长期施肥对菜田土壤有机氮组分的影响

试验以长期施肥为研究对象,采用Bremner提出的土壤有机氮分级方法对菜田土壤有机氮组分进行研究。结果表明,与不施肥(BN0)相比,单施化肥对菜田土壤有机氮含量和组分的影响较小。与单施化肥相比,有机肥与化肥配施能够显著提高菜田土壤全氮、酸解有机氮的含量,分别提高了19.7%和26.7%;在酸解氮中,其对氨基酸态氮和酸解未知态氮提高幅度分别为36.6%、32.1%,而对氨基糖态氮和氨态氮增幅较小。在不同肥料处理中,菜田土壤各种有机氮含量依次为:氨基酸态氮非酸解性氮酸解未知态氮氨态氮氨基糖态氮。长期有机无机肥配施使菜田土壤的供氮能力显著提高,也是维持菜田土壤肥力最适的施肥方式。     

长期施肥下黑土活性氮和有机氮组分变化特征

【目的】研究长期不同施肥措施下土壤活性氮和有机氮组分特征,探讨土壤活性氮和有机氮组分之间的关系,为评价土壤肥力、制定合理施肥措施提供科学依据。【方法】利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,选取对照（CK,不施肥）、不施氮肥（PK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、有机无机肥配施（MNPK）5个处理,采用氯化钾浸提-差减法、氯仿熏蒸-K2SO4提取法和Bremner法分别测定不同处理土壤可溶性有机氮、微生物生物量氮和有机氮组分含量。【结果】长期施用化肥对土壤耕层活性氮和有机氮组分含量无显著影响。单施有机肥和有机无机肥配施处理较单施化肥处理可溶性有机氮含量分别增加34.7%和56.2%,微生物生物量氮含量分别增加89.8%和144.7%。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配施显著增加了酸解铵态氮、酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮和酸解未知氮的含量,增幅分别在23.3%—29.1%、19.2%—33.2%、30.6%—47.6%和20.2%—32.0%,对非酸解氮无显著影响。不同施肥措施下有机氮各形态的分布趋势为非酸解氮＞酸解氨基酸氮＞酸解铵态氮＞酸解未知氮＞酸解氨基糖氮。与单施化肥相比,长期单施有机肥和有机无机肥配合施用处理酸解有机氮占全氮比例有所提高,增幅达6.4%和9.9%。土壤全氮、可溶性有机氮、微生物生物量氮均与酸解有机氮组分之间均存在显著的正相关关系。在土壤有机氮组分中,酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮对可溶性有机氮和微生物生物量氮的影响最大。【结论】土壤氮素含量的变化与施肥措施密切相关,有机无机肥配施措施能显著增加土壤活性氮和有机氮组分含量,有利于提高土壤氮素供应能力;酸解氨基酸氮、酸解未知氮和酸解铵态氮是土壤活性氮的主要贡献因子。     

长期定位施肥对棕壤有机氮组分及剖面分布的影响

 【目的】揭示施肥对土壤供氮潜力的影响。【方法】以土壤有机氮作为土壤肥力的重要指标采用Bremner法对棕壤29年长期定位试验的有机氮组成进行分级。【结果】单施化肥处理对耕层土壤有机氮含量及其组成无明显影响;有机肥和化肥配施,耕层土壤各形态酸解有机氮的含量都有不同程度的提高,其中氨基酸态氮的增加最为明显。在不同施肥处理中的顺序是氨基酸态氮＞非酸解态氮＞酸解氨态氮＞酸解未知态氮＞氨基糖态氮。各形态有机氮的剖面分布相似,含量均随土层的加深而降低。不同处理对有机氮各组分含量变化的作用表现为有机无机配施处理＞单施有机肥处理＞单施化肥处理、不施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施显著提高了土壤的供氮潜力,是维持土壤肥力最优的施肥方式。     

