土壤温室气体排放对C/N的响应

土壤碳氮比(C/N)是影响微生物活动导致土壤温室气体排放和养分有效性变化的关键因素,秸秆还田配施氮肥则是调节农田土壤C/N的重要措施。为了探讨土壤C/N对温室气体排放的影响,通过在土壤中添加等量秸秆配以不同数量N素,在室内培养条件下测定分析了土壤不同起始C/N条件下土壤温室气体排放和活性碳氮的变化动态。研究发现:不同C/N条件下,土壤温室气体排放和溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)的变化趋势基本一致。土壤CO_2排放速率和DOC含量均表现为随培养时间的延长逐渐降低,培养前30 d下降幅度较大,30~75 d降低缓慢,75 d后基本平稳;土壤N_2O的排放速率和DON含量则表现为先升高后降低,N_2O的排放速率在第7 d达到最大后逐渐降低直至平稳,土壤DON含量在第14 d达到最高后逐渐降低。土壤起始C/N越低,有机碳矿化率和净氮硝化速率越高,CO_2和N_2O排放量越多;土壤CO_2和N_2O的排放速率及累积排放量不但与土壤DOC和DON含量显著相关,而且与土壤DOC/DON比值显著相关。土壤硝态氮的含量变化表现为与土壤起始C/N相关,当土壤起始C/N在20~30时,硝态氮先升高后降低;土壤起始C/N大于40时,硝态氮先降低后升高。结果表明:在实际生产中,秸秆还田后合理配施氮肥调节土壤C/N是减少温室气体排放、提高作物氮肥利用效率的重要措施,为了掌握适宜的配施量和施用时期,有必要针对不同作物农田系统继续进行田间试验研究。     

黄河三角洲土地利用方式对土壤可溶性有机碳、氮的影响

以黄河三角洲垦利县轻度盐渍化土壤为研究对象,选取菜地、果园、粮田和未利用地四种土地利用类型,通过实地采样分析,对土壤中可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)进行研究。结果表明:研究区不同土地利用类型土壤可溶性有机碳与可溶性有机氮含量呈现一定的差异,土壤可溶性有机碳和可溶性有机氮含量均值分别以粮田和菜地土壤最高,其含量分别为128.2 mg/kg与86.6 mg/kg,以未利用地土壤最低,分别为52.2 mg/kg和20.1mg/kg。土壤可溶性有机碳占总有机碳的比例(DOC/TOC)和可溶性有机氮占总氮的比例(DON/TN)均以菜地土壤最大,分别为1.45%和9.62%,远高于其他三种土地利用类型,不同土地利用类型间可溶性有机氮占可溶性总氮的比例(DON/TDN)差异不大。研究区土壤可溶性有机碳和可溶性有机氮与其他形态碳、氮之间的相关性分别达极显著或显著性水平,不同土地利用类型间土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮与其他形态碳、氮之间的相关性大小并不一致。     

氮肥与有机肥配施对设施土壤可溶性氮动态变化的影响

【目的】在氮肥与有机肥配施条件下,研究设施番茄生长期内土壤可溶性氮（矿质氮和可溶性有机氮）的动态变化,评估可溶性氮在设施土壤中的作用,为设施土壤的合理施肥提供理论参考。【方法】以连续两年不施肥（CK）、不同施氮量（N0、N1、N2、N3）、单施有机肥（M）以及不同氮量配施有机肥（MN0、MN1、MN2、MN3）的设施番茄栽培的田间小区试验的方法,研究氮肥与有机肥配施以及不同施氮量对番茄生长期、休耕期土壤可溶性氮动态变化的影响。【结果】在番茄生长期,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能够显著增加0-30 cm土层土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.01）,特别是提高了矿质氮的含量。土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮均表现出比较大的动态变化,总体来说,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量均在第一穗果膨大期最高,在第二穗果膨大期土壤矿质氮含量大于可溶性有机氮含量,而在收获期土壤可溶性有机氮含量大于矿质氮含量,且在整个生长季内土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量之间均有显著的正相关关系（P＜0.05）。在休耕期（番茄收获后60 d）,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能显著增加0-50 cm土层土壤矿质氮和0-10 cm土层土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.05）;在0-50 cm土层内,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均随土层深度加深呈逐渐下降趋势,且在20-40 cm处有明显的累积。此外,不管是在番茄生育期还是在休耕期,总体上来看,不施有机肥处理下,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均以N2处理的含量为最高,而且土壤可溶性有机氮在可溶性氮中占有更大的比例;而在氮肥与有机肥配施处理中,MN2和MN3处理的土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量最高,而且在可溶性氮库中以土壤矿质氮为主。【结论】本试验条件下,适量氮肥与有机肥配施能够更好协调和改善设施土壤中可溶性氮的供应状况。     

