旱地土壤氮素、有机质状况及与作物吸氮量的关系

在具有典型半干旱气候特征的陕西永寿选取6种不同肥力水平的田块,分层采集0～100cm土样,测定各土层可矿化氮、全氮及有机质含量,研究其与作物吸氮量之间的关系,结果表明,各土层可矿化氮、全氮及有机质之间存在着良好的相关性,可矿化氮与作物吸氮量之间的相关程度高于与全氮、有机质间的相关性,可矿化氮加上土壤起始矿质氮后,相关系数更高,0～45cm土层的可矿化氮、全氮、有机质与作物吸氮量的相关性高于45cm以下的土层,且以30～45cm土层的为最好;以土壤全氮或有机质作为评价土壤供氮能力的指标,效果不如可矿化氮。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅰ.旱地土壤氮素矿化两种培养方法之比较

以有机质,全氮,C/N差异较大的20种田土和10种盆土,进行了长达262d的通气培养和121d淹水培养矿化试验。测定了土壤矿化氮的动态变化,建立了土壤氮素矿化累积曲线;根据矿化速率和容量,把整个土壤氮素矿化过程分为3个阶段,把盆土氮素矿化分为3个类型,田土分为4个类型。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅲ.旱地土壤氮素矿化的数学模型

根据一级化学动力学反应方程,利用数值解的电子计算机优化程序,把矿化氮分为易矿化氮和难矿化氮两部分,分别求出了他们的矿化数量(N_1,N_2)及其矿化速率常数(k_1,k_2),建立了土壤氮素矿化的数学模型。结果表明,易矿化氮约占土壤全氮的10％左右,与作物吸氮量的关系最为密切。其主要来源于酸解性氨基酸氮。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅳ.土壤有机氮组分及其矿化

利用Bremner法,对盆土不同形态有机氮进行了测定。结果表明,各组分氮与土壤有机质.全氮高度相关,占全氮的百分率大小顺序为:氨基酸N>NH_4~+-N>氨基糖N>非鉴别N。在盆栽和培养两种条件下,各组分氮的变化差异比较明显,对矿化氮的贡献大小顺序与占全氮百分率大小顺序相同。     

紫色土氮素矿化与作物效应的研究

采用培养法和田、盆试验法对不同肥料处理的紫色土氮素矿化作用与作物吸氮效应进行了研究。结果表明：紫色土氮素矿化势（No）占土壤全氮量的12.85%-19.44%,矿化速率常数（K值）为0.1093-0.2005W#+（-1）;有机肥的氮素矿化势（No）次序是鸡粪>猪粪>牛粪,但其矿化持续性则恰恰相反。紫色水稻土的No占全氮量的8.39%-10.40%。施有机肥可使紫色土的No值提高63.75%-75.91%,但对矿化速度影响不大。紫色土氮素矿化作用诸参数,如No、K、No×K、Log(No×K)和N#-A均与作物的生物量、吸氮量和籽粒产量呈显著性相关。这些参数都可作为预测指标,特别是No×K与Log(No×K)。     

稻田轮耕土壤氮素矿化及土壤供氮量的研究

在稻田连续少耕3季的基础上，分区设定“2年4熟”一个轮耕周期的试验组合，对试验第3季的水稻进行较系统的测定。结果表明：①淹水密闭培养测定的矿化氮，连少耕土壤较高，连耕、轮耕土壤较低。②施氮处理植株含氮率轮耕前期较低，后期较高；土壤供氮量连耕较高，连少耕最低，与培养法测定的矿化氮结果相反。③轮耕有较高的氮肥利用效率，在生产上，与常规耕和连续少耕相比，轮耕可适当减少氮肥施用量。④轮耕后土壤容重和穿透阻力居于连少耕和连耕之间，但仍保持在水稻生长的适宜范围内；连少耕7～14cm土层紧实，影响水稻根系生长和对氮素的吸收。     

毕节烟田土壤氮素矿化动态模拟

通过田间和室内培养试验相结合的方式,建立植烟土壤矿化动态模型,探讨其对氮素矿化预测的效果。试验采用改进过的Stanford的间歇淋洗好气培养法,研究不同温度(10,15,20,25,30,35,30,25,20℃),和温度(5,15,20,25,30,35,40℃)与水分(风干土、7%,13%,20%,27%,33%,40%,47%,53%)交互作用下土壤氮素的矿化动态,并以此建立模型,然后采用田间试验数据对该模型进行验证。结果表明:水分和温度对土壤氮素矿化作用的影响均为非线性的响应,以此建立了组合模型N=k([θ/θ_(Max))]~m[∑(T-T_0)~n],用该模型的预测值与田间土壤氮素矿化积累实测值进行回归分析,两个试验点的回归方程相关系数分别为0.987和0.959,说明该模型具有实用价值。     