半干旱农田生态系统长期施肥对土壤有机氮组分和微生物体氮的影响

 在半干旱农田生态系统红油土上20年的肥料定位试验表明,施用秸秆和厩肥会显著改变耕层土壤有机氮组分和微生物体氮。施肥后酸解性氮的含量及比例明显增加,非酸解性氮含量下降。酸解性氮在不施肥时含量最低(646.3　mgN·kg-1),其次为施用化肥(684.3　mgN·kg-1),同时施用秸秆和化肥居中(794.1～950　mgN·kg-1),施用厩肥和化肥最高(1 103.2　mgN·kg-1)。各处理中,酸解性氮是土壤全氮的主体,占全氮的 73.4%～82.6%,这一比例从仅施化肥、对照、化肥+ 低量秸秆、化肥     

施用玉米残体对土壤有机氮组分特征的影响

研究了施用玉米残体对土壤有机氮组分特征的影响。结果表明：与对照相比，玉米残体(秸秆和根茬)配施化学氮肥，可增加玉米生育前期土壤酸解氨态氮和氨基糖氮含量及整个生育期内土壤酸解氨基酸氮的含量；与单施氮肥相比，可增加玉米整个生育期内土壤酸解氨基糖氮和氨基酸氮含量，同时对酸解未知氮亦产生不同的影响。玉米残体还田改变了土壤有机氮的分布。玉米整个生育期间土壤酸解未知氮的变异系数在土壤有机氮组分中最大，它在土壤供氮潜力中的作用仍需深入研究。     

长期不同培肥处理对土壤有机氮组分及氮素矿化特性的影响

【目的】揭示长期不同培肥处理对黄土高原南部土垫旱耕人为土(土)土壤有机氮组分、氮素矿化的影响以及有机氮组分对氮素矿化潜力的贡献。【方法】采用Stanford和Smith间歇淋洗好气培养法测定了土19年长期不同施肥处理土壤矿化氮的数量,并采用Bremner法测定了培养前、后土壤有机氮各组分含量的变化。【结果】各处理土壤有机氮各组分含量高低顺序为:氨基酸氮非酸解氮酸解未知氮氨态氮氨基糖态氮。与不施肥对照相比,长期单施化肥处理土壤有机氮各组分含量有不同程度的增加,但幅度有限;化肥配施秸秆或有机肥处理显著提高了各有机氮组分含量,其中以氨基酸氮含量增加幅度最大;化肥配施秸秆或有机肥处理降低了酸解有机氮占全氮的比例。化肥长期配施有机肥或秸秆,显著提高了土壤氮素矿化势(N0)以及矿化率,其中化肥配施有机肥土壤N0大于化肥配施秸秆处理。相关分析表明,土壤氮素矿化势N0与培养前后土壤氨基酸氮变化量间呈显著负相关关系(P0.05),与土壤酸解未知态氮和非酸解氮的变化量间的负相关关系未达显著水平(P0.05)。【结论】化肥配施有机肥或秸秆,是提高土壤供氮潜力的有效手段;氨基酸氮是土壤可矿化态氮的主要贡献者。     

黄土高原典型土壤有机氮组分剖面分布的变化特征

 【目的】研究黄土高原主要典型区域不同土层土壤有机氮组分分布特征。【方法】根据土壤类型和土地利用方式,分别从黄土高原南北不同典型区域分层（0—10、10—20、20—40、40—60、60—80、80—100、100—120和120—140 cm）采集96个土壤样品,用Bremner法测定土壤有机氮组分含量。【结果】从北到南,土壤中有机氮及各组分含量呈增加趋势,各组分占酸解全氮的比例相对稳定,而酸解全氮占全氮比例在0—40 cm土呈下降趋势,40 cm以下土层趋于稳定;从南到北同层次、相同土地利用方式下有机氮各组分均表现为0—40 cm土层迅速下降,40—80 cm土层缓慢下降,80 cm以下土层基本稳定。不同土壤有机氮各组分在整个剖面上占酸解性全氮的平均比例不同,干润砂质新成土：酸解氨基酸态氮（39.5%）＞酸解氨态氮（32.3%）＞酸解未知态氮（25.7%）＞酸解氨基糖态氮（2.5%）;黄土正常新成土：酸解氨基酸态氮（36.0%）＞酸解氨态氮（35.6%）＞酸解未知态氮（25.3%）＞酸解氨基糖态氮（3.1%）;土垫旱耕人为土：酸解氨态氮（50.6%）＞酸解氨基酸态氮（29.0%）＞酸解未知态氮（17.5%）＞酸解氨基糖态氮（2.8%）。供试土样中除氨基糖态氮外,草地土壤各有机氮组分在0—40 cm土层内均高于同层次的农田土壤,但随土层深度增加,差异性减小。【结论】黄土高原典型区域从北到南土壤各有机氮组分含量呈增加趋势,但在酸解全氮中的比例相对稳定,酸解性全氮占全氮比例呈下降趋势;酸解氨基酸态氮和氨态氮是研究区域最重要土壤有机氮形态;土地利用类型对土壤有机氮组分含量分布存在一定影响,基本呈草地>农田的分布规律。     

