石灰和双氰胺对红壤酸化和硝化作用的影响及其机制

施用石灰是改良酸性土壤的重要措施,但其对土壤硝化作用的增强不仅加速土壤酸化,也增加硝态氮流失风险.传统的硝化抑制剂双氰胺(Dicyandiamide,DCD)能否在石灰改变pH的条件下始终有效抑制硝化是当前红壤区生产中亟需解决的问题.采用短期土壤培养试验,探讨了不同用量石灰与DCD配合施用对土壤酸化和硝化作用的影响及其...     

添加葡萄糖对红壤农田肥料氮转化及其酸化的影响

采用室内培养实验,初步研究了外加葡萄糖对红壤肥料氮素转化及其酸化作用的影响,其中葡萄糖添加量充足,为8 g·kg–1干土,氮肥以(NH4)2SO4和KNO3为例.结果表明,在对照、单施(NH4)2SO4或KNO3处理中,土壤中氮转化过程主要以有机氮净矿化和铵态氮净硝化为主,这主要是由于红壤可利用碳源较少.而外加足够葡萄...     

硝化作用驱动下红壤渗漏液的酸化

土壤渗漏液pH对于亚热带酸性土壤的物质迁移和溶液中物质形态具有重要影响。为了研究亚热带酸性土壤硝化作用释放H+与渗漏液pH的关系,以具有不同硝化强度的3个红壤样本为供试材料,分别加入铵态氮0、150和300 mg kg-1,进行112 d的室内土柱模拟淋溶实验。结果表明:酸性土壤的渗漏液并不一定呈酸性。土壤渗漏液pH取决于硝化作用产生H+的速率与土壤酸缓冲能力的综合作用。当硝化作用使渗漏液中NO3-浓度升高至一定程度时,渗漏液pH突然下降,这一临界NO3-浓度与土壤盐基饱和度及加入土壤的铵态氮量呈线性正相关(p0.05)。所以,硝化作用最强的旱地土壤,由于其盐基饱和度达81%,渗漏液始终保持中性;而硝化作用不强、盐基饱和度为21%的灌丛土壤,其渗漏液pH可降至4.0以下。     

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。     

红壤长期不同施肥对玉米氮肥回收率的影响

为阐明长期不同施肥下玉米氮肥回收率的变化特征,揭示影响红壤玉米氮肥回收率的关键土壤因素,为红壤氮肥合理施用和提高氮肥回收率提供科学依据,在湖南红壤上连续观测了18年不施肥,施氮、磷、钾化肥,化肥配施有机肥和单施有机肥条件下玉米氮肥回收率的变化特征及其原因。结果表明,与施用化肥相比,玉米的子粒产量和植株氮素积累量在化肥配施有机肥下分别增加了61.5%和63.1%。氮、磷、钾化肥施用8年后,玉米氮肥回收率呈显著下降趋势,年平均下降速率达3.34个百分点;而化肥配施有机肥下氮肥回收率以每年1.24个百分点的速率显著增加;单施有机肥下氮肥回收率保持持平并略有上升。土壤pH、全氮和有机质含量均与氮肥回收率呈显著线性正相关,其中土壤pH对氮肥回收率的影响最明显。在土壤pH 4.5～6.3范围内,红壤pH每降低1个单位,玉米氮肥回收率下降10.9%。长期施用化肥的土壤pH以每年0.06的速率下降;单施有机肥尽管可缓解土壤酸化,但玉米产量较低,而化肥配施有机肥能同时抑制土壤酸化和提高玉米产量及氮肥回收率。因此,化肥配施有机肥具有明显的增产和保肥效果,是红壤上农业生产可持续性的施肥模式。     

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.     

红壤酸化及其防治

对我国红壤酸化的现状进行了初步分析 ,并对红壤酸化所产生的危害、影响红壤酸化的有关因素进行了相应的分析和讨论 ,提出了防治红壤酸化的有关技术措施和对策     

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     

人为因为诱导下的红壤酸化机制及其防治

探讨了各种人为因素，如施用化学肥料、酸沉降、酸性矿坑水排放、土地利用以及植物被移去、皆伐、全树利用等诱导下的红壤酸化机制。通过比较分析，导致酸化发生的两个基本过程：一是增加H^ ，二是减少盐基；任何有利于这两个过程进行的人为因素都将导致或加重土壤酸化。对这种酸化提出了相应的防治对策。     

