尿素不同配施处理对棕壤茶园土壤尿素转化及硝化作用影响的研究

采用好气土壤培养试验,以单施尿素为对照,研究了尿素配施双氰胺（UD）、菌剂（UJ）、复混肥（UY）、菌剂+复混肥（UYJ）以及表面覆盖茶末（UF）处理对尿素转化和硝化作用的影响,测定了土壤铵态氮、硝态氮、脲酶活性、氨氧化菌数量并计算表观硝化率,结果表明:各种处理均能提高土壤中铵态氮含量,降低硝态氮含量,延迟脲酶活性高峰期,减小表观硝化率,抑制氨氧化菌。其中以覆盖茶末（UF）处理效果最好,其土壤铵态氮含量最高,硝态氮和硝化率最低;其次为UD处理,配施DCD能明显推迟脲酶活性高峰出现时间并降低前期活性,同时能显著抑制氨氧化菌生长。此外,比较UYJ和UJ处理结果可以推测:在有机质丰富的茶园中施用菌剂来抑制硝化作用的效果不显著。     

模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响

为研究模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响,在农田进行随机区组试验,布设4个区组,每块区组随机设置4个模拟酸雨处理,分别为去离子水A1（pH=6.7）、A2（pH=4.0）、A3（pH=3.0）、A4（pH=2.0）。采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对不同酸雨强度的冬小麦-大豆轮作农田进行土壤呼吸速率观测,并采用气压过程分离技术（BaPS）测定不同酸雨处理的土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率。试验结果表明,冬小麦田各处理间土壤呼吸速率无显著差异（P〉0.05）;大豆田高强度模拟酸雨A4处理明显抑制了土壤呼吸作用（P〈0.05）。就冬小麦-大豆轮作生长季而言,各处理土壤呼吸速率无显著差异（P〉0.05）,其平均土壤呼吸速率分别为（2.26±0.11）、（2.31±0.20）、（1.91±0.09）、（2.03±0.17）μmol·m-2·s-1。冬小麦田A1、A3、A4处理间土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率均无显著性差异（P〉0.05）。高强度模拟酸雨抑制了大豆田土壤CO2产生速率;大豆田A1、A3、A4处理的硝化速率测定均值分别为（191.6±36.1）、（261.6±36.3）μg·kg-1·h-1和（255.2±45.1）μg·kg-1·h-1,这3个处理的反硝化速率均值分别为（172.8±19.8）、（216.0±45.7）μg·kg-·1h-1和（216.3±44.6）μg·kg-·1h-1。研究表明,模拟酸雨强度升高未显著影响冬小麦田土壤呼吸、硝化和反硝化作用;高强度模拟酸雨（pH=2.0）降低了大豆田土壤呼吸速率和CO2产生速率,但对土壤硝化和反硝化作用有促进作用。     

4种熏蒸剂对土壤氮素转化的影响

采用室内恒温通气培养法,以北京大棚蔬菜地土壤为对象,研究熏蒸剂氯化苦(Pic)、碘甲烷(MeI)、1,3-二氯丙烯(1,3-D)和二甲基二硫(DMDS)对土壤氮素矿化和硝化的影响。结果表明,4种熏蒸剂处理后短期内均能显著增加土壤中氮累积矿化量,在处理后第0d,1,3-D、MeI、DMDS、Pic处理的氮累积矿化量分别为320.62mg·kg-1、317.25mg·kg-1、287.87mg·kg-1、278.73mg·kg-1,较对照(189.89mg·kg-1)分别增加68.85%、67.07%、51.60%、46.78%。4种熏蒸剂处理后土壤硝化作用过程受到显著抑制,在药剂熏蒸处理第0d,各熏蒸处理土壤中铵态氮含量均高于对照组,其中MeI处理组铵态氮含量最高,为194.97mg·kg-1,对照组铵态氮含量最低,为28.82mg·kg-1。Pic、1,3-D、DMDS、MeI处理后第0d硝化抑制率分别为40.8%、20.8%、26.9%、24.1%。Pic、1,3-D、MeI对硝化作用的抑制至少维持两周,DMDS的抑制作用至少维持1周。在后期培养过程中,各处理矿化作用和硝化作用都逐渐恢复至对照水平。     

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。     

pH变化对中性土壤硝化过程N2O释放的影响

通过人为调节获得pH5．82、pH6．95和pH7．55的3种pH土壤,采用室内培养方法,研究了pH变化对土壤硝化过程N2O产生以及双氰胺（OCD）对硝化过程抑制作用的影响。结果表明,在好气培养2d内,土壤硝化速率与pH呈正相关关系;在12d的培养期间,土壤N2O释放总量随pH增大而增大,最大N2O释放量占施氮量的0．363％;pH变化影响土壤硝化作用的强弱以及硝化过程中N2O／N2的比例;pH变化对DCD的抑制作用影响显著,DCD对N2O释放总量的抑制率为34．4％-72．2％,当pH5．82时抑制作用最强。     

