水肥一体化下施氮量对土壤有机氮组分及玉米产量的影响

为进一步优化玉米水肥一体化施肥技术,促进氮肥有效转化利用,研究不同施氮量对土壤有机氮组分及玉米产量的影响。结果表明,随施氮量的增加,土壤酸解总氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮和酸解氨基糖态氮含量呈先上升后下降趋势,当施氮量为210 kg·hm^(-2)(N2处理)时,以上4种有机氮组分含量最高。酸解铵态氮是影响玉米产量的关键因素,N2处理下酸解铵态氮含量较N3(252 kg·hm^(-2))、N4(273 kg·hm^(-2))、N1(147 kg·hm^(-2))和N0(0 kg·hm^(-2))分别显著提高3.55%、9.86%、20.37%和170.21%;产量分别显著提高1.58%、2.97%、18.43%和112.89%。综上,N2处理(施氮肥210 kg·hm^(-2))具有更高的供氮潜力,是较为理想的施氮量。

长期不同施肥模式对大麦–双季稻田根际土壤有机氮组分的影响

根际土壤有机氮组分在土壤养分和作物氮素营养中具有重要作用。本研究依托长期(37年)定位施肥试验田,设置4个施肥处理:不施肥对照(CK)、单独施用化肥(CF)、秸秆还田+化肥(RF)和30%有机肥+70%化肥(OM),于晚稻成熟期测定大麦–双季稻田根际土壤基础理化性质、微生物生物量氮和有机氮组分(氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解氨态氮、酸解未知态氮、非酸解性氮)含量。研究表明:相对CK处理,RF和OM处理显著增加了稻田根际土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮的含量。RF和OM处理土壤微生物生物量氮含量分别比CK处理增加了19.8%和30.7%。酸解性氮作为根际土壤全氮的主体部分,占全氮的59.61%~72.06%;各处理根际土壤酸解性氮含量大小顺序表现为OM>RF>CF>CK。各施肥处理中,酸解有机氮中的氨基糖态氮、氨基酸态氮和酸解未知态氮含量均以OM处理最大,分别比CK处理增加139.3%、47.9%和110.0%;酸解氨态氮以RF处理最大,比CK处理增加69.9%。土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮与土壤氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解未知态氮以及微生物生物量氮均呈极显著(P<0.01)正相关。因此,秸秆、有机肥配施化肥均能有效提高大麦–双季稻田根际土壤的供氮能力,是改善稻田土壤肥力的有效手段。

溶解有机氮组分对莱州湾硅藻-甲藻演变的影响及其动力学研究

本文针对莱州湾硅藻向甲藻优势种群演替的潜在问题,设置岸基培养实验,研究溶解有机氮(DON)及其亲水和疏水组分在不同氮磷比条件下对浮游植物群落结构的影响。结果表明,初始无机态氮磷营养盐浓度不受限实验条件下,硅藻(菱形藻(Nitzchia spp.)、扁面角毛藻(Chaetoceros compressus)等)因更强的溶解无机氮(DIN)亲和力(吸收速率常数/半饱和常数)而成为优势藻;高氮磷比和疏水性DON实验条件下,甲藻(塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense))因对DON具有更强的亲和力而在培养后期演变为优势藻。三维荧光光谱和酶活性分析表明,高腐质化指数(HIX=1.17)的DON疏水性组分含有较高占比的类腐殖质C峰(27.0%)和M峰(16.1%),以及高氮磷比条件下DON微生物降解速率慢等原因,是促进甲藻以DON类腐殖质组分为氮源生长的内在原因;而高生物指数(BIX=1.29)的DON亲水组分含有高占比的类蛋白质吸收峰T1峰(42.5%)和B峰(33.6%),以及低氮磷比条件下DON微生物降解速率快等原因,是促进硅藻以DON类蛋白质组分为氮源生长的内在原因,这也反映在硅藻高活性表达的类氨酸氨肽酶上。

