地表覆草和覆膜对西北旱地土壤有机碳氮和生物活性的影响

研究地表覆盖对土壤有机碳氮和生物活性的影响,对改进旱地作物栽培,提升土壤肥力和提高作物产量具有重要意义。采取5 a田间定位试验的土壤进行室内培养试验,研究不同地表覆盖土壤轻质有机碳、轻质有机氮及微生物活性的变化。结果发现,经过61d培养之后,覆草、覆膜和常规土壤矿质态氮含量分别减少4.0,2.5,3.9 mg/kg,有机碳矿化累积量分别为125,100,101mg/kg。覆草土壤微生物量碳含量及土壤代谢熵在培养过程中均高于覆膜。培养前后,覆草土壤的轻质有机碳氮均明显高于覆膜,覆膜和常规没有差异。培养结束后,覆草土壤轻质有机碳氮含量分别减少36%和47%,覆膜土壤分别减少26%和45%,常规土壤分别减少31%和44%。覆草土壤轻质有机碳氮含量的减少值明显高于覆膜和常规。覆草能增加土壤有机碳氮的易矿化组分,提高土壤有机质的生物有效性,覆膜则会降低土壤有机质的生物有效性。

地表覆盖对西北旱地土壤有机氮累积及矿化的影响

【目的】认识土壤氮素的转化和供应过程,是优化作物栽培和氮素养分管理的关键。【方法】本文采用5年田间长期定位试验的土壤,研究了地表覆草和覆膜栽培对旱地土壤氮素矿化和供氮能力的影响。【结果】与常规栽培相比,地表长期覆草会提高土壤氮素矿化势,降低矿化速率;覆膜则会降低土壤氮素矿化势,提高矿化速率,覆草、覆膜和常规栽培的矿化势分别为25.0—29.7、23.2—25.9、23.3—26.2mg.kg-1。不施氮时,覆草和覆膜均能提高土壤有机氮含量,增加土壤轻质有机氮含量;施氮后,覆草能增加土壤有机氮和轻质有机氮含量,但覆膜却降低了土壤有机氮和轻质有机氮含量。施氮240kg.hm-2时,地表覆草、覆膜和常规栽培土壤的有机氮含量分别为1.03、0.95和0.96g.kg-1,轻质有机氮分别为51、35和37mg.kg-1。【结论】作物生长过程中,地表覆草栽培能使土壤将较多的矿质氮转化形成可矿化有机氮;覆膜栽培则不利于土壤的有机氮累积。因此,覆草栽培虽增加了土壤氮素供应能力,但为实现作物增产,需增加氮肥投入或在作物需氮较多的生长阶段补充氮肥,覆膜栽培则需要注意配施有机肥。

施氮对不同栽培模式旱地土壤有机碳氮和供氮能力的影响

【目的】研究不同栽培模式下,施氮量对西北旱地土壤有机碳氮累积及供氮能力的影响。【方法】通过5年(2002-2007年)定位大田试验,以不施氮为对照,比较不同施氮量(120,240kg/hm2)对常规、覆草和覆膜3种栽培模式土壤有机碳氮累积和供氮能力的影响。【结果】施氮0,120,240kg/hm2时,覆草栽培土壤有机碳含量分别为9.74,9.57,9.19g/kg,全氮含量为0.99,1.02,1.03g/kg,土壤氮素矿化势为25.0,26.7,29.7mg/kg,矿化速率常数为0.053,0.062,0.056/d;覆膜栽培土壤有机碳含量分别为9.82,8.78,9.80g/kg,全氮含量为0.98,0.98,0.95g/kg,土壤氮素矿化势为23.2,25.8,24.1mg/kg,矿化速率常数为0.058,0.061,0.072/d;常规栽培土壤有机碳含量分别为9.79,9.93,9.20g/kg,全氮含量为0.93,0.99,0.96g/kg,土壤氮素矿化势为23.2,26.2,25.7mg/kg,矿化速率常数为0.057,0.061,0.063/d。【结论】施氮能提高3个栽培模式土壤的供氮能力,促进土壤氮素的矿化。适量氮肥能够提高常规模式土壤的有机碳含量,但会降低覆草和覆膜土壤的有机碳含量,故在采用地表覆盖模式栽培时需配施有机肥。