塬长期秸秆还田对土壤养分、酶活性及玉米产量的影响

研究黄土旱塬区玉米生产中长期秸秆还田对土壤性质及玉米产量的影响,可为农田土壤可持续利用及质量提升提供科学依据。本研究基于连续24年(1992—2016年)秸秆还田长期定位试验,设置秸秆过腹还田、秸秆直接还田、秸秆覆盖还田以及不还田处理,研究长期不同秸秆还田方式对土壤化学性质、酶活性以及玉米产量的影响。研究表明,秸秆不还田处理累积玉米产量为1.695×105 kg·hm?2,覆盖还田、直接还田和过腹还田处理累积玉米产量分别为1.885×105 kg·hm?2、1.854×105 kg·hm?2、2.001×105 kg·hm?2,其增产率分别为10.1%、8.6%、15.3%。3种秸秆还田均可以显著提高0～20 cm土层土壤有机碳含量6%～14%,对20～40 cm土层土壤有机碳含量无显著影响。与秸秆不还田相比,长期过腹还田可显著增加土壤全氮、全磷、全钾、有效氮、有效磷和有效钾含量,秸秆直接还田可显著增加土壤全氮、全钾、有效氮和有效钾含量,长期覆盖还田仅提高土壤有效氮和有效钾含量。土壤蔗糖酶活性表现为过腹还田最高,直接还田和覆盖还田次之,不还田处理最低。秸秆直接还田0～20 cm纤维素酶活性最高,是不还田处理的2.2倍。过腹还田使土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性分别显著提高13.0%和20.5%,直接还田和秸秆覆盖对脲酶和碱性磷酸酶活性无显著影响。玉米生产中长期连续秸秆过腹还田和直接还田对土壤养分含量及酶活性产生了深远的影响,尤其是土壤蔗糖酶活性的提高与玉米产量稳定和提升有非常紧密联系。     

秸秆还田和保护性耕作对砂姜黑土有机质和氮素养分的影响

通过田间试验,分别采集小麦成熟期、玉米成熟期和小麦播种期耕层土样,研究不同的秸秆还田方式(秸秆还田、焚烧还田和火粪还田)与保护性耕作(减耕和免耕)对砂姜黑土有机质和氮素养分的影响,以期得到培肥砂姜黑土的最佳方式。结果表明:作物秸秆还田可以增加砂姜黑土有机质和全氮的含量,但是对速效氮含量影响不大。在不同的秸秆还田和保护性耕作处理中,秸秆火粪还田和免耕条件下的秸秆还田对砂姜黑土有机质和全氮含量的增加效果最为明显。与对照相比,秸秆火粪还田后土壤有机质和全氮含量分别平均提高4.45 g/kg和0.131 g/kg;免耕条件下的秸秆还田其土壤有机质和全氮含量分别平均提高3.36 g/kg和0.095 g/kg;减耕条件下的秸秆还田和秸秆粉碎还田对增加砂姜黑土有机质和全氮含量的效果不显著;秸秆焚烧不能增加砂姜黑土有机质和全氮的含量。秸秆还田和保护性耕作不会大幅度提高砂姜黑土C/N进而影响土壤氮素养分的供应,同时秸秆还田能有效提高土壤微生物量碳氮,但微生物量的碳氮比却保持在适宜的范围内。     

连续全量秸秆还田与氮肥用量对农田土壤养分的影响

秸秆每季或隔季机械化全量还田可能是未来稻麦轮作农田秸秆还田的主流方式。该文研究了两种秸秆全量还田方式下不同氮肥用量对土壤养分保持和供应能力的影响,以期为该种还田方式的应用提供依据。通过田间小区试验,比较稻作一季与稻麦两季秸秆全量还田条件下不同氮肥用量对土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的影响。结果表明:单季秸秆还田下,土壤SOM、TN、AN、AP、AK随着氮肥用量的增加而增加,分别比CK(不施秸秆与氮肥)增加了3.7%～11.2%,2.2%～16.2%,6.4%～22.8%,25.7%～106.5%,30.2%～58.7%,土壤NH4-N、NO3-N的含量比CK显著降低,分别减少了1.30,1.32mg/kg;同等氮肥用量(N1～N3)时,双季秸秆还田比单季秸秆还田土壤SOM、AP、AK分别增加了1 000～2 400,7.9～14.5,11.0～15.0mg/kg,土壤AN、NH4-N、NO3-N分别降低了6.1%～10.0%,9.9%～11.3%,14.7%～22.8%,对土壤TN无显著影响;秸秆和氮肥的交互作用对SOM、TN有显著影响。氮肥施用提高了土壤中SOM、TN、AN、AP、AK、NH4-N、NO3-N含量;秸秆还田显著增加了土壤SOM、AN、AP、AK的含量,显著降低了土壤NH4-N、NO3-N的含量,土壤AN、NH4-N、NO3-N含量与秸秆用量呈显著负相关;秸秆与氮肥的交互作用能显著提高土壤中SOM、TN的含量。     