一种鸡粪来源溶解有机氮在天然海水中不同降解阶段生物可利用性及其组分结构特征

陆源溶解有机氮(DON)是近海环境中的重要氮来源,对海洋生态系统的影响与自身生物可利用性、组分和结构有关。如何表征DON在天然海水老化过程中不断变化的生物可利用性及其结构特征是难点。以畜禽养殖鸡粪作为DON来源,通过1年的天然海水自然降解实验,测定和表征了不同降解阶段DON的理化参数和光谱特征。结果表明,按培养时间划分的生物可利用组分(BDON)中,易利用组分(LBDON,0~12 d)、半易利用组分(HLBDON,12~80 d)和难利用组分(RBDON,80~365 d)占比分别为51.41%、31.79%和2.63%。其中,LBDON和HLBDON主要是三维荧光色氨酸T组分和土壤富里酸D组分,结构上主要是胺基官能团;RBDON主要是可见光富里酸C1组分,主要包括胺基、羟基、芳基和羧基/酯基等官能团;而惰性组分(RDON)主要是三维荧光紫外区富里酸A组分和类腐殖酸E组分,结构上主要包括炔基、芳基和羧基/酯基等。RDON较BDON在芳香性、疏水性和腐殖化指数上均显著升高,分别升高了89.8%、86.5%和39.2%。研究结果有助于深入理解海洋中陆源DON的生物可利用性及其生态效应。

旱地不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量的影响

【目的】探讨西北半干旱雨养区不同覆盖方式对春小麦土壤酸解有机氮含量及分布的影响。【方法】设玉米秸秆整秆带状覆盖(T_(SM))、地膜覆盖(T_(PM))与露地平作(CK)3个处理。测定分析了2019年收获期和2020年春小麦开花期和成熟期的秸秆带状覆盖(T_(SM))、秸秆种植带(T_(SM-d))、秸秆覆盖带(T_(SM-u))、地膜下(T_(PM))和露地(CK) 0~120 cm土层的酸解全氮、酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮、酸解氨基糖态氮和酸解未知氮含量的变化。【结果】土壤中酸解全氮、酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮含量均随着土层深度的增加而减少;在2019年成熟期、2020年开花期和2020年成熟期0~20 cm土层,T_(SM)处理酸解全氮含量较CK显著提高19.40%、7.26%和14.77%(P<0.05);3个时期0~20 cm土层T_(SM)处理较CK酸解氨态氮和酸解氨基酸态氮含量提高了17.95%和18.07%;与T_(PM)相比,T_(SM)处理降低了0~20 cm土壤酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮占酸解全氮的比例。土壤中各酸解有机氮占酸解全氮的比例大小顺序为:酸解氨基酸态氮>酸解氨态氮>酸解未知氮>酸解氨基糖态氮。【结论】地膜覆盖降低了0~20 cm土壤酸解有机氮含量,而秸秆带状覆盖能够有效提高0~20 cm土壤酸解有机氮含量,秸秆带状覆盖有利于土壤氮素的积累,改善土壤供氮能力也是更有效的。

农业垦殖对东北黑土不同有机氮组分的影响

为明确农业垦殖对东北黑土区土壤有机氮的影响,研究按纬度由北向南采集黑土区土壤样品(农业耕作土和未扰动墓地自然土),采用Bremner酸解法测定土壤酸解总氮、酸解氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮和酸解未知氮等有机氮组分变化特征。研究发现,农业垦殖显著影响了黑土区土壤酸解总氮含量,变异幅度约为7.58%~30.43%,且耕作土酸解总氮含量与地理纬度和土壤有机质含量呈显著正相关关系。同时,与未扰动自然土相比,农业垦殖明显降低了酸解氨态氮含量4.20%以上,改变了各有机氮组分在酸解总氮中的比例,整体上垦殖耕作土中不同有机氮组分大小关系为酸解氨态氮>氨基糖态氮>氨基酸态氮>酸解未知氮。此外,垦殖后各有机氮组分随纬度呈现规律性变化特征,特别是含量较高的酸解氨基糖态氮和酸解未知态氮分别与地理纬度表现出显著的负相关和正相关关系。总的来说,农业垦殖显著影响了黑土酸解总氮含量,改变了有机氮不同组分在土壤中的分布格局。

