长期施肥对黑土氮素矿化与硝化作用特征的影响

采用培养试验研究了长期施肥对黑土矿化与硝化作用特征的影响。结果表明,黑土的矿化作用和硝化作用都较强,长期施肥对黑土矿质态氮量有显著影响,施用化肥能够增加矿质态氮量,在施用NPK肥基础上增施有机肥,矿质态氮量进一步增加,表明在土壤管理上如果增加有机肥的施用,可以提高土壤的供氮能力。长期施肥黑土的硝化率与施N肥相关性较好,其次是施用PK肥。有机肥与无机肥配施可使土壤硝化率显著提高;硝化率高低取决于黑土可矿化态氮素含量和土壤pH。     

菜地土壤氮素矿化和硝化作用的特征

采用培养试验对南京郊区 6 对菜地土和水稻土的土壤 N 素矿化和硝化作用特征进行了研究。菜地土为相同类型水稻土改种蔬菜约 20 年的土壤。结果表明,培养 28 天期间,6 对供试土壤中有 4 对土壤都是菜地土壤矿化 N 量低于相同类型水稻土,其日矿化速率也低于相应的水稻土,而其他 2 对供试土壤之间无明显差异。大多数菜地土的土壤硝化率低于相应的水稻土。培养28 天时的矿化率和硝化率与土壤 pH、速效 P 呈显著相关。     

长期试验地潮土的矿化与硝化作用特征

国外长期定位试验已有150a历史，积累了许多资料并解决了许多理论和实际问题。国外的资料可供借鉴，但与我国情况还有较大区别。为此建立我国长期定位试验点，研究我国自然条件下长期施肥对土壤肥力、作物产量和生态环境影响尤其重要。由于种种原因，我国保存下来的长期试验点很少。本文研究的长期试验地已有15a长期施肥历史，在我国像这样长时间布置完整的长期试验不多。     

长期试验地红壤与潮土的矿化和硝化作用特征比较

采用培育试验研究了红壤与潮土两个长期定位试验中不同处理小区表层土壤的矿化和硝化作用特征。结果表明:红壤的矿化作用和硝化作用都很弱,而潮土硝化作用非常强烈。采用适宜的施肥措施培肥后氮素的矿化和硝化速率都有很大的提高;pH是影响硝化作用的重要因素之一,硝化速率与土壤pH呈显著正相关。合理施用肥料调控土壤肥力是提高红壤和潮土肥力的重要措施。     

菜地和旱作粮地土壤氮素矿化和硝化作用的比较

采用室内培养试验研究了南京郊区菜地和早作粮地土壤氮素矿化和硝化作用的特征,其菜地土壤是20年前从粮食作物改种为蔬菜的。结果表明,菜地土壤氮素矿化量和矿化率都显著高于相应的粮地土壤。改制对硝化作用没有固定的影响,其硝化作用是增强还是减弱主要取决于土壤pH是上升或下降。土壤氮素的矿化和硝化速率受土壤速效磷、速效钾、有机质含量和pH的影响。     

设施和露天栽培下有机菜地土壤氮素矿化和硝化作用的比较研究

矿化作用和硝化作用是土壤氮素转化的主要途径,通过室内培养试验,对设施和露天栽培方式下有机菜地土壤氮素的矿化与硝化作用进行了比较研究。结果表明,除培养第1d外,设施有机菜地土壤氮素矿化量、矿化率在整个培养期间都显著高于露天有机菜地土壤;设施有机菜地土壤硝化量、硝化率在培养前两周内高于露天有机菜地土壤;设施有机菜地土壤矿化与硝化作用总体比露天有机菜地土壤强烈。矿化作用可能与全氮、C/N、微生物活性关系密切,而硝化作用强弱可能与微生物活性有关。无论施肥与否,设施有机菜地土壤N2O排放速率在培养期间总体高于露天有机菜地土壤,前者N2O累积排放量显著高于后者,这可能与土壤C/N有关。     