长期施用不同肥料稻田土壤养分的剖面分布特征

根据20年定位试验的资料，研究了稻田土壤施和不同肥料，N、P、K养分在剖面中的分布特征。结果表明：有机肥和化肥配施土壤全N和碱解N在整个剖面比单施化肥均有增加，但增加量主要集中在耕层；而有效磷只在耕层比单施化肥有明显的增加；有机肥和化肥对钾移动的影响基本一致。     

长期施肥对土壤有机碳、氮组分及微生物多样性影响的研究进展

土壤有机碳、氮组分与土壤环境、土壤肥力密切相关。通过综合国内外长期定位施肥试验研究报道,研究不同施肥方式下土壤有机碳、氮组分的差异规律,探讨微生物多样性的响应特征,并对该领域今后研究方向提出展望。     

长期不同施肥模式对潮土有机氮组分及剖面分布的影响

为研究长期不同施肥模式下潮土有机氮组分特征及剖面分布,明确不同施肥模式下土壤的供氮潜力,在潮土长期定位试验（1990—2020年）不同施肥措施下,选取对照（CK,不施肥）、单施化肥（NPK）、化肥+秸秆还田（NPKS）、有机无机肥配施（NPKM）4个处理,采用Bremner法测定了不同处理土壤有机氮各组分和全氮含量。结果表明,不同施肥模式对土壤耕层（0~20cm）全氮、酸解总有机氮及酸解有机氮各组分含量影响显著或极显著（P<0.05或P<0.01）。与NPK处理相比,NPKS处理土壤全氮、酸解总有机氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮含量分别显著提高了22.10%、44.03%、39.07%、44.71%,NPKM处理土壤全氮、酸解总有机氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮含量分别显著提高了46.09%、54.73%、25.14%、67.06%。相同土层土壤全氮和酸解有机氮各组分含量均在NPKM处理最高,其次为NPKS处理。在0~100cm土层,各处理土壤有机氮均以铵态氮和氨基酸态氮为主,且酸解总有机氮和各组分氮含量总体上在表层土壤（0~20cm）最高。0~100cm土层酸解总有机氮及各组分含量总体上均随土层深度增加而下降。土壤中的氮素以酸解有机氮为主,占全氮含量比例范围为59.01%~92.31%。与CK处理相比,各施肥处理降低了土壤未知态氮占全氮的比例。综上,土壤有机氮组分含量变化与施肥模式密切相关,有机无机肥配施和化肥+秸秆还田能显著增加土壤全氮及酸解有机氮各组分含量,进而提高土壤供氮能力,是华北平原潮土区适宜的施肥模式;从相关性分析结果看,在土壤耕层有机氮组分中酸解铵态氮和氨基酸态氮是土壤氮的主要贡献因子。     

