黑麦有机氮在土壤中矿化的研究

试验研究了黑麦（休闲作物）与土壤混合在含水量为１２％及不同温度（０，４，１０和２０℃）培养下其有机Ｎ的太化，结果，有机Ｎ的矿化极大地受温度的影响。在２０℃温度下培养１５周后，约有８０％的黑麦有机Ｎ被矿化。试验后期，矿化的ＮＯ３－Ｎ从土壤中大量损失，这可能是由化硝化作用造成的，同时，矿化Ｎ形态在土壤中的转化过程也随高温度升高而加强。仅在低温条件下，ＮＨ４－Ｎ能在土壤中积累。     

土壤矿质氮和可矿化氮对当季作物的贡献

从土壤矿质氮－硝态氮和铵态氮，土壤可矿化氮3个指标研究了土壤剖面不同层次有效氮对作物吸氮的贡献，结果表明，不同指标反映土壤供氮能力状况不一。土壤硝态氮和土壤可矿化氮与作物吸氮有较好的相关关系，而土壤铵态氮与作物氮关系不密切，在深度120cm之上的土层的土壤可矿化氮对作物吸氮有较大的贡献，在考虑土壤供氮能力时，建议应该考虑120cm深层以上的土壤。     

含水量对黑土氮素转化及土壤酶活性影响的模拟研究

通过室内模拟试验(2013年7月23日~8月15日),研究不同含水量(20%,35%,60%)条件对东北黑土区土壤氮素转化及土壤酶活性的影响,初步探讨了其作用机制。结果表明:随着培养时间的增加,不同含水量的铵态氮含量呈波动性变化,最后呈下降趋势;硝态氮含量随着时间的增加一直呈下降趋势,35%及60%含水量的黑土铵态氮和硝态氮含量在相同培养时间高于20%含水量的黑土。各含水量处理组氨化速率、矿化速率、硝化速率随着培养时间的增加均逐渐下降,说明土壤中可被转化的有机氮含量逐渐降低,60%含水量的黑土净矿化速率和净硝化速率变化幅度最大,分别从1.518 g kg-1d-1、1.376 g kg-1d-1下降到0.009 g kg-1d-1,0.007 g kg-1d-1;除了35%含水量处理组在24 h内的氨化速率高于其他两组含水量氨化速率外,整个培养期间的氮素转化速率均表现为60%含水量35%含水量20%含水量。对土壤酶活性的研究表明:在培养初期(前2 d),20%含水量土壤脲酶活性逐渐增加,35%和60%含水量土壤脲酶活性先增加后下降,随后脲酶活性趋于稳定,直到第13 d开始略有下降,总体来看,2 d后不同含水量对脲酶活性的影响变化不显著;而转化酶活性呈波动性变化,整个培养周期,35%含水量的转化酶活性始终高于60%含水量处理组,而20%含水量的转化酶活性在其他两组含水量的转化酶活性上下波动。研究表明含水量对黑土氮素转化影响显著,硝化、矿化、反硝化作用及土壤中微生物活性的变化是氮素转化及酶活性变化的主要原因。     

长期种植苜蓿对土壤氮素营养的作用

13年长期施肥和轮作试验结果表明，连续种植苜蓿对N肥、P肥、有机肥的配合施用（NPM）较单施P肥对提高土壤硝态氮（NO3^-N)含量水平有较好效果；而无论施肥与否，种植苜蓿对土壤深层NO3^-均造成不同程度的亏缺。苜蓿（NPM）连作较小麦（NPM）连作土壤NO3^--N利用率高；种植苜蓿对土壤铵态氮（NH4^ -N)分布影响与NO3^--N不同，深层土壤CK、NPM配施处理CK、NPM配施处理NH4^ -N含理明显高于施P和裸地处理，不同作物种植系统中以苜蓿连作土壤剖面中NH4^ -N含量最高。与其他轮作相比，苜蓿连作在提高土壤剖面供N能力方面有较好作用。     