氮肥施用对西南地区紫色土冬小麦N_2O释放和反硝化作用的影响

N2O是重要的温室气体之一,由此引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今重要的环境问题。采用遮光密闭箱和气相色谱法研究了氮肥施用对小麦地N2O释放和反硝化作用的影响。结果表明,小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理N2O平均排放通量分别为2.71、2.42、1.97 gN.hm-.2d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3种氮肥品种处理下,平均N2O排放通量分别为2.42、2.14、3.13 gN.hm-2.d-1。小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理平均反硝化速率分别为4.91、4.50、1.67 gN.hm-.2d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3种氮肥品种处理下,平均反硝化速率分别为4.50、3.68、5.29 gN.hm-.2d-1。氮肥施用明显促进了土壤-植物系统中N2O排放通量和反硝化作用,氮肥施用量水平和N2O排放通量、反硝化作用呈正相关。硝酸钾对N2O排放通量和反硝化作用贡献最大,硫酸铵最小。研究还表明,小麦地N2O释放和反硝化作用与季节有一定相关性,温度较高季节排放量及反硝化作用明显,反之则较弱。     

长期酸化对红壤中活性固相铝库大小及亏损程度的影响

用连续分级提取和反复多次酸提取方法研究了长期土壤酸化对红壤固相铝库中铝含量及亏损程度的影响。研究结果表明:嵊县红壤的活性铝库大于永春红壤和屯溪红壤;因永春红壤和屯溪红壤的酸化程度大于嵊县红壤,前两者的有机铝库和无机铝库都比嵊县红壤的亏损,因此反复酸提取过程中铝的释放量也比嵊县红壤少;当高强度酸输入土壤后,弱键合的有机络合态铝可快速活化并亏损,剩余铝库因活性小而释放速率减小,但长期酸化过程中,动力学控制的低活性铝库的活化可能对铝的溶解量仍有重要贡献。     

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。     

改进的稻田氮肥施用技术在红壤上的应用

目前,我国稻田多施用碳酸氢铵和尿素,但碳铵的氮素利用率不足30%,尿素的利用率虽略高,也仪为30-40%。而施入稻田中的氮肥残留于田面水中的损失量却十分可观。为了减少氮肥在稻田中的损失量,朱兆良等在中国科学院封丘农业生态实验站内推行了经改进的稻田氮肥施用技术^[1],取得了良好的效果。     

红壤酸化及石灰改良影响冬小麦根际土壤钾的有效性

【目的】了解初始酸度对石灰改良红壤钾素有效性的效应,为酸化红壤改良提供依据和支撑。【方法】本试验以湖南祁阳典型的第四纪红土为基础,人为调节出土壤pH分别为4.0、4.5、4.8、5.2的土壤。每个酸度土壤的一半加石灰改良至pH 6.0 (石灰改良处理),另一半不变(酸化处理)。以该土壤进行了小麦盆栽试验。每个盆内放入一个尼龙网根袋,并添加供试红壤1.65 kg (根袋中加150 g)。小麦生长80天后收获,调查了小麦生物量和钾吸收量,测定比较了小麦根际和非根际土壤不同形态的钾含量变化。【结果】1)不同酸化土壤冬小麦生物量(地上部和根部)与初始pH显著正相关(P＜0.05),也与钾吸收量显著正相关(P＜0.05)。石灰改良处理冬小麦生物量均显著高于相应的酸化处理,也随初始pH升高而显著升高。2)不同酸化土壤冬小麦根际土壤速效钾随pH升高显著降低,非根际土壤的速效钾含量均显著高于相应的根际土壤(除pH 4.0外)。石灰改良处理根际土壤速效钾含量均显著低于相应的酸化处理,且非根际土壤显著高于对应根际土,非根际土壤速效钾含量随初始pH升高而显著下降。3)不同酸化土壤冬小麦根际土壤钾离子饱和度随pH升高而显著下降,非根际土壤钾离子饱和度则随pH升高呈增加趋势。石灰改良处理土壤各处理根际土钾离子饱和度均显著低于对应的非根际土,同时非根际土钾离子饱和度与酸化处理的变化趋势一致。4)不同酸化处理红壤冬小麦生物量与根际速效钾亏缺量呈极显著正相关(P＜0.01),冬小麦根际土壤速效钾亏缺率和冬小麦吸钾量及根际钾离子饱和度亏缺率均呈极显著正相关(P＜0.01);而石灰改良处理根际土壤速效钾亏缺率则与初始pH呈显著负相关(P＜0.05)。【结论】在本试验的pH范围内,酸化条件下,根际土壤速效钾含量随pH降低而升高,而冬小麦吸钾量及生物量均随pH升高而升高。表明酸化红壤影响冬小麦钾养分吸收的主导因素是土壤的酸度。施石灰降低了土壤的酸度,提高酸化红壤作物产量和吸钾量。红壤施用石灰校正酸化应在pH降到5.0之前进行。酸化红壤石灰改良后,还应注意适量补充钾肥。     