添加有机物料后红壤CO2释放特征与微生物生物量动态

 【目的】对不同有机物料施入红壤后CO2释放特征及几种形态碳、氮变化进行了观测,并分析其相互关系,以阐明添加有机物料后红壤中CO2释放量及几种碳、氮形态的变化特征。【方法】采用室内恒温培养试验,向红壤中添加5种有机物料（猪粪、牛粪、鸡粪、玉米秸秆和小麦秸秆）,培养期间定期采样分析红壤CO2释放量及土壤微生物量碳、氮（SMBC、SMBN）的动态变化。【结果】添加有机物料后,各处理CO2释放速率在培养前期较高,在培养18-20 d后基本趋于稳定。整个培养期间,土壤CO2-C的累积过程符合一级反应动力学方程。添加不同有机物料后红壤CO2潜在释放量从高到低顺序为：小麦秸秆（1.51 g•kg-1）＞玉米秸秆（1.38 g•kg-1）＞猪粪（0.89 g•kg-1）＞鸡粪（0.78 g•kg-1）＞牛粪（0.50 g•kg-1）。添加几种有机物料后红壤CO2释放量存在显著差异,秸秆类有机物料分解释放CO2量相当于动物有机肥的2倍以上,其中小麦秸秆最高,牛粪最低,且有机物料分解释放CO2量与SMBC、SMBN、土壤可溶性有机碳（WSOC）和有机物料C/N呈显著相关。【结论】等碳量的有机物料施入红壤后能显著提高土壤CO2的释放速率和释放量,且土壤CO2释放量与土壤微生物量、可溶性碳和有机物料的C/N紧密相关。添加有机物料处理,土壤微生物生物量和碳源、氮源的有效性较高,有利于土壤养分的转化和释放。     

有机肥中不同形态氮及可溶性有机碳在土壤中淋溶特性研究

通过室内土柱模拟淋溶试验比较了两种供试土壤加入等量氮素后,化肥处理(硫酸铵溶液)和有机肥提取液处理淋溶过程中不同形态氮及可溶性有机碳(DOC)在土壤中的淋溶迁移特性.结果表明,加入硫酸铵溶液后两个土壤氮素累积淋火量较未施肥清水对照无明显变化,肥料氮的淋失量占氮总淋失量的比例在2.31%～8.68%之间;而加入有机肥提取液后淋出的氮量显著增加,肥料氮占氮总淋失量的比例达65.7%～76.4%.有机肥处理淋失的氮素形态以可溶性有机氮(DON)为主,其次为硝态氮和铵态氮;而化肥处理氮素淋失形态以硝态氮为主(85.2%～88.8%),其次为可溶性有机氮DON(7.9%～10.2%),铵态氮所占比例最低(3.3%～4.6%).有机肥处理DOC和铵态氮的淋失量也显著高于化肥处理.因此,有机肥中可溶性养分特别是可溶性有机碳、氮在土壤中的淋失值得关注.     