施氮量对植烟土壤不同土层无机氮质量含量的调控

为研究不同施氮量对土壤各层次和烤烟各生长期土壤中无机氮质量含量的影响,大田试验中设置5个氮肥施用量并分配在基肥、苗肥和追肥时期施用,烟苗移栽后第5周开始分7次钻取3个土层样,样品冷藏贮存并用流动注射分析仪测定硝态氮和铵态氮质量含量。结果表明：各施氮处理在移栽后第6周前0～20 cm土壤中硝态氮质量含量大于铵态氮,施用氮肥越多,土壤中无机氮质量含量提高幅度越大,施氮肥对0～20 cm土壤中无机氮质量含量的影响在烟株生育前期要远大于对20～40 cm土壤中无机氮质量含量的影响,同一时期不同深度比较,0～20 cm土层中硝态氮质量含量略大于20～40 cm和40～60 cm土层的硝态氮质量含量;烟株移栽7周后,0～20 cm土层中硝态氮被极大耗竭。各施氮量在各土层铵态氮质量含量变化幅度远大于硝态氮,铵态氮质量含量从第6周即开始上下波动,并在50 mg/kg附近上下变动,第8周土壤各层铵态氮质量含量有一个上升峰,而硝态氮质量含量在第7周停止快速下降后进入0～100 mg/kg范围的较平稳波动阶段。认为：不同施氮量对于生育前期和0～20 cm土层硝态氮质量含量影响深刻,但促进烤烟打顶前足量吸收并形成健壮烟株的合适施氮量还需结合烟草产量与品质而定;铵态氮调控是调节后期氮供应的关键。     

蚯蚓活动对土壤氮素矿化的影响

通过室内培养试验和田间长期定位试验,探讨了蚯蚓活动对土壤矿质氮的影响。发现蚯蚓对NH4+-N、NO3--N,以及矿质总氮(NH4+-N+NO3--N)均有显著影响,且加速了土壤氮素矿化。小区试验中,在2001年稻季和2003年麦季,蚯蚓活动显著提高了NO3--N和矿质总氮(p<0.05*),但在其他时期,未有显著影响。室内培养试验中,蚯蚓活动明显加速了氮素矿化。尤其在未施用秸秆时,蚯蚓处理后的硝态氮和矿质总氮明显增加,且累积净矿化量和净矿化率也有显著提高。     

添加硝态氮对红壤净氨化和净矿化速率的影响

针对武夷山红壤施加不同水平的硝态氮(CK:N 0 mg kg-1,LN:N 50 mg kg-1,NN:N 100 mg kg-1,HN:N 150 mg kg-1)开展培养实验,研究硝态氮对土壤氮转化的影响。结果表明:随硝态氮添加,红壤氨化速率显著升高,而矿化速率在高氮(NN:N 100mg kg-1,HN:N 150 mg kg-1)情况下没有显著升高。硝态氮添加显著影响土壤硝态氮和铵态氮的关系,由CK处理下的显著负相关,逐渐转为HN处理的正相关,结果表明,随硝态氮添加,尤其在HN处理下促进了硝态氮的固定和铵态氮的形成,而对于其转化的机理还有待进一步研究。随硝态氮添加,土壤可溶性有机氮(SON)含量增加,其所占比例(39.0%~45.7%)降低,而SON的变化速率与矿化速率成显著负相关,表明较高硝态氮处理(NN和HN)下SON的变化速率较大,为揭示高氮沉降下硝态氮转化的机理提供了思路。     