内蒙古玉米秸秆还田土壤细菌多样性特征

通过内蒙古半干旱冷凉地区玉米秸秆还田定位试验,结合常规分析手段和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术初步研究了玉米秸秆深翻还田后土壤有机质、纤维素酶活性及土壤细菌多样性变化。结果表明,随着玉米生育期的推进,土壤有机质含量呈先增加后下降趋势,拔节期和大喇叭口期含量较高。玉米秸秆深翻还田一年(SF-Ⅰ)和连续两年玉米秸秆深翻还田(SF-Ⅱ)0～20 cm土层有机质含量除了播种期差异显著外,其余生育期均无显著差异,但均与常规旋耕秸秆不还田(CK)有显著差异;20～40 cm土层SF-Ⅰ、SF-Ⅱ和CK有机质含量除了播种期差异显著外,其余生育期均无显著差异;玉米成熟期土壤有机质含量为SF-ⅡSF-ⅠCK;随着土层的下移土壤有机质含量呈逐渐降低的趋势。秸秆深翻还田后土壤纤维素酶活性明显增强,表现为SF-ⅡSF-ⅠCK;拔节期和大喇叭口期土壤纤维素酶活性增幅较高,与CK差异达到显著水平;纤维素酶活性随土层的下移逐渐下降,0～20 cm土层中,播种期至大喇叭口期秸秆还田土壤纤维素酶活性与CK间差异显著,其余时期无显著差异;20～40 cm土层中,仅播种期秸秆还田土壤纤维素酶活性与CK间差异显著。16S rDNA-PCR-DGGE分析可知,秸秆还田后拔节期至灌浆期土壤细菌群落发生较大的变化,拔节期变化最大。SF-Ⅱ、SF-Ⅰ、CK土壤菌属不同,细菌多样性指数SF-ⅡSF-ⅠCK;秸秆深翻还田增加了土壤细菌多样性,尤其是土壤中纤维素分解菌和有机污染物降解菌群。半干旱冷凉地区两年秸秆还田的土壤细菌多样性比一年秸秆还田的效果更为明显。     

免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素的去向研究

采用田间微区试验,以15N标记的玉米秸秆为研究对象,研究了免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素经过4个生长季后的作物累积利用率、在土壤(0~60 cm)的残留率以及损失情况。试验共设2个处理:TS1为第1年15N标记秸秆覆盖还田,此后秸秆不还田;TS2为第1年15N标记秸秆覆盖还田,此后每年以非标记秸秆还田。结果表明:经过4个生长季后,两个处理间的玉米籽粒、秸秆的累积产量及总氮素吸收量的差异均不显著。在TS1处理中,秸秆氮素在籽粒和秸秆中的累积回收率分别为14.2%和6.7%,并分别高于TS2处理的12.4%和5.8%。与作物的累积回收率相比,更多的秸秆氮素被保持在土壤中。在TS1和TS2处理中,秸秆氮素在土壤中的残留率分别为40.9%和73.8%,而损失率分别为38.6%和8.1%。与TS1处理相比,TS2处理中较高的土壤微生物生物量碳和氮以及较低的矿质态秸秆氮的含量,说明连续秸秆还田在一定程度上提高了最初还田秸秆氮素在土壤中的微生物固持并降低了秸秆氮素的淋失风险,从而显著提高秸秆氮素在土壤-植物系统中的总回收率。因此,在温带农田生态系统中,长期的免耕结合秸秆覆盖还田可促进秸秆氮素的积累,这对提高和保持土壤氮素含量和稳定性具有重要的意义。     