农业土壤中可溶性有机氮的研究

对农业耕地土壤中可溶性有机氮 (SON)和土壤溶液及排水中的溶解有机氮 (DON)的量和作用进行综述。SON与矿质N同等重要并且在一些情况下大小相等 ,其动力学与矿质N一样受到矿化、固定、淋溶及植物吸收的影响 ,但其库存量却比矿质N更稳定。DON可用吸滤杯从土壤溶液中提取和从排水中收集。     

文昌滨海台地不同森林类型土壤DOC、DON库比较研究…

以海南文昌森林生态系统定位研究站内具有代表性的人促更新次生林、椰子纯林和次生林为对象,研究海南文昌滨海台地不同森林类型土壤可溶性有机碳(DOC)/氮(DON)库差异及其分布特征.结果表明:林地土壤可溶性有机碳/氮主要富集在表层土壤中,并随土层的加深而递减;土壤可溶性有机碳占总有机碳的比率波动在1.2％～3.6％之间,随土层加深呈上升趋势;而土壤可溶性有机氮含量占土壤全氮的比例为0.39％～0.86％;相比之下,椰子林土壤DOC、DON含量及DOC/SOC、DOC/DON比值均高于次生林和人促更新次生林.相关分析结果表明,土壤有机碳总量与全氮、可溶性有机碳氮组分之间具有显著、极显著正相关性.     

不同施肥模式对烟草耕层土壤碳氮组分的影响(英文)

[目的]探讨贵州省烟叶主产区植烟土壤碳氮变化规律及其培肥途径。[方法]采用盆栽方式研究了有机和常规施肥模式(以不施肥作对照)下烟草耕层土壤中可溶性有机碳氮、总有机碳氮及其比值的变化规律。[结果](1)常规施肥模式土壤中的DOC、DON、TOC、TON含量均随生育期的推进呈降低趋势;而有机施肥模式土壤中的DOC、TOC含量呈先增加后降低(以旺长期含量最高)趋势,DON、TON含量呈先降低后增加趋势(以旺长期含量最低)。(2)有机施肥模式显著提高了烟草生长各期土壤中TOC含量及生长中后期(旺长期和采收期)土壤中DOC含量,在团棵期和旺长期常规施肥模式土壤中的DON、TON含量显著高于有机施肥模式和对照,在采收期,常规和有机两种施肥模式土壤中的DOC、DON、TOC、TON含量均显著高于对照。(3)常规施肥模式土壤中DOC/DON、TOC/TON的比值随生育期的推进呈逐渐增加趋势,而有机施肥模式和对照则均呈先增加后降低的趋势(旺长期碳氮比达最大值)。在团棵期、旺长期和采收期,土壤中DOC/DON、TOC/TON的比值均表现为YJCKCG。[结论]有机施肥模式显著提高了烟株生长中后期土壤中活性碳氮、总有机碳氮含量和土壤的碳氮比,有助于烟株生长中后期营养的均衡持续供应和培肥地力。     

森林土壤可溶性有机氮研究现状

可溶性有机氮（SON,Soluble organic nitrogen）是指能够溶于水或盐溶液的有机态氮,在森林生态系统N素循环中起着极其重要的作用,在土壤中的作用既不同于矿质氮也异于不溶性有机氮。对近年来有关森林生态系统中这一特殊氮素组分的来源、组分、影响因子以及在土壤养分中的作用进行综述,并对今后的研究工作进行了展望,为可溶性有机氮的进一步研究提供依据。     