施氮对茶园土壤氟和茶树新梢氟含量的影响

通过田间试验研究了不施肥(CK)、施氮360 kg?hm?2(T1)、施氮720 kg?hm?2(T2)处理下茶园土壤无机氮、p H、各形态氟含量的动态变化和春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,探讨茶园施氮对土壤和茶树新梢氟含量的影响。结果表明:1)茶园施氮后短期内(20~30 d)土壤水溶态氟含量显著降低,土壤交换态氟和铁锰结合态氟含量降低;长期(45~50 d)土壤水溶态氟含量的降低作用减弱,土壤交换态氟和铁锰结合态的含量增加;在试验结束时(164 d),与CK处理相比,T1处理0~20 cm土壤各形态氟含量降低,T2处理0~20 cm土壤各形态氟含量增加。2)0~20 cm茶园土壤水溶态氟、铁锰结合态氟与NH4+-N分别呈极显著负、正相关(P0.01),20~40 cm土壤水溶态氟、交换态氟与NO3?-N分别呈极显著正、负相关(P0.01)。土壤p H与土壤水溶态氟含量极显著负相关(P0.01),与其他3种形态氟含量相关性不显著。土壤铁锰结合态氟与交换态氟、有机结合态氟呈显著、极显著正相关,但与土壤水溶态氟均无显著相关性。3)春茶前后施氮可以降低春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,但未达显著水平。T1处理新梢氟含量的降低值为夏茶(25.15~27.95 mg?kg?1)秋茶(21.06~24.31 mg?kg?1)春茶(18.58~21.03 mg?kg?1),T2处理的降低值为秋茶(18.64~22.34 mg?kg?1)夏茶(7.79~14.14 mg?kg?1)春茶(3.52~7.30 mg?kg?1)。春、夏、秋茶树新梢氟含量主要受0~20 cm土壤无机氮和20~40 cm土壤p H的影响。因此推测施氮通过影响茶树根系氟的吸收和氟在叶片中的累积过程调控茶树新梢氟含量,该研究成果为合理利用施氮技术降低茶园土壤和茶树新梢氟含量提供了理论依据。     

长期种植苜蓿对土壤氮素营养的作用

13年长期施肥和轮作试验结果表明，连续种植苜蓿时N肥、P肥、有机肥的配合施用(NPM)较单施P肥对提高土壤硝态氮(NO^-₃-N)含量水平有较好效果；而无论施肥与否，种植苜蓿对土壤深层NO^-₃-N均造成不同程度的亏缺。苜蓿(NPM)连作较小麦(NPM)连作土壤NO^-₃-N利用率高；种植苜蓿对土壤铵态氮(NH⁺₄-N)分布影响与NO^-₃-N不同，深层土壤CK、NPM配施处理NH⁺₄-N含量明显高于施P和裸地处理，不同作物种植系统中以苜蓿连作土壤剖面中NH⁺₄-N含量最高。与其他轮作相比，苜蓿连作在提高土壤剖面供N能力方面有较好作用。     

施氮模式对番茄氮素吸收利用及土壤硝态氮累积的影响

采用田间小区试验,以番茄为指示植物,研究不同施氮模式：农民习惯施肥（N—hmxer）、减施化肥氮26％（74％N-farmer）、减施化肥氮26％结合调节土壤C／N（74％N—farmer＋S）、减施化肥氮26％结合调节土壤C／N和采用滴灌（74％N-farmer＋S＋D）、减施化肥氮45％结合调节土壤C／N和采用滴灌（55％N-farmer＋S＋D）的集成模式对设施番茄氮素吸收利用及土壤硝态氮累积的影响。结果表明。55％N-farmer＋S＋D模式下番茄产量最高为108349kg·hm^-2,产投比最高为26．1;与N—farmer模式相比,74％N-farmer、74％N—farmer＋S、74％N-farmer＋S＋D和55％N—farmer＋S＋D模式的氮素利用率和氮素农学利用效率均有增加,其中55％N—farmer＋S＋D模式的氮素当季利用率为9．56％,氮素农学效率为43．67kg·kg^-1,均显著高于N—farmer模式（P〈0．05）;氮肥生理利用效率在各施氮模式间没有显著差异,55％N-farmer＋S＋D模式的效率最高为598．06kg·kg^-1;55％N-farmer＋S＋D模式的氮素果实生产效率和收获指数分别为493．81kg·kg^-1和53．84％,均高于N—farmer模式。氮平衡结果表明,N—farmer模式的表观损失最高,55％N-farmer＋S＋D模式显著低于N—farmer模式;相同土壤剖面中不同模式硝态氮含量随番茄生育进程均呈先增高后降低的趋势;番茄盛果期和拉秧期,74％N—farmer＋S、74％N—farmer＋S＋D和55％N-farmer＋S＋D模式在0～100cm剖面累积的硝态氮含量均低于N—farmer模式,拉秧期N—farmer模式累积的硝态氮含量最高达705．24kg·hm^-2,74％N-farmer＋S＋D模式累积的硝态氮含量最低为453．75kg·hm^-2;番茄在3个不同生育期,土壤硝态氮多累积在0—40cm土层,硝态氮的相对累积量约为50％。综合以上分析结果,集成模式55％N—farmer＋S＋D具有明显优势,能够提高氮肥的吸收和利用效率,减少土壤硝态氮的残留。     