土壤中各形态氮与玉米吸氮量关系的研究

相关分析表明,黑龙江省东部地区的白浆土中各形态氮与玉米植株吸氮量之间的相关程度不同。土壤N0值、碱解氮、酸解总氮、氨基酸态氮、可矿化氮与玉米植株吸氮量间呈极显著正相关;全氮、氨基糖态氮和酰胺态氮与玉米植株吸氮量也呈显著正相关;而未知态氮和非酸解总氮与植株吸氮量间的相关性不显著。     

淮北地区高产小麦植株吸氮及土壤供氮特性

1984–1986年在不同施氮水平下,研究了植株吸氮及土壤供氮特性,试验结果：亩产400–450公斤,植株每亩总吸氮量15公斤左右。各生育期植株含氮率为：出苗至分蘖期5%左右,拔节期3%左右,孕穗期2.5%,灌浆期1.8%左右。小麦一生应在分蘖至越冬始期和拔节孕穗期出现两个吸氮高峰,前者约占总吸氮量23%,后者占33.6%。吸氮强度：每日每亩吸氮量以拔节至孕穗期最大,依次为返青至拔节和分蘖至越冬始期;氮的相对积累速率则以分蘖至越冬始期最高,其次是拔节至孕穗期。土壤氮素供应量为18–20公斤/亩;土壤供氮与植株吸氮比值：分蘖期最高为11–12∶1,拔节后为1.6–1.8∶1,孕穗期为1.2∶1。土壤供氮与生育进程之间呈4次方程,据此可求得各生育期土壤供氮指标和补差施氮量。     

作物生长期间土壤可矿化氮的变化规律研究

在陕西杨凌中等肥力红油土上安排大田试验,定期分层采取土样,测定土壤可矿化氮和生物体氮,研究作物生长期间田间土壤可矿化氮的变化及其与生物体氮的关系.结果表明,土壤可矿化氮的分布具有明显的层次性,耕层高、下层少;土壤可矿化氮呈显著的阶段性变化,作物生长前期,含量低而稳定,后期显著增加,是前期的2倍;土壤可矿化氮不因施氮而减或增加,但在施有机肥的后期则显著增加;作物种类与种植与否对可矿化氮的影响较小;可矿化氮和生物体氮之间不仅无密切相关关系,前者仅为后者的12.0;.因此,难以用生物体氮的多少反映土壤供氮能力.     

不同肥水条件对旱地土壤供氮能力的影响

采取种植４年５料作物不同肥水配合田间定位试验田块的土样,研究不同肥水条件对土壤供氮能力的影响。结果表明,施用氮肥能明显地提高土壤０～６０ｃｍ的ＮＯ－３－Ｎ、可矿化氮、有机质和全氮含量;这些测定值与施氮量间达到或接近显著相关。施肥对ＮＨ＋４－Ｎ含量影响不大;灌水对土壤矿质氮、有机质和全氮含量无显著影响,但有利于土壤有机氮的矿化。     

不同肥力土壤氮素矿化与模拟

利用田间原位测定,分析了不同肥力土壤氮素矿化规律,可用Logistic累积函数加以模拟,决定系数均达到显著水平,不同肥力土壤氮素矿化量之间存在显著差异,土壤氮素总矿化量占棉花吸氮量的65;～79;,因此,在施肥前,针对不同肥力的田块,利用模型估计土壤某一阶段氮素矿化量,进行氮肥分期动态调控,模型的作用是不可低估的.     