不同形态氮素配比对添加玉米秸秆白浆土腐殖质组成的影响

微生物对铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)具有不同的生物偏好性,两者电荷恰好相反致使两类离子具有各异的生物化学特征,两者间丰度的比例变化势必会影响土壤腐殖化的方向。论文以添加玉米秸秆的白浆土作为供试对象,通过添加相同氮素数量、不同形态氮素配比(NH4+∶NO3-为4∶1、NH4+∶NO3-为1∶1和NH4+∶NO3-为1∶4),试图揭示其对腐殖质组成变化的差异影响,结果表明:(1)无论外源氮素以何种形态为主,秸秆-白浆土混料中的微生物活性均可获得提升,其对混料中较易利用的水溶性有机碳(CWSS)、可提取腐殖酸(CHE)及胡敏酸(CHA)等组分皆可产生矿化分解作用,相比之下,铵硝等比例供应对CWSS及惰性的胡敏素组分(CHu)均可产生较为强烈的分解转化,在其驱动下,微生物对混料CHA的降解程度最高,使之结构趋于简单的程度最大,但CHA组分在此过程有"再合成"的可能;(2)受到硝态氮占优的供氮影响下,微生物可消耗混料CHE并使之降解片段进入CHu组分,不利于腐殖质活性的增加;(3)微生物利用外源以铵态氮为主的氮素形态更有利于其对CHA中较为简单有机分子片段的降解并使之向富里酸(CFA)转化,有利于腐殖质活性提升。     

水稻秸秆集中沟埋还田对土壤有机质、酶活性及作物产量的影响

在长江中下游稻麦轮作地区通过研究秸秆集中沟埋还田对土壤有机质、酶活性以及作物产量的影响,旨在探索秸秆集中沟埋还田的特点及适宜的秸秆集中沟埋还田深度,为该地区土壤培肥方式提供科学依据。在为期4.5 a的秸秆集中沟埋还田定位试验中,设置了沟埋还田深度为20 cm、40 cm及免耕秸秆不还田三个处理,测定不同处理条件下土壤有机质含量、酶活性及作物产量。结果表明:水稻秸秆集中沟埋还田20 cm降低了0~10 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性,增加了10~30 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性;还田深度40 cm降低了0~20 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性,增加了20~50 cm土壤有机质含量及脲酶、蔗糖酶活性;沟埋还田深度为20 cm、40 cm两个处理均有增加试验沟各土层过氧化氢酶的作用;小麦产量高低顺序为还田深度20 cm还田深度40 cm免耕秸秆不还田。     

Carbon and nitrogen forms in soil organic matter influenced by incorporated wheat and corn residues

We have investigated molecular-scale changes in soil organic matter (SOM) as incorporated wheat and corn residues decompose and whether those changes are correlated with soil nitrogen forms. The ‘initial litter quality hypothesis’ that compositional variations in plant residues may persist during decomposition of these residues as they are transformed to SOM was tested. We studied soils in 6-year field experiments of a double-cropped corn–wheat rotation system designed with the following treatments: no crop residue and no chemical fertilizer, chemical fertilizer alone, wheat straw + chemical fertilizer, corn stover + chemical fertilizer, and corn plus wheat residue + chemical fertilizer. Organic carbon and nitrogen forms were assessed, and SOM chemical structures were examined by Fourier transform infrared and solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy. We found that concentrations of organic-N in corn residues plus fertilizer treatment were significantly larger than those in wheat straw plus fertilizer treatment. In addition, concentrations of amide groups and NCH in SOM with corn residue treatment were larger than those in SOM with wheat residue treatment. Incorporation of both corn and wheat residues led to an increase in carbohydrate-derived components of SOM. Compared with the check treatment, aromaticity, alkyl C/O-alkyl C, and hydrophobicity/hydrophilicity indices of the SOM were lower with addition of residue. Aromaticity was greater in corn residue treatment than in wheat residue treatment. This study provides support for the hypothesis that the variation in chemical composition of SOM reflected the incorporation of distinct chemical structures in wheat and corn straw residues.     