秸秆还田对土壤氮素转化的影响

利用原状土柱田间培养法 ,测定了冬小麦、夏玉米农田土壤氮 (N)素的年净矿化量 ;利用氯仿熏蒸浸提茚三酮反应氮法测定了土壤微生物量氮的数量 ;利用连续流动分析仪测定了土壤表层无机氮的含量。结果表明 ,在冬小麦秸秆覆盖、夏玉米秸秆翻埋的土壤中 ,第 1年土壤氮净矿化量为N 210kg/hm2,第 2年为 179kg/hm2,2年的净矿化量均基本与同期施氮量相当。在秸秆不还田的土壤中 ,第 1年土壤氮净矿化量为N 164kg/hm2,第 2年为248kg/hm2,年际变化较大。翻埋玉米秸秆导致小麦季土壤表层无机氮数量增加 ,引发土壤氮矿化的正激发效应 ;表层覆盖小麦秸秆对玉米季土壤表层无机氮的影响不明显。秸秆还田后 ,每个生育期开始时 ,土壤微生物量氮比不还田土壤的增加 72 %～ 2.34% ,每个生育期结束时增加 34%～ 72%。在实施秸秆还田的最初 2年内 ,土壤微生物量但氮处于动态调整阶段 ,尚未达到新的稳定状态     

温度变化对森林土壤氮矿化的影响

Nitrogen mineralization in forest soil wa studied in laboratory by incubating undisturbed soil cores enclosed within PVC columns at different temperatures to compare the effect of flucttuating temperature with that of constant temperaature,and to find out whether soil nitrification shows linearity over time .The results showed that there was no significant difference between soil nitrification at fluctuating temperature and that at constant temperature,and suggested that it must be careful to make the conclusion that soil nitrification has linearity over time.     

Effect of freeze-thaw events on mineralization of soil nitrogen

Summary In humid regions of the United States there is considerable interest in the use of late spring (April–June) soil NO ₃ ^– concentrations to estimate fertilizer N requirements. However, little information is available on the environmental factors that influence soil NO ₃ ^– concentrations in late winter/early spring. The influence of freeze-thaw treatments on N mineralization was studied on several central Iowa soils. The soils were subjected to temperatures of-20°C or 5°C for 1 week followed by 0–20 days of incubation at various temperatures. The release of soluble ninhydrin-reactive N, the N mineralization rate, and net N mineralization (mineral N flush) were observed. The freeze-thaw treatment resulted in a significant increase in the N mineralization rate and mineral N flush. The N mineralization rate in the freeze-thaw treated soils remained higher than in non-frozen soils for 3–6 days when thawed soils were incubated at 25°C and for up to 20 days in thawed soils incubated at 5°C. The freeze-thaw treatments resulted in a significant release of ninhydrin-reactive N. These values were closely correlated with the mineral N flush (r ²=0.84). The release of ninhydrin-reactive N was more closely correlated with biomass N (r ²=0.80) than total N (r ²=0.65). Our results suggest that freeze-thaw events in soil disrupt microbial tissues in a similar way to drying and re-wetting or chloroform fumigation. Thus the level of mineral N released was directly related to the soil microbial biomass. We conclude that net N mineralization following a spring thaw may provide a significant portion of the total NO ₃ ^– present in the soil profile.     