红壤氮素的矿化硝化作用特征

采用培养试验研究了侵蚀红壤,培肥后的红壤以及不同利用方式红壤氮素的矿化和硝化作用特征。结果表明,侵蚀红壤的矿化作用和硝化作用都很微弱,采用适宜的施肥措施培肥后氮素的矿化和硝化速率都有很大提高;红壤氮素的矿化和硝化速率与土壤pH、速效磷含量和有机质含量呈显著正相关。     

红壤氮素的矿化和硝化作用特征

采用培养试验研究了侵蚀红壤,培肥后的红壤以及不同利用方式红壤氮素的矿化和硝化作用特征.结果表明,侵蚀红壤的矿化作用和硝化作用都很微弱,采用适宜的施肥措施培肥后氮素的矿化和硝化速率都有很大提高;红壤氮素的矿化和硝化速率与土壤pH、速效磷含量和有机质含量呈显著正相关.     

不同利用年限茶园土壤矿化、硝化作用特性

茶叶（Camellia sinensis）是重要的经济作物，茶树具有耐酸耐铝毒等特性，适合在热带亚热带的酸性土壤种植。由于茶园的施肥管理，茶树凋落物归还土壤以及根系分泌物等原因，茶园土壤随着植茶年龄的增加，土壤理化性质会发生一系列变化。如土壤pH值下降，钙、镁等盐基离子和微量元素相对缺乏，而铝、氟和多酚类物质逐渐在茶园土壤中富集，形成了非常独特的茶园土壤生态系统。     

添加碳源、磷和石灰对红壤氮素矿化和硝化作用的影响

用培养试验研究了添加碳源、磷和石灰石粉对第四纪红色粘土及红砂岩母质上发育的不同侵蚀程度的红壤以及经培肥后红壤的矿化和硝化作用的影响。结果表明 :上述 3个因子对矿化作用的影响较大 ,添加碳源表现出土壤矿质氮的净生物固持 ;在低磷红壤上增施磷能有效地促进红壤氮素的矿化 ;添加石灰石粉也能有效地促进 pH较低的红壤氮素的矿化。培肥后的红壤矿化和硝化作用明显增强 ,添加磷和石灰石粉进一步促进了培肥红壤矿化率和硝化率的提高。但施用石灰石粉和磷并未提高未经培肥的侵蚀红壤的硝化作用     

辽河平原地区长期施肥水稻土氮素矿化及其模拟的研究

采用长期淹水密闭——间歇淋洗培养方法和分析手段,研究了辽河平原地区连续16年长期不同施肥(不施氮肥、氮肥、氮肥+有机肥、氮肥+有机肥+放萍)水稻土氮素的矿化过程。结果表明长期不同施肥水稻土氮矿化量为N15.61～103.57mgkg-1,为全N的1.25%～5.66%;氮肥+有机肥处理土壤氮矿化量最高,占全氮比率最大,而氮肥处理土壤氮矿化量最低,占全氮的比率最小;氮矿化量与全氮、有机质、C/N之间呈显著相关关系(P<0.05)。选择有效积温式(EATM);一级反应式(One-pool模型);带常数项的一级反应式(Special模型),对实验数据进行拟合。非线性拟合结果表明Special模型明显优于One-pool模型和有效积温式(EATM)。分析表明Special模型能更为准确地描述长期不同施肥措施下水稻土有机氮素的矿化。     

Nitrogen Mineralization and Nitrification in Two Soils with Different pH Levels

ABSTRACT

Soil pH is one of the properties that mostly influences nitrification rates, and can be used as a tool for controlling this process, seen that depending on its extent it may lead to nitrogen (N) losses and subsequent contaminations. The aims of this study were to evaluate mineralization and nitrification of two soils at different pH levels. The experimental design was factorial with two factors and three replicates, with the first factor referring to two samples of red latosols, one eutrophic (LV1) and the other dystrophic (LV2), and the second factor was soil’s pH, at six levels: 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, and 6.5. Samples were incubated for 70 days in laboratory conditions. Both nitrate (N-NO₃) and mineral N contents were determined and adjusted to growth models. The eutrophic soil presented higher mineral N and N-NO₃, and the increase of pH levels led to increases of both inorganic N and N-NO₃contents. Increases in pH levels caused N-NO₃levels to increase in both soils, however this occurrence happened because it increased the amount of mineralized N in the soil, seen that in all pH ranges in both soils practically all mineral N was in the form of N-NO₃.     