高有机氮废水处理系统总氮提标工程实例

河北某氨基酸生产企业生产废水中含有高浓度有机氮,原来的排水考核指标中无总氮,导致原有处理工艺未设计总氮去除单元。随着环保要求的提高,总氮被纳入企业排水考核指标,需对原有污水处理系统进行总氮去除提标改造。本工程基于碳源分配和土著微生物驯化的原理,最大限度的利用原污水处理设施及废水自身碳源对处理系统进行改造。系统改造后运营成本仅增加0.06元/m^(3),但总氮去除率提升至95%以上,出水总氮稳定在40 mg/L以下,满足工业园区污水处理厂收水标准(≤70 mg/L),为高有机氮废水总氮提标改造提供参考。

氨基酸肥与尿素配施对辣椒土壤有机氮组分与酶活性的影响

以制干辣椒为试材,采用田间氨基酸肥与尿素配施试验,在相同施氮量下设置7个施肥处理,分别为不施肥(CK)、单施尿素(M0)、20%氨基酸肥+80%尿素(M20)、40%氨基酸肥+60%尿素(M40)、60%氨基酸肥+40%尿素(M60)、80%氨基酸肥+20%尿素(M80)、100%氨基酸肥(M100),测定辣椒收获期0~20、20~40 cm土层中有机氮组分的含量,以及土壤蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性,研究氨基酸肥与尿素配施对土壤有机氮组分及土壤氮素相关酶活性的影响,并分析有机氮组分与土壤酶活性的相关性,以期为辣椒生产中合理施用氨基酸肥提供参考依据。结果表明:配施氨基酸肥能显著提高土壤有机氮组分含量,其中酸解铵态氮>氨基酸态氮>酸解未知态氮>未酸解氮>氨基糖态氮。当施用氨基酸肥比例增加时,同一土层的总氮、氨基酸态氮、铵态氮、未知态氮含量以及脲酶、蛋白酶和硝酸还原酶的活性均为先上升后下降。在有机氮组分中,除氨基糖态氮和未酸解氮外,其他处理在M20时达最大;土壤酶活性中,除蛋白酶M20处理最大外,其他处理在M60达最大。相关性分析表眀,酸解总氮与全氮含量呈显著正相关,而酸解总氮与未酸解氮含量呈显著负相关,氨基糖态氮、酸解未知态氮和全氮含量与4种酶活性均呈显著正相关。综上所述,M20处理土壤供氮潜力最高,能够有效提高辣椒氮肥利用效率。

不同有机肥替代20%化肥氮的稻田土壤有机氮组分积累特征

为了探明不同有机肥等比例替代化肥下土壤有机氮各组分积累特征,依托长期施肥定位试验,以不施氮肥(CK)和施用化肥氮(NPK)为对照,检测分析了猪粪(PM)、商品有机肥(OM)和早稻紫云英+晚稻水稻秸秆(RMS)替代20%化肥氮处理下土壤有机氮组分含量及其占全氮的比例。结果表明:全氮和有机氮组分含量在NPK和CK处理之间差异不明显;与NPK处理相比,有机肥替代化肥各处理的土壤全氮含量提高了5.2%~8.5%,尤其是PM处理;且3种有机肥替代化肥的酸解氨基酸氮、酸解铵态氮和酸解氨基糖氮的含量分别显著提高了11.0%~18.8%、10.8%~18.5%和16.7%~31.1%,其占全氮比例分别提高了4.4%~11.1%、2.1%~12.6%和7.5%~24.5%,增加了土壤速效氮含量,尤其是RMS处理;其原因可能是有机肥替代化肥不同程度地增加了微生物生物量碳氮,增强了氮转化相关酶活性,促进了难分解有机氮组分向易分解有机氮组分的转化。综上,有机肥等比例替代化肥均能有效提高土壤氮素积累和供应,其中猪粪更有利于氮素积累,秸秆更有利于增强氮素供应潜力。