有机物料添加后滨海盐渍土壤溶解性有机碳变化 及其紫外-可见光谱特征

利用紫外-可见光谱技术研究不同盐分水平(低盐、高盐)土壤中添加不同有机物料后土壤DOC的紫外-可见光(UV-Vis)光谱特征变化,探究盐渍土壤碳库的稳定性.结果显示,添加有机物料能显著增加DOC含量,与生物炭和有机肥相比,秸秆处理后的土壤DOC含量更高.在200～800 nm波长范围内,两种盐分土壤DOC溶液的吸光值随着波长增加均呈降低趋势,在230～280 nm内出现吸收平台.低盐土壤,DOC含量和紫外-可见光谱特征区域面积积分比值均对应地高于高盐土壤的值,而A250/A365及A240/A420比值则低于高盐.相关性分析表明,土壤DOC含量与254 nm处吸光值呈显著线性相关(R2＞0.9,P＜0.05),用于表征DOC特征的紫外光谱特征参数之间的相关性在高盐、低盐土壤上并不完全一致.由此说明,有机物料处理后,低盐土壤的DOC腐殖化程度、芳香性、相对分子量和团聚化程度都对应的比高盐土壤的更高.在高盐土壤上,添加不同物料的土壤DOC各项紫外特征参数之间无显著差异;在低盐土壤上,秸秆处理后土壤DOC的芳香性及疏水性与其他处理有显著差异.DOC结构复杂且受环境影响较大,需要结合多种参数判断其结构特征.     

去除溶解性有机质对红壤水稻土碳氮矿化的影响

【目的】研究溶解性有机质（DOM）对红壤水稻土碳、氮矿化作用的影响，为正确认识红壤碳、氮循环的过程机制、制订科学的养分管理措施及有效控制温室气体排放提供参考依据。【方法】采用发育于第四纪红粘土的水稻土，以旱地红壤为对照，通过室内恒温培养试验研究了去除DOM土和原土间有机碳、氮的矿化差异。【结果】去除DOM使土壤有机碳的累积矿化量在培养前期（12 d）下降了6.3%～8.9%（平均7.5%），但整个培养期内仅降低3.6%～6.1%（平均5.0%），其影响不显著。去除DOM对不同土壤有机氮矿化的影响不同。3种水稻土在去除DOM后，土壤有机氮的累积矿化量显著下降，降幅为11.2%～18.3%（平均12.9%），而旱地红壤仅下降7.6%，与原土没有显著差异。【结论】DOM是土壤微生物生命活动中重要的氮素来源和有机氮矿化的原初物质，虽然只占土壤有机质的很少一部分，但在红壤水稻土有机氮的矿化中起重要作用。     

土壤团聚结构上水溶性有机物的性质及其对有机肥的响应

【目的】研究有机肥和无机肥施用后水溶性有机物（DOM）的性质及与团聚体保护的关系,揭示有机碳稳定性机制。【方法】以不同有机肥施用制度（有机肥种类、数量和施用时间）的稻田长期定位试验土壤为研究对象,通过湿筛分组获得不同团聚结构位置的水溶性有机物,测定DOM中的碳水化合物（CHC）和酚类物质（PEC）浓度。【结果】与游离组分及原土微团聚体相比,大团聚体包裹的微团聚体之间的CHC和PEC浓度更高,平均值分别为163.8和38.6 mg C•kg-1,并具有高CHC/PEC比（4.27）。与单纯施用化肥相比,施用有机肥显著提高了CHC和PEC在各团聚结构位置上的浓度,增幅分别达10.3%和6.3%,且大团聚体内微团聚体之间的位置对有机肥的响应更灵敏。基于团聚体对有机碳的保护程度,有机肥作用下大团聚体保护的CHC和PEC含量和比例均最高,而降低了原土微团聚体保护的CHC和PEC的含量和比例。【结论】不同团聚结构位置上DOM空间分布差异明显,既说明大团聚体是土壤活性有机碳增加和物理保护的最重要结构,又暗示DOM可能对大团聚体及其内部微团聚体的形成具有重要影响。CHC和PEC的浓度及二者比例均在有机肥作用下显著提高。结合团聚体分组进行DOM的评价有助于了解有机碳稳定机制及农业措施对土壤有机碳稳定性的影响。     

温度与不同有机肥对土壤溶解性有机质含量的影响

采用室内培养法研究温度与不同有机肥对土壤溶解性有机质(DOM)含量的影响。结果表明:培养温度升高,DOM含量升高。15℃时DOM几乎无变化,25、30℃时可升高120.0%～870.8%,DOM变幅随着增加。有机肥类型也影响DOM含量。其中,沼渣处理含量最高,其次是牛粪处理,秸秆处理含量较低,有机肥类型对DOM变幅无显著性影响。     