稀土对玉米根际土壤N形态分布及生物有效性的影响

以潮土为例,采用混合氯化稀土和氯化镧,利用根袋法进行盆栽试验,探讨稀土对玉米根际土壤N形态分布及生物有效性的影响。无论是氯化镧或混合氯化稀土,随施用剂量增加,根际与非根际土壤铵态N、硝态和亚硝态N量均显著降低;根际土壤铵态N、硝态和亚硝态N量高于非根际的差异显著削弱。这与根际和非根际土壤脲酶活性和N净矿化量相一致。在高剂量混合稀土或镧(>10mg·kg-1风干土)作用时,根际与非根际土壤中有机N矿化量和有效矿质N量显著降低。玉米根系和地上部分N累积量均随稀土剂量增加而降低。在稀土对土壤有效矿质N、脲酶活性和有机N矿化以及植株N吸收的影响方面,混合稀土和镧具有相似性。     

北京市两种沉积物和一种代表性土壤的 氮素矿化特征及其预测

在淹水条件下,采用间歇淋洗法研究了北京市2种沉积物和一种代表性土壤的氮素矿化过程,得到了各自的氮素矿化参数K,n和预测方程,结果表明其矿化潜力顺序为HH>TR>HK。3个处理的矿化速率在培养的前11d迅速增大,达到最大值后逐渐降低,最后趋于0;HH矿化速率峰值出现时间比HK和TR要早。矿化出来的氨氮高峰都出现在淋洗的第11天,之后逐渐降低,最后趋于一个较低的水平;相同时间内HH的矿化量要远远大于HK和TR。培养结束时各处理各层次有机质、总氮和固定态铵含量都表现为降低的趋势。矿化量中有一小部分来自固定态铵的释放,但由于所占比例较小可以忽略不计。     

营养型酸性土壤改良剂对氮素吸收利用的影响

营养型酸性土壤改良剂(以下简称NSM)施入氮、磷、钾养分水平差异较大的3种土壤,分别进行了土壤恒温培养试验和玉米盆栽试验。土壤恒温培养试验结果表明:酸性土壤施用NSM后,土壤碱解氮含量下降,提高了土壤对氮的保蓄能力,可以减少氮的淋失和挥发损失;玉米盆栽试验结果显示:酸性土壤施用NSM后,促进了玉米的生长和玉米对氮的吸收,提高氮的吸收利用效率。施用NSM后,养分水平较高的土壤1,氮吸收利用效率提高5.43%-12.31%;养分水平较低的土壤3,氮吸收利用效率提高5.14%-36.34%。     

施氮量对不同肥力土壤氮素转化及其利用率的影响

【目的】评价不同施氮量下不同肥力土壤在小麦孕穗期的土壤活性氮组分（土壤矿质氮、可溶性有机氮和微生物量氮）的转化与氮肥利用率的变化。【方法】以长期（37年）定位试验下不同施肥处理土壤（贫瘠土壤-NF：长期不施肥;低肥力土壤-LF：长期施用化肥;中肥力土壤-MF:长期施用低量有机肥配施无机肥;高肥力土壤-HF：长期施用高量有机肥配施无机肥）为研究对象,通过盆栽试验,利用¹⁵N示踪法,研究添加外源硫酸铵氮肥（N0：0、N1：135 kg·hm^-2、N2：180 kg·hm^-2）之后,小麦生长旺盛时期（孕穗期）土壤活性氮组分在不同肥力土壤中的变化以及与土壤供氮效应之间的联系。【结果】随施氮量增加,不同肥力土壤的可溶性氮均呈先增加后降低的趋势,在N1处理最高,而各处理的土壤微生物量氮在N2达到最大,N1最低;不同肥力土壤可溶性氮变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞低肥力土壤＞贫瘠土壤,而微生物量氮变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞贫瘠土壤＞低肥力土壤（P＜0.05）;施氮对不同肥力土壤可溶性氮和微生物量氮的影响在低肥力土壤最大,而在高肥力土壤增幅最小。不同肥力土壤供氮量、氮肥利用率以及吸氮总量和吸15N量的变化均为高肥力土壤＞中肥力土壤＞低肥力土壤＞贫瘠土壤（P＜0.05）,其中,吸收15N量所占小麦吸收总氮的百分比大小变化为低肥力土壤＞中肥力土壤＞高肥力土壤＞贫瘠土壤（P＜0.05）。相同肥力不同处理下,土壤供氮量、氮肥利用率以及小麦吸氮量和吸15N肥料的量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,均以N1处理显著高于其他处理（P＜0.05）,总体上施氮处理下小麦吸肥料氮所占吸收总氮的百分比的平均值为44%;各肥力土壤中肥料损失量均为贫瘠土壤＞低肥力土壤＞中肥力土壤＞高肥力土壤（P＜0.05）,而且氮肥损失量均随施氮量的增加而增加,在N2处理最大;土壤活性氮组分与土壤供氮、氮肥利用率、小麦吸氮之间均具有显著的正相关关系（P＜0.05）。【结论】在高肥力土壤上添加适宜氮量（135 kg·hm^-2）利于土壤中活性氮组分的转化,能更好地协调土壤供氮与作物需氮间的关系,提高氮肥利用率,减少氮素在土壤中的损失。     