长江下游某工业园区含低浓度有机氮综合工业废水处理实践

对进水含有低浓度有机氮的工业园区综合废水进行处理,在充分调查企业出水水质及现状污水处理厂运行情况的基础上,采用改良型AO+芬顿氧化+加载澄清+活性炭吸附主体工艺,并对AO工艺进行了针对性的优化,出水满足“准Ⅳ类”水标准要求(TN质量浓度≤12 mg/L)。项目设计规模为2.0×104 m^(3)/d,工程总投资为15819.18万元,直接运行成本为3.863元/m^(3)。在江苏省《城镇污水处理厂污染物排放限值》(DB 32/4440—2022)颁布实施后,出水也满足新标准的要求,主体工艺具有较强的适应性、稳定性及前瞻性。

固相萃取-气相色谱-质谱法同时测定甜瓜中11种有机氮农药残留量

目的:甜瓜市场需求大、种植技术现代化、农药使用广泛,过量或不当使用导致出现农药残留问题。方法:本研究采用固相萃取-气相色谱-质谱法(SPE-GC-MS)对甜瓜中11种有机氮农药残留量进行了同时测定。试验选取20份甜瓜样品,包括实验室和市场随机选取的样本,检测了包括六六六、涕灭威等11种有机氮农药。结果:通过优化前处理、色谱和质谱条件,获得清晰的总离子流图,并计算出标准曲线、回收率、精密度和检测限。结果显示,3份甜瓜样品存在农药残留,但均符合我国相关标准规定的农药残留限量。结论:该方法科学可靠,为甜瓜及其他水果的农药残留检测提供了有效方法,对保障食品安全和质量控制具有重要意义。

H-NiO/Co@C磁性分散固相萃取液相色谱法测定果蔬中的7种有机氮农药

以自制新型H-NiO/Co@C磁性MOFs材料作为MDSPE剂,与HPLC联用,建立一种快速、环保、灵敏的果蔬中异丙威、克百威、莠去津、甲基硫菌灵、克螨隆、乙霉威、吡虫啉等OPNs残留测定的新方法。并通过对吸附剂用量、萃取温度、萃取时间、震荡速率等萃取条件进行优化,确定了最佳检测条件。结果显示,优化条件下检测7种OPNs的线性范围为0.21~600μg/L;检出限为0.03~0.18μg/L;相对标准偏差为5.3%~10.5%;富集倍数可达到42~126倍。

有机氮部分替代化学氮对烤烟产质量及化学成分的影响

为明确有机氮(腐熟牛粪中的有机氮)替代化学氮的最佳比例,减少化学氮肥施用量,该研究采用田间试验,分析了有机氮部分替代化学氮对烤烟农艺性状、产质量以及烤后烟常规化学成分的影响。结果表明:在农艺性状方面,20%和40%的替代比例能够显著促进烟株的生长发育,综合农艺性状优于对照常规施肥CK和60%替代比例;在经济性状方面,40%替代比例的综合经济性状最优,20%替代比例次之,但2个处理差异不显著;在烤后烟化学成分方面,20%替代比例处理的化学成分及各成分之间的协调性较好。综合农艺性状、经济性状、化学成分协调性3个方面的表现,20%有机氮替代化学氮的综合表现最佳,40%替代比例次之。

小麦腐熟粪肥有机氮同效当量试验分析

为充分发挥腐熟粪肥类有机肥在平衡养分中的作用,提高化学肥料的施用效果,提升耕地质量,更好地就近就地消纳有机粪肥资源,本研究开展了小麦腐熟粪肥有机氮同效当量试验,设置无氮处理(PK)、无机氮处理(N_(1)PK)和等氮量腐熟粪肥100%氮替代(MN_(2)PK)3个处理,明确小麦腐熟粪肥的有机氮同效当量,及其对小麦产量及构成因素、品质、养分吸收利用率及土壤理化性质的影响。结果表明,与无机氮处理相比,腐熟粪肥处理的小麦产量及产量构成因素、氮肥利用率均呈降低的趋势,以鸡粪为主要原料的腐熟粪肥有机氮同效当量为0.89;与无机氮处理相比较,施用腐熟粪肥提高了小麦蛋白含量,增加了土壤有机质、有效磷、速效钾和pH等肥力指标。综合结果表明,腐熟粪肥类有机肥可以提升小麦品质,改善土壤理化性质,提升耕地质量。