溶解性有机质对土壤重金属活性影响的研究概况

土壤溶解性有机质(Dissolved Organic Matter)是土壤溶液的一个重要的组成部分,在土壤的化 学和生物过程中起着很重要的作用。在过去的二十多年里,就DOM的组成和其在土壤中的作用已经 得到很大程度的重视且取得了相当大的进步。DOM可能会对重金属有很显著的控制作用,而重金属 也可能对DOM有种特殊且强烈的亲和性,这种亲和性在很大程度上影响着土壤中重金属的活性和 环境生态,而且不同来源和不同提取方法提取的DOM在功能上有着差异。系统评述了DOM的来源、 结构、生态功能以及对重金属活性的影响,同时介绍了一些未来有待解决的问题。     

再生水地下回灌过程中溶解性有机物的去除研究

在实验室通过模拟方法研究了城市再生水地下回灌后的水质变化,重点分析了土壤含水层处理(SAT)对再生水中溶解性有机物(DOM)及消毒副产物的前体物去除效果.结果表明,在系统稳定时期,SAT对溶解性有机碳(DOC)平均去除率为37.2%.利用XAD树脂分离出再生水中占最主要DOM的3个部分:疏水性有机酸(HPOA)、过渡亲水性有机酸(TPIA)和亲水性有机物(HPI). HPOA、TPIA和HPI在SAT中去除率分别为33.9%、21.5%和44.1%.再生水有较高的消毒副产物生成势(BPDFP),经过SAT后三卤甲烷生成势THMFP和卤乙酸生成势HAAFP分别降低了11.0%和21.5%,但单位质量DOC的BPDFP却升高了,Specific THMFP和Specific HAAFP分别增大了42.4%和25.7%.即经过SAT处理后再生水中的消毒副产物的前体物浓度会减少,但是剩下的难降解的DOM有更高的氯化活性.     

多年紫云英-双季稻下不同施肥水平对两类水稻土有机质及可溶性有机质的影响

【目的】综合评价中国南方不同水稻土多年冬种紫云英配施化肥的培肥效应。【方法】在湖南紫潮泥、江西黄泥田双季稻区设置了连续7年的田间定位试验,比较冬闲(CK)、紫云英(MV)、紫云英+40%化肥(MV+40F)、紫云英+60%化肥(MV+60F)、紫云英+80%化肥(MV+80F)、紫云英+全量100%化肥(MV+100F)、单施全量100%化肥(100F)共7个处理的稻田土壤有机质(OM)、可溶性有机质(DOM)含量及其光谱学特性。【结果】湖南紫潮泥土壤OM和可溶性有机碳(DOC)含量、DOM的荧光吸光强度明显高于江西黄泥田,可溶性有机氮(DON)含量、DOM的紫外-可见吸收峰值则相反。土壤OM在两地均表现为MV处理显著高于其他多数处理(黄泥田MV+100F处理除外);同100F相比,MV+100F处理降低了湖南紫潮泥、但增加了江西黄泥田的土壤有机质;而绿肥种植体系下随着配施化肥量的增加,绿肥对两类土壤OM的贡献降低。种植绿肥配施80%—100%化肥,土壤DOC含量较100F高(黄泥田MV+100F除外),但单种绿肥(MV)以及绿肥配施40%—60%化肥对两地土壤DOC影响不尽一致。单种植绿肥能够降低两类土壤DOC/SOC,其中,在江西黄泥田上显著低于100F处理;两类土壤上种植翻压绿肥,随着配施化肥量的增加,土壤DOC/SOC随之增加(黄泥田MV+100F除外),表明配施化肥量越高其活化土壤碳库的作用越强。种植绿肥较100F能够有效降低土壤DON含量(黄泥田MV+100F处理除外),且在湖南紫潮泥上更为显著。紫外-可见光谱分析发现,绿肥及绿肥配施40%—60%化肥下,两类土壤DOM的紫外-可见吸收峰值较100F低,且E250/E365值随配施化肥量的增加而降低,表明随着配施化肥量的增加,土壤DOM分子量增大,分子结构越稳定。荧光光谱分析发现,两类土壤可溶性有机质均以类富里酸为主;与100F相比,单种绿肥(MV)以及绿肥配施化肥(黄泥田配施40%—60%化肥)能够增加土壤DOM的荧光强度,降低DOM的腐殖化指数(HIX)。【结论】种植紫云英能有效促进稻田土壤有机质积累,配施化肥降低紫云英对土壤有机质积累的贡献。绿肥配施化肥能够提高土壤碳库活性,并且增加可溶性有机质的分子量及腐殖化程度,进一步解释了配施化肥降低紫云英对土壤碳库贡献。     