小麦吸氮规律与土壤中矿质氮的变化

在盆栽条件下,小麦吸氮有两个高峰:一是播后1月(分蘖期),二是来年2月(返青期)。小麦生长后期,植株吸收的氮素不但无增,反而明显减少。种与不种作物,土壤矿质氮都处在不断变化之中。整个趋势是,随着温度升高,NH_4~+-N不断减少,在种植作物情况下,减少更剧烈;NO_3~--N大致趋于稳定。后期,种与不种作物土壤中的NH_4~+-N和NO_3~--N含量基本一致,表明种作物的土壤,矿质氮在作物生长后期得到了恢复。不管种植作物与否或休闲期长短,土壤中的矿质氮最后都维持着大致一样的较低水平,有趋低现象。     

尿素硝铵溶液对黑土区春玉米产量和氮素吸收利用的影响

【目的】尿素硝铵溶液（urea ammonium nitrate solution,UAN）是集硝态氮、铵态氮和酰胺态氮于一身的液体氮肥品种,兼有3种氮源优势。本研究目的在于明确黑土区春玉米施用UAN的肥效和氮素利用效率,为进一步科学应用及推广提供依据。【方法】2015和2016年在吉林省黑土区设置大田试验,施肥处理包括：不施氮（N0）、尿素一次性基施200 kg N·hm^-2（U200）、UAN一次性基施200 kg N·hm^-2（UAN200）、尿素基施80 kg N·hm^-2+追施120 kg N·hm^-2（U80-120）、UAN基施80 kg N·hm^-2+追施120 kg N·hm^-2（UAN80-120）、尿素基施64 kg N·hm^-2+追施96 kg N·hm^-2（U64-96）、UAN基施64 kg N·hm^-2+追施96 kg N·hm^-2（UAN64-96）,追肥时期为拔节-大喇叭口期,施肥深度均为12 cm。测定指标包括籽粒产量、产量性状、植株吸氮量、土壤无机氮含量,并计算土壤-作物系统的氮素平衡、氮素的表观利用、残留和损失状况。【结果】2015和2016年施氮处理的玉米产量、植株吸氮量相比不施氮处理显著提高,均以UAN200处理最高（10.3、11.9 t·hm^-2和187.4、288.2 kg·hm^-2）,而U64-96处理最低（9.14、10.2 t·hm^-2和159.1、243.8 kg·hm^-2）。相同施氮量、施用方式条件下,UAN处理的玉米产量均等于或高于尿素处理。2015年UAN在200 kg N·hm^-2一次性、分次施用和160 kg N·hm^-2分次施用条件下相比尿素分别增加6.1%、2.0%和5.3%,2016年分别增加0.1%、7.8%和7.4%,其中UAN80-120处理显著增产。UAN增产的主要原因是减少果穗秃尖长度而增加单穗粒数。UAN处理的植株氮素吸收量在相同施氮量、施用方式条件下均高于尿素处理,而收获后土壤无机氮残留量和氮素表观盈余量相对较低,因而获得较高的氮素利用率。与UAN200处理相比,UAN64-96处理在减氮40 kg N·hm^-2条件下两年玉米产量分别达到9.6和11.0 t·hm^-2,其中2015年干旱条件下与UAN200处理无显著差异。而且,UAN64-96处理的土壤氮素表观残留率最低,2015和2016年分别为2.4%和4.4%,而氮素表观利用率最高,分别达到42.6%和52.0%。【结论】相同用量和施用方式下,黑土区玉米施用UAN可获得与尿素相同甚至更高的产量和氮素吸收量,同时土壤氮素残留和盈余较少,氮素利用率明显较高,环境效应较好。从施氮量、产量和氮素利用及损失等方面综合考虑,黑土区春玉米推荐施用160 kg N·hm^-2的UAN,以基肥40%和拔节-大喇叭口期追肥60%分次施用。