长期施肥对黄泥田土壤团聚体中氮素积累和有机氮组成的影响

【目的】氮是南方黏瘦型中低产田重要的限制因子。研究长期施肥对黄泥田团聚体中氮素累积及有机氮组成的影响,为合理培肥及土壤氮库管理提供依据。【方法】采集黄泥田36年定位试验中不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥+牛粪(NPKM)、化肥+全量稻秸还田(NPKS)4种处理耕层土壤,采用湿筛和Bremner有机氮分级方法,分析团聚体氮素累积与有机氮组分含量及分配的变化。【结果】施肥处理>2 mm团聚体全氮含量较CK显著增加12.7%—51.9%(P<0.05);NPKM与NPKS处理>2 mm团聚体对原土全氮累积贡献率较CK分别显著提高24.7与20.0个百分点(P<0.05)。施肥处理>2 mm团聚体酸解性氮与非酸解性氮含量分别较CK增加10.1%—36.3%与20.7%—100.5%,并相应提高两组分对原土全氮累积贡献率,NPKM与NPKS处理增加尤为明显。对于>2 mm团聚体,施肥处理酸解铵态氮含量较CK显著增加17.2%—40.4%(P<0.05),以NPKM处理增加最为明显;酸解氨基酸态氮与酸解未知态氮含量分别以NPKS与NPKM处理增加最为明显,分别较CK显著提高24.0%与52.1%(P<0.05)。>2 mm与0.25—2 mm团聚体的非酸解性氮及酸解铵态氮与相应粒级团聚体中的碱解氮含量呈显著正相关(P<0.05)。配合稻秸还田较配施牛粪更有利于>2 mm团聚体非酸解性氮的累积。配施牛粪对提高>2 mm团聚体酸解铵态氮、酸解未知态氮含量与对原土全氮累积贡献率最为明显,配合稻秸还田则对提高酸解氨基酸态氮含量及对原土全氮累积贡献最为明显。冗余分析表明,水稻氮吸收量受>2 mm与0.25—2 mm团聚体非酸解性氮组分影响较大,NPKM和NPKS处理水稻氮吸收量受土壤有机氮组分影响高于NPK与CK处理。【结论】长期施肥增加了黄泥田耕层土壤>2 mm团聚体全氮含量及对原土全氮累积贡献率,有机无机肥配施尤为明显。>2 mm团聚体中非酸解性氮、酸解性氮及酸解铵态氮含量与该团聚体中碱解氮含量以及水稻氮吸收量关系密切,是重要的有效氮库。

氮添加对戴云山黄山松林土壤有机氮解聚酶活性的影响及其调控因素

解聚作用是控制土壤有机氮矿化和氮素有效性供应的关键,然而氮沉降对亚热带森林土壤有机氮解聚作用的影响机制尚不明确。以福建戴云山黄山松林为研究对象,设置对照(CT)、低氮(LN)和高氮(HN)3个氮添加水平,进行为期2年的氮沉降模拟试验。通过分析土壤化学性质、微生物生物量和土壤8种有机氮解聚酶活性的变化,探究土壤有机氮解聚作用响应氮沉降的机理过程。结果表明:短期氮添加显著增加0—10 cm和10—20 cm土层矿质氮含量,并显著增加了10—20 cm土层微生物生物量碳(MBC)的含量。同时,0—10 cm土壤锰过氧化物酶活性随氮添加量增加而显著提高,HN处理下土壤漆酶活性显著高于LN和CT;10—20 cm土壤的酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和漆酶活性均随氮添加量增加而显著提高,但是谷氨酰胺酶活性变化相反。冗余分析表明两个土层有机氮解聚酶活性影响因素不同,土壤硝态氮(NO-3-N)是0—10 cm土层有机氮解聚酶活性的主要影响因素,而10—20 cm土层有机氮解聚酶活性由NO-3-N和MBC共同影响。综上所述,亚热带黄山松林土壤不同有机氮解聚酶对氮添加的响应不一致,主要受土壤NO-3-N和MBC调节。该研究有助于拓宽土壤氮循环对氮沉降的响应机理,同时对维持土壤有效氮含量和提高黄山松生态系统生产力具有重要意义。

