石灰性土壤供氮能力几种化学测定方法的评价研究

以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物累积吸氮量为参比,对8种反映旱地土壤供氮能力的化学方法进行比较研究。结果表明,在一定程度上,可用有密切关系的土壤全氮或有机质,反映有机氮或全氮存在较大差异的土壤供氮能力,但其灵敏性较差。石灰性土壤矿质氮,特别是NO3--N与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量之间有较高相关性(r=0.884,P0.01),而与淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量间相关系数仅为0.472(P0.05),说明矿质氮可反映土壤当前供氮水平,而不能反映土壤潜在供氮能力;石灰性土壤起始NO3--N对各化学方法与作物吸氮量之间相关性影响较大。酸性高锰酸钾法既可反映土壤潜在供氮能力,也可反映土壤总供氮能力;酸性高锰酸钾法的修订方法,即硫酸高锰酸钾法提取出的NH4+-N值接近于KCl水浴法提取出的NH4+-N值,该方法在反映土壤总供氮能力方面与酸性高锰酸钾法相当,但在反映土壤潜在供氮能力方面不及酸性高锰酸钾法优越。KCl水浴法在评价石灰性土壤供氮能力方面,与酸性高锰酸钾法的效果基本相同;沸水浸取法和NaHCO3-UV法在评价石灰性土壤供氮能力方面效果较差。总结以上发现,在以盐类溶液提取法中,酸性高锰酸钾法、硫酸高锰酸钾法和KCl水浴法可作为反映石灰性土壤供氮能力的化学方法,其中以酸性高锰酸钾法最优,其次为KCl水浴法和硫酸高锰酸钾法。这3种方法在不包括起始NO3--N时,可反映石灰性土壤潜在供氮能力;包括起始NO3--N后,可反映土壤总供氮能力(当前供氮能力+潜在供氮能力)。     

土壤供氮能力指标研究

本文对国内外土壤供氮能力指标的研究进行了论述 ,作者根据自己的研究结果认为 :在土壤起始NO- 3 N含量较高时 ,用KCl煮沸浸取出的一定深度土壤的NO- 3 N就可作为土壤供氮能力指标 ,反映出当前土壤的供氮能力 .而在土壤起始NO- 3 N含量较低或考虑到起始NO- 3 N的影响后 ,1mol/LNaOH扩散出的NH+ 4 N或KCl煮沸法在酸性土壤上浸取出的NH+ 4 N则是较好的土壤供氮能力指标 ,反映了土壤潜在的供氮能力     

旱地土壤的供氮潜力

对潮土、黄褐土、黄棕壤和红壤旱地的供氮潜力进行研究的结果表明,矿化势(No)变化于60340mgkg-1之间,矿化速率常数(K)0.00556-0,01280d-1,矿化势(No)、矿化速率常数(K)和矿化量(Nt)与土壤供氮量均呈显著相关,说明No、Nt和K是土壤供氮潜力的重要参数。这些参数与土壤全氮、有机质、有机氮、易分解有机质、C/N等土壤组成性质密切相关。测定表明,供试土壤粘土矿物多以2:1型为主,土壤固定态铵多在100mgkg-1以上,有部分可重新释放出来,是研究土壤供氮潜力时不容忽视的因素。     

稻麦轮作条件下施用氮肥对土壤供氮能力的影响

应用淹水密闭培养法评价了不同施肥处理对土壤供氮能力的影响。研究发现经过6年的轮作施肥,增施氮肥能够提高土壤的供氮能力及可矿化氮在土壤全氮中的比例。在淹水培养中,高施肥量土壤的氮矿化过程符合对数函数方程,而低施肥量和不施肥土壤符合直线方程。酸解氮和热氯化钾提取氮与土壤可矿化氮的相关性好于全氮、有机质和碱解氮,是良好的土壤供氮能力指标。     

水稻土供氮能力测定方法的述评

综述了三十年国内外有关测定水稻土供氮能力的各种方法，其中长期嫌气培养法是一种比较可靠的生物测定法，但费时，操作过繁，碱解扩散法和碱性高锰酸钾法为快速简便，精确性较高的化学测定法，易于推广应用，文献中还常见用全氮含量与有机质含量来表示水稻土的基本供氮能力，近年来用土壤微生物氮量法表征土壤活性氮也受到科学家们的关注。     