生物炭和秸秆对华北农田表层土壤矿质氮和pH值的影响

基于2014-2015年华北农田定位试验,设CK（单施氮磷钾肥）、C1（生物炭4.5t×hm^-2×a^-1+氮磷钾肥）、C2（生物炭9.0t×hm^-2×a^-1+氮磷钾肥）和SR（秸秆还田+氮磷钾肥）4个处理,对施用生物炭和秸秆还田对表层土壤矿质氮（NO₃^--N、NH₄⁺-N）含量以及土壤pH值的影响进行研究。结果表明,不同处理土壤矿质氮的动态变化趋势基本一致,施用生物炭和秸秆还田均可显著提高土壤NO₃^--N含量（P<0.05）,但对土壤NH₄⁺-N含量影响不大。与秸秆还田相比,高量施用生物炭有利于增加土壤NO₃^--N含量。各处理土壤中矿质氮主要以NO₃^--N为主,NH₄⁺-N含量均保持在一个较低水平。将冬小麦整个生育期内各处理土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量与夏玉米的相比,前者显著高于后者。在整个冬小麦-玉米轮作周期内,高量施用生物炭显著提高了土壤pH值,且各处理土壤NO₃^--N与土壤pH值呈显著负相关（P<0.05）,土壤NH₄⁺-N含量与土壤pH值相关性不显著;而各处理土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量与土壤含水量均呈显著正相关（P<0.05）。可见,添加生物炭对减少氮素的转化和流失具有较大潜力。     

Relations Between Net Nitrogen Mineralization and Soil Characteristics Within an Arable Field

Within-field variations in plant-available soil nitrogen (N) are likely to be affected by differences in soil characteristics. To study this, a 3- year field investigation was conducted during 1998-2000 on a 15 ha arable field in Sweden with considerable within-field soil texture variability. In 34 plots soil N uptake by crops, net nitrogen mineralization (Nm) during the growing season and soil mineral N in spring and shortly after harvest were determined. Beside these parameters, topography, soil organic matter content (SOM), clay content, pH(H 2 O) and grain yield were recorded. The variations in Nm were considerably large both within the field and between years. The within-field variation in Nm could partly be explained by the variation in SOM and clay content (adjusted coefficient of determination = 0.23, P <0.001). The pattern in Nm differed between years, partly because of seasonal variations in soil moisture. For these reasons, the pattern of Nm is difficult to predict without seasonal adjustments.     

温度和水分对典型香型烟区植烟土壤氮素矿化的影响

为探究典型香型烟区植烟土壤氮素矿化特征及其与温度和水分的关系,采用室内培养试验研究了土壤温度(15、28、37℃)和土壤相对含水量(50%、65%、80%田间持水量)对云南大理、贵州毕节、河南许昌3个典型香型产区植烟土壤氮素矿化的影响。结果表明:不同地区植烟土壤矿质氮和矿化速率变化规律与温度和水分密切相关。3个产区植烟土壤的矿质氮含量和矿化速率均随着温度的升高而升高,在同一温度条件下,以土壤有机质含量较高的云南大理土壤矿化量较大,有机质含量较低的河南许昌土壤矿化量较小。不同地区植烟土壤含水量与氮素矿化的关系不尽相同,土壤相对黏重的贵州毕节土壤以50%田间持水量处理土壤氮素矿化量和矿化速率最大,以80%田间持水量处理最不利于氮素矿化;而质地相对较轻的河南许昌土壤和云南大理土壤均为在65%田间持水量条件下最有利于氮素矿化,以50%田间持水量处理氮素矿化量较小。基于一级动力学方程的模拟,3个植烟土壤的潜在矿化氮库(N0)都随温度的增加而提高,总体以28～37℃的培养温度较为适宜,低于15℃不利于土壤有机氮的矿化,3个植烟土壤的N0以云南大理最高,河南许昌最低;土壤矿化速率常数(K)以云南大理最大。土壤相对含水量也对N0有一定影响,且土壤温度和含水量对不同土壤氮素矿化量和矿化速率均存在显著的互作影响,合理调控土壤温度和土壤相对含水量,可以有效调节不同生态烟区土壤氮素矿化动态变化。     