秸秆还田对盐渍土团聚体稳定性及碳氮含量的影响

以黄河三角洲典型盐化潮土为研究对象,分析了3种盐渍化程度(轻度、中度、重度)和3 a连续秸秆还田下土壤水稳性团聚体组成、稳定性以及各级团聚体C、N含量的变化。研究结果表明:重度盐渍土0.25～2 mm和0.053～0.25 mm团聚体所占比例显著低于轻度和中度盐渍土;土壤盐分含量与0.25～2mm团聚体中有机碳和全氮的分配比例、0.053～0.25 mm团聚体中全氮的分配比例成显著负相关。秸秆还田使轻度盐渍土平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和0.25 mm团聚体所占比例(R0.25)分别增加47.6%、39.7%和54.0%,使中度盐渍土MWD、GMD和R0.25分别增加31.0%、31.9%和31.4%;各粒级中秸秆还田使轻度盐渍土0.053～0.25 mm粒级有机碳和全氮含量增加最多,增加比例分别为29.1%和28.8%,该粒级中C、N分配比例也显著提高;秸秆还田使中度盐渍土0.25～2 mm团聚体有机碳及其分配比例提高最多,比例分别为56.1%和58.7%。秸秆还田对轻度和中度盐渍土团聚体的稳定性均起到了明显的改善作用,但不同盐渍土秸秆还田对土壤团聚体C、N分布的影响明显不同。     

缓释复合肥料对土壤和黑麦草氮素营养的影响

采用恒温培养和盆栽生物试验研究了非包膜缓释复合肥料对土壤氮素养分(铵态氮、硝态氮、碱解氮、微生物量氮和固定态铵)和黑麦草氮素营养的效应。结果表明,在恒温培养条件下,各施肥处理土壤铵态氮含量随培养时间均表现为先升高后降低的趋势,且中后期缓释复合肥料处理(SRCF)高于普通复合肥料处理(CCF);缓释复合肥料SRCF1处理土壤硝态氮含量始终低于普通复合肥料CCF1处理,缓释复合肥料SRCF2处理土壤硝态氮含量在初期较高、中后期较低;SRCF各处理土壤碱解氮和微生物量氮含量变化均表现为增加-降低-增加-降低趋势,分别在培养第21d和105d时出现峰值;土壤固定态铵含量变化较小,但总体上以SRCF处理高于CCF处理。在等养分比例盆栽试验中,SRCF1-3处理黑麦草株高、生物量、干重和氮素养分吸收量均高于CCF1处理,SRCF有利于提高黑麦草产量、氮素吸收和利用率;黑麦草氮素吸收量与培养土壤铵态氮、微生物量氮含量呈负相关,而与硝态氮和固定态铵含量呈正相关。     

滴灌氮肥用量对设施菜地硝态氮含量及环境质量的影响

【目的】滴灌施肥较传统施肥更为精准的将肥水输送至作物的根区,减少肥料的用量,降低土壤水分和养分深层渗漏带来的环境风险。本试验研究滴灌管理下不同氮肥(N)用量对设施菜地供氮能力及环境质量的影响,以期获得滴灌水肥一体化管理条件下最佳施氮用量。【方法】采用日光温室冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄轮作,共设计4个化肥氮用量梯度(N_0、N_1、N_2、N_3,对应冬春茬黄瓜季施氮0、300、600、900 kg/hm~2;秋冬茬番茄季施氮0、225、450、675 kg/hm2)3年定位研究比较不同氮用量下0-100 cm土体硝态氮、电导率(EC_(5:1))、pH动态变化计算了各施氮水平下设施蔬菜生产的氮素表观平衡、氮肥利用率和经济效益。【结果】随着种植年限的延长,N_2和N_3处理0-100 cm土体硝态氮和盐分积累显著土壤硝态氮含量分别由2008年黄瓜季季平均14.4~31.1和14.9~41.0 mg/kg增至2010年番茄季季均76.4~119.8和129.0~184.5 mg/kg,分别增加了1.9~5.1和3.5~7.7倍;两处理EC。分别由2008年黄瓜季季平均379.6~514.3和407.0~476.7S/cm增至2010年番茄季季平均663.0~1212.4和710.0~1359.6μS/cm分别增加了0.3~1.8和0.5~2.0倍。与N_2和N_3处理相比,N_1处理节氮50%~66.7%,经过三年的种植0-100cm土层季均硝态氮含量和EC_(5:1)分别下降了35.5%~67.4%和6.0%~25.2%,pH增加0.06~0.18,氮肥利用率显著增加9.0~13.8个百分点而种植蔬菜的经济效益未有显著下降。【结论】温室滴灌冬春茬黄瓜一秋冬茬番茄经济施氮量分别为N 300和225kg/hm~2,既能保证3年5季蔬菜根层(0-60 cm)土层硝态氮处于相对适宜水平,具有较好的经济和环境效益。     