小麦玉米轮作体系农田土壤有机氮组分对施氮量的响应

【目的】土壤有机氮组成和有效性影响土壤肥力的高低。研究不同施氮量下土壤有机氮组分含量的变化规律,及其与冬小麦氮素吸收之间的关系,为科学开展氮肥减施提供理论依据。【方法】冬小麦–夏玉米轮作田间试验在河南温县进行,试验历经3季冬小麦和两季夏玉米。小麦设置5个施氮(N)量处理:300 kg/hm^(2)(N300)、225 kg/hm^(2)(N225)、195 kg/hm^(2)(N195)、165 kg/hm^(2)(N165)、0 kg/hm^(2)(N0),从第2季冬小麦开始,调查冬小麦产量和吸氮量,小麦播种前和收获后测定0—20 cm土层土壤全氮、有机氮组分含量。【结果】实现冬小麦稳产的最低施氮量为165 kg/hm^(2),满足冬小麦对氮素需求的最低施氮量为195 kg/hm^(2)。酸解氮(TNex)是土壤中主要的有机氮组分,占全氮的59.06%~92.26%。随着试验时间的延长,N165和N195处理降低了TNex在有机氮中的比例,而N0、N225和N300维持了稳定的TNex比例。在酸解氮中,酸解氨基糖态氮(ASN)、酸解铵态氮(ANN)、酸解氨基酸态氮(AAN)分别占TNex的18.40%~46.62%、8.91%~34.40%、13.43%~28.52%。5季后N0、N165处理土壤酸解态氮的所占比例表现为ANN>AAN>ASN,而N195、N225和N300处理的所占比例表现为ASN>ANN>AAN。冗余分析表明,冬小麦播种前ASN、ANN、AAN和施氮量对土壤有机氮组分含量变化的贡献分别为19.11%、18.19%、9.80%和17.45%,它们共同调节土壤有机氮组分的变化。结构方程分析表明,施氮量影响土壤有机氮间的转化关系及对冬小麦氮素吸收量的贡献。AAN是中、低施氮量条件下影响冬小麦氮素吸收量的关键组分,对冬小麦地上部氮吸收量的贡献为19.11%。ASN是高施氮量条件下影响冬小麦氮素吸收量的关键组分,对冬小麦地上部氮吸收量的贡献为8.65%。【结论】土壤中有机氮的主要组分是酸解氮,施氮量影响土壤中各有机氮组分的含量及转化。低施氮量导致土壤全氮含量下降,并降低全氮中酸解态氮的比例,高施氮量可维持酸解态氮的稳定。低施氮量提高了酸解铵态氮的比例,降低了氨基糖态氮的比例。在中低施氮量下,酸解氨基酸态氮是土壤供氮的关键组分;在高施氮量下,酸解氨基糖态氮是土壤供氮的关键组分。

有机氮部分替代化学氮肥对土壤有机氮组分的影响

为综合评价有机肥替代化肥应用效果,指导南方稻田科学施肥,研究了不同比例有机氮部分替代化学氮肥对土壤有机氮组分的影响。试验地位于湖南省长沙县高桥镇湖南省农业科学院科研试验基地,共设置5个处理:单施化肥(NPK);15%有机肥替代(15M);30%有机肥替代(30M);45%有机肥替代(45M);60%有机肥替代(60M)。2021年晚稻收获后,测定0~20 cm土层土壤全氮、可溶性有机氮、微生物生物量氮、有机氮组分含量。结果表明:相比单施化肥,有机氮部分替代化学氮肥显著提高了稻田耕层土壤的全氮含量,在等量氮磷养分投入条件下,15M、30M、45M和60M处理相比单施化肥处理土壤全氮分别提高了2.73%、10.93%、11.47%和20.77%;有机氮部分替代化学氮肥提高了土壤可溶性有机氮和微生物生物量氮含量,其中可溶性有机氮提高了24.53%~72.89%,微生物生物量氮提高了0.92%~44.42%;有机氮部分替代化学氮肥增加了土壤酸解氨基酸氮、酸解铵态氮和酸解氨基糖氮含量,降低了土壤非酸解氮含量;土壤全氮与可溶性有机氮、微生物生物量氮呈极显著正相关,可溶性有机氮、微生物生物量氮均与土壤酸解铵态氮、酸解氨基酸氮、酸解氨基糖氮存在极显著正相关关系。相比单施化肥,有机氮部分替代化学氮肥提高了土壤全氮、活性氮(可溶性有机氮和微生物生物量氮)以及酸解氮中酸解氨基酸氮、酸解铵态氮和酸解氨基糖氮的含量,有利于提高土壤供氮能力。土壤酸解铵态氮、酸解氨基酸氮和酸解氨基糖氮是影响土壤活性氮的关键因子,本研究中以60M处理替代化学氮肥培肥效果最优。