秸秆颗粒还田对土壤养分和冬小麦产量的影响

为明确秸秆颗粒还田在农业生产中推广应用的可行性,在山东省冬小麦-夏玉米一年两熟种植区通过田间微区试验,研究了秸秆不还田(CK)、常规粉碎还田(CCSI)和秸秆颗粒还田(GSI)对耕层土壤养分含量、冬小麦群体茎蘖数、旗叶净光合速率、叶绿素含量、干物质积累及分配和小麦产量的影响。结果表明:与CK和CCSI处理相比,GSI处理显著提高土壤有机质、碱解氮和有效磷的含量;增加基本苗和分蘖成穗率,显著提高有效穂数13.23%和16.64%。同时,GSI处理显著提高灌浆期叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率,改善开花后旗叶光合性能,促进地上部干物质积累及其向籽粒的转运。与CK和CCSI处理相比,GSI处理的开花后干物质向籽粒的转运量显著提高19.65%和14.75%,籽粒产量显著提高9.69%和10.71%。相关分析表明,穗粒数和千粒重对产量影响不显著,有效穂数的提高是秸秆颗粒还田增产的主要原因。因此,秸秆颗粒还田可作为一种安全有效的还田方式,在农业生产中推广应用。     

土壤碱溶有机质的测定研究与应用

本文研究了一种土壤供氮能力快速测定方法-土壤碱溶有机质的测定,以及碱溶有机质与常规土壤有机质的相关性、碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性及其在测土推荐施肥中的初步应用。选择我国有代表性的潮土、黑土、红壤土样各50个,研究土壤碱溶有机质与常规方法-丘林法测定的土壤有机质的相关性,结果显示二者呈极显著相关（p>0.01）,相关系数R = 0.9345,相关直线回归方程为：土壤有机质（gkg-1） = 3.3265碱溶有机质（gkg-1）+ 6.9389。选择代表我国主要土壤类型的28个土样进行盆栽试验,研究土壤供氮能力测定方法与植株氮素吸收的相关性,结果表明,土壤碱溶有机质与不施氮处理植株吸氮量相关性极显著（相关系数为0.628,p>0.01）,且其相关系数高于土壤有机质和土壤全氮与植株吸氮量的相关系数。虽然土壤碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性低于生物培养方法即好气培养2周后土壤矿质氮（硝态氮+铵态氮）与植株氮素吸收的相关性,但土壤碱溶有机质更适合测土推荐施肥实验室高效快速测定的需要,可见碱溶有机质是可浸提的土壤腐殖质,可用比色法快速测定并能较好估测土壤的供氮能力,值得推荐在测土配方施肥实验室应用。     

稻草还田的土壤肥力与产量效应研究

18年稻草还田定位试验和3年田间示范试验研究表明,稻草直接还田对改善土壤理化性状具有显著效果.长期定位试验化肥 稻草还田区水稻产量相对无肥区(CK)增产80.8%,但与等量NPK的纯化肥区差异不显著.示范试验结果表明,短期稻草还田具有显著增产作用,增产率达3.7%～6.8%.氮肥的增产作用显著,建议氮肥和习惯氮肥处理增产率分别为38.8%和47.4%,而氮肥的农学产量效益分别为每公斤纯氮增产谷粒13.7 kg和11.7 kg,肥料报酬率随施氮量增加而递减.经济效应分析表明,稻草还田配施减量氮肥可降低肥料成本,提高经济效益.     

土壤碱溶有机质的测定研究与应用

研究了一种土壤供氮能力快速测定方法-土壤碱溶有机质的测定,以及碱溶有机质与常规土壤有机质的相关性、碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性及其在测土推荐施肥中的初步应用。选择我国有代表性的潮土、黑土、红壤土样各50个,研究土壤碱溶有机质与常规方法-丘林法测定的土壤有机质的相关性,结果显示二者呈极显著相关(p>0.01),相关系数r=0.9345,相关直线回归方程为:土壤有机质(g kg-1)=3.3265μ碱溶有机质(g kg-1)+6.9389。选择代表我国主要土壤类型的28个土样进行盆栽试验,研究土壤供氮能力测定方法与植株氮素吸收的相关性,结果表明,土壤碱溶有机质与不施氮处理植株吸氮量相关性极显著(相关系数为0.628,p>0.01),且其相关系数高于土壤有机质和土壤全氮与植株吸氮量的相关系数。虽然土壤碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性低于生物培养方法即好气培养2周后土壤矿质氮(硝态氮+铵态氮)与植株氮素吸收的相关性,但土壤碱溶有机质更适合测土推荐施肥实验室高效快速测定的需要,可见碱溶有机质是可浸提的土壤腐殖质,可用比色法快速测定并能较好估测土壤的供氮能力,值得推荐在测土配方施肥实验室应用。     

Thermal destruction of soil water repellency and associated changes to soil organic matter as observed by FTIR spectroscopy