北方地区滨海盐渍土型稻田土壤供氮能力的研究

采用短期淹水密闭淋洗培养法(恒温30℃),研究北方地区滨海盐渍土型旱地土壤(种植苜蓿草)开垦种植水稻5年和30年稻田土壤供氮能力。结果表明:(1)3种土壤初始矿质氮主要分布在0~20 cm土层,且土壤初始矿质氮含量的高低顺序为旱地土壤>30年稻田土壤>5年稻田土壤;5年稻田土壤与旱地土壤之间初始矿质氮含量差异达5%显著水平。(2)相同土层,土壤矿化氮量高低顺序为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;任意2种土壤之间矿化氮量差异均达1%显著水平。(3)相同土层,土壤供氮能力大小为30年稻田土壤>旱地土壤>5年稻田土壤;其中,在0~20 cm和40~60 cm土层,任意2种土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,在20~40 cm土层,30年稻田土壤与旱地土壤、5年稻田土壤之间供氮能力差异均达1%显著水平,而旱地土壤与5年稻田土壤之间供氮能力则无明显差异。这表明滨海盐渍土型旱地土壤开垦种植水稻后,不仅影响了土壤有机质(氮)含量,而且也影响了土壤有机氮品质,种植水稻5年使土壤供氮能力显著下降,而种植30年使土壤供氮能力显著上升。     

稻田土壤供氮性能的研究Ⅰ.不同类型稻田土壤供氮性能的初步观察

很多实验早已证明^[3]在田间栽培条件下,一季水稻所吸取的氮素营养物质多数来自土壤.为此土壤供氮性能是否适应和协调水稻良好生长发育的要求,这对水稻能否获得高产稳产有密切联系.本文初步探索了几种不同类型稻田土壤供氮性能的一些基本情况,目的是为进一步研究水稻高产稳产所要求的土壤供氮特性,提供必要的基础资料.     

稻田土壤供氮能力的解析研究

以太湖地区三种类型水稻土为对象进行的研究表明:(1)风干土淹水培养后,固定态铵平均增加17ppm,相当于交换性铵增量的28%。似应将培养后固定态铵的增量与交换性铵增量之和计为土壤氮素的矿化量。(2)田间微区试验中,耕层以下土壤所供应的氮量占稻田土壤供氮量的16—49%,平均30%。(3)根据所得结果,讨论了用培养法预测稻田土壤供氮量中存在的问题。     

土壤容重对土壤供氮能力及棉花吸收利用氮素的影响

本文应用~(15)N示踪法研究不同土壤容重对土壤供氮能力及棉花吸氮的影响。阐明了丘陵黄棕壤地区棉花低产的原因是棉田土壤容重过大,使土壤的供氮能力——A_N值显著下降,棉株对氮素养分的吸收量减少,而且延缓了氮素养分由营养器官向生殖器官的转运。降低土壤容重是挖掘丘陵黄棕壤地区棉田增产潜力的有效施施。     

供氮方式对黑土土壤无机氮浓度的影响

采用好气恒温培养法,通过一次和分次供氮的方式,研究不同尿素施用量对黑土土壤无机态氮浓度的短期效应。结果表明:CK处理(不供氮方式)在培养期间,NH4+-N的浓度始终保持较低水平,而NO3--N浓度则呈稳步上涨的变化态势;pH值稳定在6.0～6.3之间;硝化率则稳定在90%左右。一次供氮方式各处理NH4+-N的浓度,在施氮后第3d时达到最大,第20d后趋于稳定;NO3--N的浓度则呈稳步增长的态势;土壤的pH值与NH4+-N的浓度的变化规律相似,在培养后的第3d达到峰值,而后开始下降,在培养第10d时,各处理的pH值趋于稳定,且明显低于CK;而硝化率则随着培养时间的延长,呈逐渐增加的变化趋势,在第20d时已与CK无显著差异,趋于平缓。分次供氮各处理在第1次施氮1d后,NH4+-N浓度达到峰值,之后开始呈下降的变化趋势,另外3次施氮后NH4+-N浓度变化与此类似,且每次施肥后第3d和第10d土壤NH4+-N浓度之间差异不显著;NO3--N浓度在第1次施氮1d后,各处理差异不明显,第3d达到最大,但整体上是呈稳步增长的变化趋势;各处理的pH值的变化情况与一次供氮的情况相似;土壤硝化率硝化率呈先下降后上升的趋势,整体呈逐步上升的变化趋势。     