长期施肥对水稻土有机氮组分及氮素矿化特性的影响

以湖南省3个国家级稻田土壤肥力变化长期定位监测点(新化、宁乡和桃江)的土壤为对象,研究了20年不同土壤培肥方式(不施肥、单施化肥、化肥配施中量/高量猪粪和化肥配施秸秆)对土壤全氮、有机氮组分及氮素矿化的影响.结果显示,与不施肥相比,单施化肥对土壤全氮的影响在新化和宁乡点均不显著,但化肥配施猪粪或秸秆在三个试验点均显著提高了土壤全氮、碱解氮和微生物量氮的含量.总体来看,长期施肥能够提高土壤有机氮各组分的含量,并提高氨基糖氮和氨基酸氮在全氮中的占比,但不同类型肥料施入后对有机氮组分的影响因试验点的不同而异,这可能是不同试验点土壤理化性质差异导致的.相关分析显示土壤酸解有机氮组分与氮矿化势极显著相关,且在三个监测点,有机物配施化肥的处理土壤氮矿化势均高于单施化肥处理.研究表明,虽然土壤性质上的差异可能导致土壤氮组分对施肥措施的响应不同,但有机无机肥配施提高土壤供氮潜力的效果均优于单施化肥.     

长期施肥对稻田土壤活性有机碳和氮的影响

土壤活性有机碳、氮是土壤有机碳、氮中最活跃的组分,在土壤碳、氮循环过程中具有重要作用。以湖南3个长期定位试验点(桃源、宁乡、桃江)为研究对象,分析测定表层土壤MBC、MBN、DOC、DON,研究长期施肥对土壤活性有机碳、氮(MBC+DOC,MBN+DON)的影响。结果表明,长期施用化肥及配施有机肥均能提高土壤活性有机碳、氮的含量。与对应的无肥处理(CK)相比,长期单施化肥(NPK)使土壤活性有机碳、氮的提高幅度分别为3.3%~21.0%和3.3%~27.1%,长期有机肥施用提高幅度分别为48.7%~84.8%和17.9%~105.8%,且土壤活性有机碳、氮含量随有机肥施用量的提高而增加,3个试验点活性有机碳大小顺序为桃源>宁乡>桃江。土壤活性有机碳与土壤有机碳(SOC)的累积速率呈显著正相关关系(P<0.05),而与SOC的含量关系不大。桃源土壤粘粒含量较高可能是土壤SOC累积速率快的主要原因;宁乡和桃江的粘粒含量和有机碳投入量相差不大,桃江较高的初始SOC水平影响了SOC积累速率;桃源和宁乡试验点的土壤活性氮含量相差不大,约是桃江的1.8倍。与土壤全氮(TN)相比,全氮的积累速率与土壤活性氮的关系更为密切,两者间有极显著的相关关系(P<0.01)。     

不同施肥处理对水稻土颗粒有机碳与磷的影响

颗粒有机碳是土壤有机碳的活性组分,分解的产物可能会成为土壤潜在的养分库。基于红壤稻田长期定位试验(1981年—),研究了不同施肥处理对稻田土壤(0~20 cm)有机碳与磷的影响,评价了颗粒有机碳与磷的变化及其对有效磷(Olsen-P)的潜在贡献。结果表明:与无肥处理相比,施肥处理不同土壤组分中各形态磷和有机碳均有增加,其中,颗粒有机碳与有机磷比总碳、总磷对不同施肥措施的响应更敏感;颗粒有机碳与有机磷(PF-Po)极显著相关(r=0.67);颗粒有机磷与Olsen-P存在极显著的线性回归关系(Olsen-P=1.9×PF-Po+5.15,r2=0.49)。本研究揭示了土壤颗粒有机碳对有效磷的潜在贡献,因此在长期有机物料施用的土壤中,颗粒态有机质易累积情况下,考察土壤有效磷时应注意土壤颗粒有机碳的贡献。     