The heat generated during wildfires often leads to increases in soil water repellency. Above a critical heating threshold, however, its destruction occurs. Although the temperature thresholds for repellency destruction are relatively well established, little is known about the specific changes in the soil organic matter that are responsible for repellency destruction. Here we report on the analysis of initially water repellent surface soil samples (Dystric Cambisol, 0–5 cm depth) by transmission Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy analysis before and after destruction of its water repellency by heating to 225 °C in order to investigate heating-induced changes in soil organic matter (SOM) composition. Although assignment of absorption bands is made difficult by overlapping of some bands, it was possible to distinguish bands relevant for hydrophobicity of SOM in the soil before heat treatment. The most significant decrease in absorbance following water repellency destruction took place in the frequency area corresponding to stretching vibrations of aliphatic structures within SOM. The results suggest that besides a general decrease of SOM content during heating, the loss of soil water repellence is primarily caused by the selective degradation of aliphatic structures.     

麦秆还田氮肥运筹对水稻产量及土壤氮素供应的影响

通过田间对比试验,研究了小麦秸秆全量还田后不同N肥运筹模式对水稻生长及土壤N素供应的影响。结果表明,小麦秸秆全量还田使水稻增产5.3%,且N肥运筹模式由传统模式A(基蘖肥:穗肥=5:5,基肥:分蘖肥=6:4)优化为B(基蘖肥:穗肥=6.5:3.5,基肥:分蘖肥=8:2)时,增产幅度更大,达9.3%。秸秆全量还田主要通过提高水稻结实率和成穗率,增加有效穗数,实现水稻增产。秸秆还田影响了水稻生长进程,表现为抑制水稻前期(孕穗期)生长和N素累积,而促进后期生物量增加和N素累积。同一时期,N肥模式B水稻生物量、N素累积量均高于模式A。秸秆全量还田后,土壤矿质N发生变化,水稻生育前期较不还田处理(CK)低,而后期较CK高,且N肥运筹模式B较A高。秸秆还田提高了N肥利用率,RNA、RNB分别比CK增加4.1和8.6个百分点,且土壤N素表观盈余量表现为:RNBRNACK。因而,小麦秸秆全量还田,并采用N肥运筹模式B,是实现水稻高产,维持土壤N素平衡的有效措施。     

不同形态氮肥对玉米产量和土壤浸提性有机质的影响

田间条件下,研究了不同形态氮肥(尿素、NH4+-N和NO3--N)对玉米产量、根际和非根际土壤氮和浸提性有机质的影响.结果表明,施氮处理的产量和吸氮量明显高于不施肥处理;施氮处理中,NO3--N和尿素处理开花前吸氮量显著高于NH4+-N处理,产量也略高于NH4+-N处理,但未达到显著水平;不同氮形态处理之间的土壤NH4+-N、NO3--N和浸提性有机碳(EOC)、氮(EON)没有差异;抽雄期EOC最高,与根系生长发育一致,而EON苗期相对最高.可见,在基础肥力较高的黑土上,不同形态氮肥对玉米产量、土壤养分影响不明显.     

Influence of soil compaction on carbon and nitrogen mineralization of soil organic matter and crop residues

 We studied the influence of soil compaction in a loamy sand soil on C and N mineralization and nitrification of soil organic matter and added crop residues. Samples of unamended soil, and soil amended with leek residues, at six bulk densities ranging from 1.2 to 1.6 Mg m^–3 and 75% field capacity, were incubated. In the unamended soil, bulk density within the range studied did not influence any measure of microbial activity significantly. A small (but insignificant) decrease in nitrification rate at the highest bulk density was the only evidence for possible effects of compaction on microbial activity. In the amended soil the amounts of mineralized N at the end of the incubation were equal at all bulk densities, but first-order N mineralization rates tended to increase with increasing compaction, although the increase was not significant. Nitrification in the amended soils was more affected by compaction, and NO₃ ^–-N contents after 3 weeks of incubation at bulk densities of 1.5 and 1.6 Mg m^–3 were significantly lower (by about 8% and 16% of total added N, respectively), than those of the less compacted treatments. The C mineralization rate was strongly depressed at a bulk density of 1.6 Mg m^–3, compared with the other treatments. The depression of C mineralization in compacted soils can lead to higher organic matter accumulation. Since N mineralization was not affected by compaction (within the range used here) the accumulated organic matter would have had higher C : N ratios than in the uncompacted soils, and hence would have been of a lower quality. In general, increasing soil compaction in this soil, starting at a bulk density of 1.5 Mg m^–3, will affect some microbially driven processes. Received: 10 June 1999