冬小麦/夏玉米轮作中高肥力土壤的持续供氮能力

通过连续3年的冬小麦.夏玉米轮作试验研究高肥力土壤的供氮能力。结果表明,在本试验的高肥力土壤上,存在土壤供氮能力随时间延长而下降的趋势。但在连续3年3个轮作周期6季作物生长过程中,土壤都保持了较高的供氮能力,其中夏玉米季高于冬小麦季,不施氮处理在冬小麦季的相对产量保持在46%～76%,夏玉米季为69%～81%,轮作周期中土壤氮素的表观矿化量为125～184kg.hm2,而供氮能力为123～190kg.hm2。在考虑土壤供氮能力的基础上,基于土壤植株测试的氮肥优化管理,在连续6季作物中较大幅度地降低了氮肥用量,但却获得了同传统施氮处理一致的产量,保持了较低的土壤无机氮残留量,避免了过量施氮对环境的不良影响。     

长期不同灌溉对保护地土壤供氮能力的影响

采用Stanford和Smith提出的长期间隙淋洗通气培养法,对连续7年采用渗灌、滴灌和沟灌灌溉的保护地土壤有机氮的矿化特性进行研究,并结合土壤起始矿质氮含量,探讨了不同灌溉方法条件下保护地土壤供氮能力的差异。结果表明,保护地土壤硝态氮表现出强烈的表聚特点,表聚程度以渗灌沟灌滴灌。长期采用不同灌溉方法显著影响保护地土壤氮矿化势及矿化速率。N0值大小的排列顺序为:滴灌沟灌渗灌,k值大小的排列顺序与N0恰好相反,为:渗灌沟灌滴灌。与渗灌和沟灌处理相比,长期采用滴灌有利于改善保护地土壤有机氮的品质。土壤供氮能力表现为渗灌沟灌滴灌。评价保护地土壤供氮能力时,不仅要考虑土壤有机氮累积矿化氮量的大小,同时也要考虑土壤初始矿质氮的含量。从农业节水和提高氮肥利用率及保护生态环境的角度考虑,建议在本试验措施条件下,渗灌和沟灌处理应比滴灌处理适当减少氮肥用量,且无机氮肥也要尽量晚施;在此基础上渗灌处理氮肥还要尽量深施,以减少表层硝态氮的积累,达到既节水又省肥的目的。     

土壤供氮能力测试方法与指标

研究了土壤供氮能力的主要测试方法和指标,包括培养矿化法、化学提取法、起始矿质氮指标和电超滤法测定指标等。对各种方法和指标的发展应用作了叙述,并对有关方法和指标的效果进行了比较。     

红壤的供氮能力及化肥氮的去向

采用盆栽试验 ,研究了由第四纪红色黏土和红砂岩发育的不同侵蚀程度红壤以及施用有机或无机肥 1 0年以上培肥的红壤在不加外源氮肥条件下的自然供氮能力 ,以及施用1 5N肥源后肥料氮在土壤 -作物系统中的去向。结果表明 :红砂岩发育红壤 (红砂土 )的矿化量和供氮量显著高于第四纪红黏土 (红黏土 ) ,同一母质中轻度侵蚀红壤的矿化量和供氮量又显著高于重度侵蚀红壤。培肥后红壤的矿化量和供氮量显著提高 ,其中有机培肥红壤高于无机培肥红壤。侵蚀红壤的氮肥利用率低 ,土壤残留氮率较高 ,氮肥损失率不大 ,其中红砂土的氮肥残留率明显低于红黏土 ,而氮肥损失率却显著高于红黏土。培肥后红壤的氮肥利用率明显增加 ,其中有机培肥红壤的氮肥利用率和残留率显著高于无机培肥的红壤 ,而氮肥损失率却明显低于无机培肥红壤。     

稻田土壤供氮性能的研究——Ⅱ.双季稻种植过程中施肥对土壤供氮性能和水稻产量的影响

由于土壤供氮、水稻需氮、施肥补氮三者之间的平衡协调关系,对水稻的良好生育及高产稳产有重要影响^[5],为此研究三者相互关系的演变规律,可为制订“因土施肥”最佳方案提供重要的基础资料。考虑到浙江省代表性的耕作制度系以双季稻为主的复种形式,本项研究工作是在初步了解某些典型稻田土壤供氮性能的基础上,进一步对种植双季稻时土壤供氮、早晚稻吸氮的基本特点以及施用化学氮肥或有机肥后的有关影响,进行了一些研究。     