施用生物炭对农田土壤氮素转化关键过程的影响

生物炭作为一种土壤改良剂,施入土壤后不仅能有效改善土壤结构,提高土壤对营养元素的吸附能力,还可减少温室气体的排放,增强生物固氮能力,因此在农业生产和缓解气候变化方面有着巨大的应用前景。生物炭的输入将直接影响农田土壤氮素的循环和转化,本文结合国内外大量文献,综合分析总结了施用生物炭对土壤氮素转化过程的影响,重点从生物炭对土壤氮素矿化、氮素损失以及硝化、反硝化作用和生物固氮过程的影响过程展开阐述。并在此基础上,提出今后应加强生物炭对氮素转化的作用机理及对环境的长期正负效应研究,特别是对相关微生物群落的多样性、丰度以及土壤酶活性方面的研究,同时提出相关研究应建立在统一的生物炭标准之上,以明确区分生物炭的作用效果及其作用机制。     

长期施用有机肥和化肥对菜田土壤锌有效性的影响

菜田土壤肥料定位试验结果表明, 长期施用有机肥和氮肥能够提高土壤有效锌含量,而且随着氮肥用量的增加,土壤中锌有效性增强。无论施有机肥或不施有机肥,磷钾化肥单施或配施对土壤锌有效性都不会产生明显影响。土壤中锌的有效性受多种因素影响,本试验条件下,土壤有效锌含量与土壤全碳、全氮含量均呈极显著的正相关关系,而与土壤pH值之间相关性比较小。     

不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征

为揭示福建省洋口林场不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征,以15年林龄的第三代优良组培材料和实生苗(包括洋003（Y003）、洋008（Y008）、洋020（Y020）、洋061（Y061）、洋062（Y062）、第2代种子园良种（Ysec）和无性系混系扦插苗（Ymix）)共计7种无性系杉木人工林土壤为研究对象开展室内培养试验,测定培养期间土壤无机氮含量变化,进而计算不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率。结果表明：不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率均处于较低水平（净矿化速率和净硝化速率分别为-0.093~0.118 mg?kg-1?d-1和-0.021~0.051mg?kg-1?d-1）均处于较低水平,表明亚热带地区杉木人工林土壤的供氮能力较弱。但在不同无性系间氮净矿化和硝化速率均存在显著差异。Y061土壤的平均净矿化速率显著高于其他无性系人工林土壤,为0.118 mg?kg-1?d-1,其次为Ymix和Y062无性系,分别为0.046 mg?kg-1?d-1和0.033 mg?kg-1?d-1;而其他4种无性系土壤平均净矿化速率均为负值,表现为无机氮的净同化作用;对不同无性系杉木人工林土壤而言,Y008的净硝化速率最高,为0.051 mg?kg-1?d-1,其次为Ymix和Y020无性系,分别为0.003和0.007 mg?kg-1?d-1,其他4种土壤平均净硝化速率均为负值,表现为硝态氮的净同化作用,因而保氮能力强。综上,Y061和Y062两种无性系杉木人工林土壤的供氮能力和保氮水平显著高于其他无性系,而Y008土壤发生淋溶等氮素损失的风险高于其他无性系,在实际栽植中应当合理选择无性系树种以保证更好的土壤肥力供应。