不同水分状况对红壤和黄褐土速效钾含量的影响

通过120 d的实验室恒温（25±1℃）培养试验,研究了不同水分条件（含水量0、25%和40%及干湿交替）对红壤和黄褐土速效钾（K）变化的影响。结果表明,无论施钾与否,红壤恒湿处理（25%和40%）的速效K高于干燥土壤,并且随着培养时间的延长有增加的趋势;黄褐土与红壤相反,恒湿处理的速效钾低于干燥土壤。同一土壤25%和40%含水量恒湿处理的速效钾含量差异不显著,表明土粒表面水膜的厚薄不是影响土壤钾有效性的控制因素。干湿交替条件下,红壤速效钾变化不明显,黄褐土速效钾逐渐增加,干燥过程可促进黄褐土层间K+的释放。随着干湿交替次数的增加,红壤固钾能力有增加的趋势,黄褐土的固钾能力逐渐下降。     

Net nitrogen mineralization and nitrification rates in forest soil in northeastern Taiwan

We used a laboratory incubation approach to measure rates of net N mineralization and nitrification in forest soils from Fu-shan Experimental Forest WS1 in northern Taiwan. Net mineralization rates in the O horizon ranged from 4.0 to 13.8 mg N kg⁻¹ day⁻¹, and net nitrification rates ranged from 2.2 to 11.6 mg N kg⁻¹ day⁻¹. For mineral (10–20 cm depth) soil, net mineralization ranged from 0.06 to 2.8 mg N kg⁻¹ day⁻¹ and net nitrification rates ranged from 0.02 to 2.8 mg N kg⁻¹ day⁻¹. We did not find any consistent differences in N mineralization or nitrification rates in soils from the upper and lower part of the watershed. We compared the rates of these processes in three soil horizons (to a soil depth of 30 cm) on a single sampling date and found a large decrease in both net N mineralization and nitrification with depth. We estimated that the soil total N pool was 6,909 kg N ha⁻¹. The present study demonstrates the importance of the stock of mineral soil N in WS1, mostly organic N, which can be transformed to inorganic N and potentially exported to surface and ground water from this watershed. Additional studies quantifying the rates of soil N cycling, particularly multi-site comparisons within Taiwan and the East Asia–Pacific region, will greatly improve our understanding of regional patterns in nitrogen cycling.     

秸秆还田对吉林黑土区土壤有机碳、氮的影响

秸秆是农业生产的重要有机肥来源之一,研究其还田过程中土壤有机碳、氮的变化,对了解土壤质量的改变具有重要意义。2011年5～9月作物生长期间,对黑土区不同秸秆全部还田、秸秆全部还田+化肥(C:N=1:10)、秸秆全部还田+化肥(C:N=1:20)后,土壤有机碳、氮的变化研究结果显示,与秸秆未还田(对照)相比,秸秆全部还田(C1.0)条件下土壤pH与土壤湿度略有降低,其他指标则相应增加;含有秸秆的处理中,土壤有机碳、pH、土壤呼吸强度、土壤温度变化趋势均为C1.0>C/N10>C/N20。土壤呼吸强度、土壤温度、湿度变化随着时间呈下降趋势。主成分分析显示,秸秆还田有利于改善土壤有机碳、全氮以及C/N等。     

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...