我国土壤供氮和化肥氮去向研究的进展

土壤供氮和氮肥施入土壤后氮素的去向,是研究氮肥合理施用的两个重要方面。近些年来,国内在这两个方面都进行了不少的工作,积累了一些资料。     

不同施氮水平再生水灌溉对设施番茄根际土壤供氮的影响

通过田间小区随机区组试验研究不同施氮水平再生水灌溉对设施番茄土壤供氮能力和产量的影响,对不同施氮处理再生水灌溉设施番茄关键生育阶段根际、非根际土壤矿质氮和全氮含量、番茄生物量和产量、氮肥利用效率、表观氮素损失量进行对比分析。结果表明:再生水灌溉氮肥减施20%处理和氮肥减施30%处理,番茄关键生育期根际土壤矿质氮含量保持在40mg/kg以上,根际与非根际土壤矿质氮含量差异介于10.47%～12.63%之间,促进了非根际土壤矿质营养向根际土壤迁移;再生水灌溉氮肥减施20%处理和氮肥减施30%处理氮肥利用效率和产量均显著高于常规施氮处理,而土壤供氮能力与常规施氮处理差异不大。因此,再生水灌溉条件下,施氮水平控制在189～216kg/hm2之间,可有效削减0-30cm根层土壤表观氮素损失,提高根际土壤供氮能力,显著提高番茄关键生育阶段氮肥利用效率和番茄产量。     

太湖地区水稻土的氮素矿化及土壤供氮量的预测

研究土壤氮素矿化和供应,不仅是评价土壤肥力的需要,而且也有助于确定氮肥的适宜用量.在这一方面,已经积累了大量的文献,也有一些文献综述.七十年代以来,为了预测土壤的供氮量或矿化过程,也提出了数学模式.我们曾经指出,在运用水解氮定量预测土壤供氮量时,必须针对具体条件确定一个换算系数,本文就是在研究水稻土氮素矿化和供应的同时,探讨用全氮或水解氮作为预测土壤供氮量指标的初步结果.     

栽培年限对新建日光温室番茄生长及土壤供氮能力的影响

为评价栽培年限对新建日光温室土壤供氮能力的影响,采用盆栽生物耗竭试验和间歇淋洗好气培养法相结合的方法研究了陕西杨凌不同年限新建日光温室(温室建造前的大田及温室建造后第2年和第3年取样)耕层(0~20 cm)土壤供氮能力的变化。结果表明:随着温室栽培年限的增加,番茄生物量和吸氮量与温室栽培前相比均显著增加,其中栽培年限为第2年和第3年的番茄株高、茎粗、地上及根系生物量、叶片SPAD值均显著高于温室建造前,而第2年和第3年间各指标无显著差异;第2年和第3年温室的番茄吸氮量分别是建造前大田的2.53倍和3.01倍;与种植前土壤相比,第3年温室土壤有机质、全氮和速效养分含量均显著增加,第2年及第3年温室土壤可矿化氮量分别是建造前大田的2.84倍和2.96倍,说明随栽培年限的增加,温室土壤供氮能力显著增强。相关分析表明,土壤有机质、全氮、初始矿质氮及累积矿化氮量与番茄吸氮量间呈极显著正相关关系,其中以土壤累积矿化氮量与番茄吸氮量间的相关系数最大,说明这些指标均可用于评价土壤供氮能力。随栽培年限的增加,日光温室土壤供氮能力显著提高,生产中应随温室栽培年限增加适当降低氮肥用量。     

长期有机养分循环利用对红壤稻田土壤供氮能力的影响

通过15年的田间定位试验结合盆栽试验,研究了长期有机养分循环利用和不同化肥配施对红壤稻田土壤供氮能力的影响。结果表明,土壤有机碳、全氮、微生物生物量氮(MB-N)和土壤氮的矿化量与生物吸氮量有极显著的正相关关系,是良好的土壤供氮能力指标。长期有机养分循环利用或配合化肥施用能显著提高土壤有机碳、全氮含量和氮的矿化量,提高幅度分别为20.1%4～0.9%、0.460～.60.g/kg和55.0%(6周);明显提高土壤MB-N含量,提高幅度平均为70.3%。长期纯化肥处理对土壤碳、氮库的积累和氮的矿化量的提高作用甚微。盆栽试验表明,长期施用氮肥和氮、磷、钾肥土壤供氮量提高量极小,与长期不施肥相比提高幅度分别为2.1%和6.2%,而有机养分循环利用能显著提高土壤供氮量,提高幅度为33.7%8～9.0%。随着有机养分循环利用和NPK肥配合程度的提高,土壤供氮量提高幅度呈上升的趋势。