生物质炭可溶性有机物化学组成及生物活性意义

生物质热解炭化过程中,有机可挥发组分从固相逸出,冷凝后重新吸附于生物质炭,成为其中的可溶性有机物。生物质炭可溶性有机物化学组成复杂,主要含小分子有机物与芳香类化合物且含有丰富的官能团,具有较高的化学反应活性和生物活性,可显著地改变土壤中养分元素和污染物的形态与有效性,影响土壤微生物组成与丰度,调控作物的生长与健康。依生物质原料和热解条件的差异,生物质炭可溶性有机物的化学结构与生物活性功能也不尽相同。生物质炭可溶性有机物的生物活性意义主要表现为对生物的刺激作用,但部分生物质炭可溶性有机物可能具有一定的潜在毒性风险。通过提取生物质炭可溶性有机物可生产具有生物刺激作用的商品液体有机肥,从而实现生物质炭的分值利用。未来需要进一步加强生物质炭可溶性组分的生物活性或毒性物质的鉴定及其形成机制的研究,这对于生物质炭产品的优化是十分必要的,也是应用生物质炭尽量避免环境风险的要求。     

土壤有机质及有机肥对烟草品质的影响

从土壤有机质含量与土壤供氮能力的关系等方面评述了土壤有机质对烟叶内在化学成分和评吸质量的影响,并以有机肥在调节土壤性质与烟草品质中所起的作用考察烟草生产中有机肥的使用,提出了该研究领域存在的问题及今后的研究重点。     

不同碳氮比有机肥对烤烟生长和土壤肥力的影响

通过田间试验研究了不同碳氮比有机肥对烤烟生长发育、烟叶品质和土壤养分的影响,结果表明,参试的有机肥都在不同程度上促进了烤烟的发育、养分吸收、烟叶质量和产值,其中以C/N比最高的M4效果最好,其次是C/N比较高的M2和M3,这三种有机肥对烤烟生长、烟叶品质的作用都优于C/N比较低的饼肥.     

长期施肥对黄土旱塬黑垆土有机氮和有机碳的影响

耕地土壤中的氮素和有机碳是土壤肥力高低的指标，其含量除受各种自然因素影响外，还强烈地受到施肥的影响。为揭示施肥对土壤供氮潜力和有机碳的影响．本文采用Bremner法对20a长期定位试验的黑垆土耕层土壤有机氮组成进行了分级。结果表明．单施氮肥或磷肥对耕层土壤全氮、各形态有机氮的绝对含量及其占全氮的相对比例均无显著影响；有机肥和化肥配施，显著提高了耕层土壤全氮、酸解有机氮、酸解铵态氮、氨基酸态氮的含量，其中对氨基酸态氮的影响最大。施化肥或有机肥均能显著提高有机碳水平．有机无机肥配施效果最好。在不同肥料处理中，土壤各种形态有机氮的含量高低顺序依次为：酸解铵态氮〉氨基酸态氮〉酸解未知态氮〉氨基糖态氮。长期有机无机肥配施显著提高了土壤供氮潜力和有机质水平，是维持土壤肥力最优的施肥方式。