生物炭对设施退化土壤氮相关功能微生物群落丰度的影响

设施栽培土壤在人工调控下进行生产,长期处在高温高湿、无降水淋洗、高复种指数、持续大量施肥等特殊环境条件下,它的物理结构和生化性状产生很大变化.菜农因传统施肥经验而形成的盲目大量施肥行为造成氮肥的过量摄入,从而愈发加重了土壤表层养分富集、酸化板结、养分失调等,继而导致蔬菜品质严重下降,在部分种植年限较长的大棚已不能进行蔬菜生产,严重制约了各地区设施农业的可持续发展[1].而长期过量的施用氮肥还会使设施土壤中硝态氮含量升高,减少土壤中的硝化微生物菌群的丰度,提高反硝化微生物的活性,促进N2O的排放通量[2].因此,为了保证设施栽培产业能够健康、可持续地发展,使蔬菜生产向高产、高效、优质的方向发展,对设施栽培土壤氮循环的研究已迫在眉睫.     

干土效应对土壤生物组成及矿化与硝化作用的影响

将经过风干、过筛后的2种旱地红壤加水培养,并和新鲜土培养条件相比较,研究干土效应对土壤生物组成及矿化与硝化作用的影响.试验共4个处理(1)农田旱地风干土加水培养(RU);(2)农田旱地新鲜土培养(FU);(3)苗圃旱地风干土加水培养(RN);(4)苗圃旱地新鲜土培养(FN).结果表明红壤风干土加水预培养5 d后,细菌、放线菌、真菌数量比新鲜土显著增加(p＜0.01),细菌数量增加最为明显,农田旱地和苗圃旱地风干土处理分别是新鲜土的6.26倍和6.84倍,红壤风干土加水培养处理的微生物量碳、氮也随之增加.培养28 d后土壤中微生物数量趋于稳定,与预培养5 d时的数量相当或稍有下降,但风干后加水培养处理的微生物数量仍保持大于新鲜土的趋势(农田旱地的放线菌除外),微生物量碳、氮也存在同样的趋势.风干土加水培养后微生物数量的迅速增加,使得氮素矿化速度加快,由此导致NH+4-N量显著增加(p＜0.01),培养28 d后,NH+4-N量较预培养5 d时有所增加,且明显高于新鲜土培养处理;NO-3-N含量也增加,但新鲜土处理显著高于风干土处理.土壤风干处理对土壤自由生活线虫的影响比较大,农田旱地和苗圃旱地风干土加水培养28 d后,其自由生活线虫数量仅为新鲜土的16.0%和30.1%,显示风干土加水培养难以恢复土壤微型动物的数量.28 d的矿化和硝化培养试验结果显示,风干土加水培养处理的净矿化量和矿化率均高于新鲜土处理,苗圃旱地风干土处理的增量达到了显著水平(p＜0.05),但是硝化作用却刚好相反,农田旱地和苗圃旱地的净硝化量及硝化率均是新鲜土处理显著高于风干土处理(p＜0.05),其原因是对硝化作用起重要作用的硝化菌(氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌)数量在经历了风干过程后很难恢复到新鲜土水平.     

长期试验地潮土的矿化与硝化作用特征

国外长期定位试验已有150a历史，积累了许多资料并解决了许多理论和实际问题。国外的资料可供借鉴，但与我国情况还有较大区别。为此建立我国长期定位试验点，研究我国自然条件下长期施肥对土壤肥力、作物产量和生态环境影响尤其重要。由于种种原因，我国保存下来的长期试验点很少。本文研究的长期试验地已有15a长期施肥历史，在我国像这样长时间布置完整的长期试验不多。     

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。     

亚高山林草交错带不同土地利用方式下的土壤氮库和氮转化速率

Soil nitrogen pools (NP), denitrification (DN), gross nitrification (GN), N2O and CO2 flux rates with their responses to temperature increases were determined under five different land uses and managements in a subalpine forest-grassland ecotone of the eastern Tibetan Plateau. Land uses consisted of 1) sparse woodland, 2) shrub-land, 3) natural pasture, 4) fenced pasture, and 5) tilled pasture mimicking a gradient degenerating ecosystem under grazing impacts. The NO3--N content was higher than the NH4+-N content. Comparing tilled pasture with fenced pasture showed that higher intensive management (tillage) led to a significant decrease of soil organic matter (SOM) (P < 0.05) in the soils, which was in contrast to the significant increases (P < 0.05) of DN, GN, N2O and CO2 flux rates. GN (excluding tilled pasture) and CO2 flux rates increased with a temperature rise, but DN and N2O flux rates normally reached their maximum values at 12--14 oC with tilled pasture (the highest management intensity) being very sensitive to temperature increases. There was a difference between net nitrification and GN, with GN being a better indicator of soil nitrification.