不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征

【目的】在已有团聚体碳氮分布研究的基础上,进一步研究不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征,并分析有机碳矿化的影响因素,为揭示施肥对土壤肥力的影响及土壤有机碳矿化作用机制提供理论依据。【方法】以长期定位施肥红壤性水稻土为研究对象,包括9个处理:不施肥(CK)、有机质循环(C)、氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、氮钾肥(NK)和氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。运用湿筛法得到2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和0.053 mm 5个粒级团聚体,观测团聚体和全土有机碳矿化动态变化,测定团聚体中微生物生物量碳含量和转化酶活性。【结果】全土和1 mm团聚体有机碳矿化速率在培养前期快速下降,之后逐渐降低至稳定状态,而1 mm粒级尤其是0.053—0.25 mm团聚体,有机碳矿化速率在培养前期降低幅度减小并更早达到稳定状态。有机碳累积矿化量在2 mm和1—2 mm团聚体中最高,在0.053—0.25 mm团聚体中最低。与对照相比,施磷肥处理(NP和NPK)各粒级团聚体有机碳累积矿化量平均提高17.0%—62.1%,施有机肥处理(C、NC和NPKC)则平均提高25.0%—80.5%。2 mm和0.25—1 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大,分别为21.0%—42.5%和20.6%—32.7%。0.25 mm大团聚体微生物生物量碳含量和转化酶活性均高于0.25 mm微团聚体。施磷肥处理各粒级团聚体微生物生物量碳含量较对照平均高73.4%—92.0%,施有机肥处理平均高60.8%—99.6%。磷肥和有机肥的施用显著提高0.25 mm大团聚体转化酶活性,其中NC处理大团聚体转化酶活性最高,较对照提高46.0%—135.0%。团聚体有机碳累积矿化量与有机碳、全氮、微生物生物量碳含量及转化酶活性均呈极显著正相关,但与有机碳的相关性最大。【结论】大团聚体在土壤有机碳矿化中发挥主导作用;有机碳含量是影响团聚体有机碳矿化的最主要因素;磷肥和有机肥的施用促进了土壤团聚体有机碳的矿化,是提高红壤性水稻土供肥能力的有效措施。     

不同施肥条件下雷竹林水溶性有机碳氮的流失特征

通过建立径流场和土壤渗漏水收集装置,研究了不同施肥(常规施肥、减量施肥、微生物肥和不施肥)条件下雷竹林径流和渗漏水中水溶性有机碳(WSOC)和水溶性有机氮(WSON)的流失规律。结果表明:雷竹林地表径流(土壤渗滤)水量与降雨量之间呈极显著正相关(P0.01),WSOC、WSON的流失以渗滤迁移为主,分别占流失总量的97%和94%左右。不同施肥雷竹林WSOC流失量的大小顺序表现为常规施肥(66.66 kg·hm-2)微生物肥(63.66 kg·hm-2)减量施肥(61.06 kg·hm-2)不施肥(56.58 kg·hm-2),WSON的流失量则表现为常规施肥(37.48 kg·hm-2)减量施肥(24.40 kg·hm-2)微生物肥(21.41 kg·hm-2)不施肥(17.38 kg·hm-2)。与常规施肥相比,微生物肥和氮肥减量40%的雷竹林地WSOC、WSON流失量分别减少4.5%、8.4%和42.9%、34.9%;不同施肥雷竹林地表径流、土壤渗滤中WSON流失量分别占总氮流失量的49.2%~52.7%和26.6%~35.9%。     

长期施肥红壤矿物颗粒结合有机碳储量及其固定速率

采用物理分组方法分析了长期不同施肥模式下红壤耕层(0～20 cm)不同大小矿物颗粒结合态有机碳储量差异及其固定速率.结果表明.与不施肥相比,长期施肥均显著增加了耕层土壤砂粒、粗粉粒、细粉粒及粗黏粒结合有机碳的储量,且以配施有机肥(M、NPKM和1.5NPKM)效果最显著,固碳速率分别达到0.13～0.24、0.19～0.23、0.05～0.16及0.12～0.36 Mg·hm~(-2)·a~(-1);施化肥(NPK、NP、N)和秸秆还田(NPKS)有利于增加细黏粒有机碳储量,且固碳速率高于配施有机肥,分别达到0.08～0.13和0.11 Mg·hm~(-2)·a~(-1).17 a有机肥配施有利于增加同存于粗粉粒(30.5%)和粗黏粒(30.7%)中的有机碳;而秸秆还田(NPKS)和化肥施用下,有利于增加固存于粗粉粒(32.9%)和细黏粒(42.9%)中的有机碳,说明无论化肥配施还是有机无机配施,红壤粗粉粒是固定新增有机碳的主要组分,而长期配施有机肥是提升红壤各级颗粒有机碳库的较好施肥模式.