土地利用方式对湿润亚热带土壤硝化作用的影响

在土壤最大持水量60%和30℃条件下对采自江西的自然土壤(森林和灌丛)和农业利用土壤(稻田、旱地和茶园)进行了实验室培养,研究土地利用对硝化作用的影响。结果表明,由于土壤呈酸性(pH4.2～6.3,平均为4.9),供试土壤的硝化作用很弱甚至缺失。当无外加铵态氮时,土壤的硝化速率与有机氮矿化速率呈显著的线性关系(p<0.01),而与土壤pH无关;当外加铵态氮使基质饱和时,硝化速率与土壤pH显著相关(p<0.01)。农业利用显著提高土壤的硝化作用能力,绝大部分自然土壤(78%)的净硝化速率小于净矿化速率,无机氮以铵态氮为主,而绝大部分农业利用土壤(74%)的净硝化速率大于净矿化速率。农业利用通过提高土壤pH、氮肥施用刺激硝化作用及改善土壤磷素供应状况等途径促进土壤的硝化作用。农业利用土壤硝化作用能力的提高增加了氮肥以硝态氮形态淋失的风险。     

我国南方红壤酸化和铝毒现状及防治

南方红壤区是我国农业生产的重要基地,然而,红壤酸化和铝毒导致该区耕地生产力和质量下降.本文整理分析了近5年南方红壤酸化的相关报道和广东主要酸雨区森林土壤的调查结果,发现,红壤酸化面积加大,并且酸化程度和铝毒害日趋严重.本文还详尽阐述了导致南方红壤酸化加快和铝毒加重的主要因素,如酸沉降加剧、化肥不合理使用以及农业集约化生产和单一化种植.在此基础上,指出控制酸沉降、合理的施肥方式和作物栽培方式,是防治红壤酸化的主要措施.     

华南红壤对酸雨敏感性的研究

本文从我国红壤的特性和我国酸雨的特点出发论述了华南红壤对酸雨敏感性的特点。提出了研究红壤对酸雨敏感性的酸缓冲曲线法。根据土壤的酸缓冲曲线提出了两个具体指标：（１）土壤的酸害容量；（２）土壤的酸敏感值（△ｐＨ敏感值）。根据大量酸缓冲曲线的结果，对指标分别进行了初步分级，并对广东、广西、海南三省的土壤进行了概略分区。     

茶多酚对土壤硝化作用的影响研究

研究了茶多酚对土壤硝化作用和土壤中氨氧化菌与亚硝酸氧化菌数量的影响。结果表明茶多酚能抑制硝化作用,抑制率在8 d内达到31.2%~92.6%。它同时也能抑制氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的生长,当加入0.05g茶多酚时,氨氧化菌的数量从650个/g(干土)减少至400个/g(干土),亚硝酸氧化菌的数量从920个/g(干土)减少至661个/g(干土)。当加入茶多酚越多,氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的数量减少得越快。因此,茶多酚有可能抑制这两类微生物的生长,从而抑制硝化作用。     

施用保水剂对旱地赤红壤持水能力及氮肥淋失的影响

为探明保水剂在旱地赤红壤对水分和氮素养分的保持效果,用土柱开展旱地赤红壤施用保水剂试验。结果表明,保水剂具有明显的保水保肥效果。添加土重1‰的保水剂,土壤吸持的水量增加18%～50%。保水剂的吸水能力在土壤水分处于饱和状态时为64～71g/g,在田间持水量状态时为112～115g/g,当土壤水分处于较低的供给水平时,保水剂的保水效果更明显。相比保水剂在不受土壤颗粒约束(无空间限制)的条件下,对0.01%～0.1%NaCl溶液及去离子水235～539g/g吸水能力的表现,表明土壤固相的限制和土壤盐分或电解质的影响,妨碍了保水剂吸水能力的发挥。保水剂的保肥效果也值得关注,在10mm/d的灌水强度下经过35d淋溶,施用保水剂的处理0-30cm土层的氮肥淋失率从26.2%降至17.1%,氮肥淋失减少了34.7%。     

典型红壤区稻田树脂包膜控释氮肥氨挥发研究

本文研究了红壤水稻土上,树脂包膜尿素(控释N肥)和普通尿素施用后氨挥发损失的过程及数量。结果表明:①基施后2～4天内和追施后的1～2天内,控释N肥氨挥发通量相对普通尿素处理均有下降,下降幅度分别为28.57%和25.00%;控释N肥氨挥发峰值分别于基肥后第5天和追肥后第4天出现,均滞后于普通尿素处理。②追肥2天后,控释N肥氨挥发通量极显著高于普通尿素处理。因此,只有采取合理的基施方式,控释N肥才能比普通尿素发挥更大的环境效益。