亚热带地区7种典型林分土壤有机氮组分特征

为了解亚热带地区不同类型林分土壤中总氮与有机氮组分质量分数特征,以阔叶混交林、毛竹林、枫香林、针阔混交林、马尾松林、杉木林、针叶混交林7种类型的林分土壤为研究对象,利用Bremner酸解法对土壤氮组分进行测定,并分析其与土壤理化性质间的相关性。结果表明:林分类型对总氮和有机氮各组分质量分数有显著影响。非酸解氮和酸解氨态氮质量分数表现为毛竹林最高,其余有机氮组分和总氮质量分数均表现为阔叶混交林最高。随着土壤深度增加,土壤总氮、非酸解氮、酸解氮及其各组分质量分数均呈下降趋势。土壤酸解氮是总氮的主体,占比为68.06%。有机氮各组分质量分数及其占总氮比例由大到小依次为:非酸解氮及未知态氮、氨基酸态氮及酸解氨态氮、氨基糖态氮。

田间老化生物质炭对黄土高原旱作农田土壤有机氮组分的影响

【目的】研究田间老化生物质炭对土壤有机氮组分及微生物生物量碳氮的影响,为生物质炭在陇中黄土高原地区培肥改良土壤、提高氮肥利用效率方面的应用提供科学依据。【方法】2015年在甘肃农业大学旱作农业综合试验站开展定位试验,试验包含6个玉米秸秆生物质炭添加量:0、10、20、30、40、50 t/hm^(2),依次记为CK、BC1、BC2、BC3、BC4、BC5处理。2020年小麦收获后(第5茬),调查了春小麦产量,采集0—5、5—10和10—30 cm土层土壤,用Bremner法测定有机氮组分及微生物生物量碳、氮含量。【结果】施用生物质炭5年后依然能显著提高春小麦产量,以BC3处理春小麦产量最高,较CK显著提高了24.76%。与CK相比,生物质炭处理土壤全氮(TN)和微生物生物量碳(MBC)分别显著增加6.55%~10.94%、68.63%~139.74%,微生物生物量碳氮比(BC/BN)增加10.60%~202.44%。有机氮各组分占比表现为:氨基酸态氮(AAN)>非酸解氮(AIN)>酸解铵态氮(AMN)>酸解未知态氮(UAN)>氨基糖态氮(ASN),分别占土壤全氮的27.46%~45.13%、15.47%~31.14%、19.00%~28.66%、1.59%~18.54%和2.76%~8.86%。其中三个酸解氮含量在5个生物质炭处理土壤中均表现为:AAN>AMN>ASN,BC2、BC3、BC4和BC5处理土壤AAN和ASN含量分别较CK显著提高17.58%~81.51%和43.60%~107.55%,BC2和BC3处理土壤AMN含量显著提高15.46%~28.95%。BC3处理土壤的酸解总氮(TAN)、AMN和ASN含量最高,AIN含量最低。【结论】土壤全氮及微生物生物量碳是影响有机氮组分差异的主要因素。10~50 t/hm^(2)施用量下,生物质炭均显著提高了土壤全氮及微生物生物量碳,施用生物质炭30 t/hm^(2)提高土壤酸解总氮、酸解铵态氮和氨基糖态氮含量的效果最显著,土壤供氮能力最强,春小麦产量最高。因此,在黄土高原旱作农业区,合理的生物质炭用量可长期提高土壤供氮能力。