有机质、全氮和可矿化氮在反映土壤供氮能力方面的意义

用 2 5个表层土壤样品和 6个土壤 3 6个不同层次的土壤样品研究了可矿化氮与有机质、全氮的关系。可矿化氮由通气培养法测定。研究结果表明 ,不论表层土壤或不同层次剖面土壤中的可矿化氮都与有机质、全氮高度正相关。但是由于可矿化氮与有机质、全氮有自相关存在 ,他们之间的相关有一定的不真实性。而且 ,土壤的可矿化氮并不与全氮或有机质成正比 ,可矿化氮与有机质或全氮的比值因土壤而不同 ,差别很大。特别重要的是 ,可矿化氮对有机质或全氮的比率几乎在一条直线上 ,它们之间的相关性明显高于可矿化氮与有机质或全氮的关系。这些结果显示 ,矿化氮的数量取决于有机质和全氮中的可矿化部分 ,而不是其总量。土壤剖面中累积的硝态氮数量低时 ,作物的吸氮量与可矿化氮的关系远较与有机质或全氮的关系密切 ,更证明了测定可矿化氮有其特定意义 ,有机质、全氮的测定并不能代替可矿化氮的测定。

长期不同施肥措施水稻土可矿化氮与微生物量氮关系的研究

采用短期淹水密闭培养法、长期淹水密闭培养-间歇淋洗法及氯仿薰蒸法,探讨不施氮肥、施氮肥、氮肥+有机肥、氮肥+有机肥+放萍4种施肥措施,连续16年长期定位试验水稻土的可矿化氮及微生物量氮的变化。结果表明:经过16年培肥及水稻种植,与不施氮肥相比,单施化学氮肥使水稻土可矿化氮数量极显著下降(p<0.01),化学氮肥与有机肥配施可极显著地提高水稻土可矿化氮数量(p<0.01);而化学氮肥及化学氮肥与有机肥配施均可极显著增加水稻土微生物量氮的数量(p<0.01),但以单施化学氮肥增加的幅度最大。与氮肥和有机肥配施相比,在此基础上,连续7年水稻插秧后接种"Azolla"固氮菌体,水稻土可矿化氮及微生物量氮数量均无显著变化。两种培养方法,水稻土可矿化氮量与微生物氮量之间无密切联系,但水稻土可矿化氮和矿化氮与微生物量氮比率之间则有密切正相关关系。

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。

旱地土壤矿质氮和可矿化氮与土壤供氮能力的关系

在具有典型半干旱气候特征的陕西永寿选取 2 2个不同肥力水平的田块 ,分层采集 0 -10 0 cm土样 ,研究矿质氮、可矿化氮和土壤供氮能力之间的关系。结果表明 ,NH4 - N与可矿化氮之间没有明显关系 ;15- 80 cm NO3- N与各层可矿化氮显著相关 ,0 - 15cm和 80 -10 0 cm NO3- N与之大多相关不显著。通径分析表明 ,30 - 4 5cm的可矿化氮和 NO3- N对作物吸氮量的直接贡献最大 (后者稍低于前者 ) ;其次是 60 - 80 cm的 NO3- N。 0 - 10 0 cm NO3-N总的直接和间接贡献均大于可矿化氮。作为土壤供氮指标 ,0 - 4 5cm可矿化氮和 0 - 10 0 cmNO3- N都可靠 。

可矿化氮与各有机氮组分的关系

用通气培养法测定了6种肥力36个不同土层土壤的可矿化氮,用Bremner法测定了各有机氮组分,采用相关分析、多元回归分析和通径分析确定可矿化氮与各有机氮组分之间的关系。结果表明,酸解氮与可矿化氮有较密切的正相关关系。在酸解氮中,酸解未知态氮与可矿化氮不相关;而氨基酸态氮、铵态氮、氨基糖态氮的多少与可矿化氮相互平行,相关系数均较高,似乎对可矿化氮皆有贡献。但多元回归分析表明,氨基糖态氮在方程中不显著;逐步回归分析更肯定了这一结果。通径分析进一步表明氨基酸态氮和铵态氮对可矿化氮有很高的通径系数,表明了它们有着直接重大贡献,而氨基糖态氮直接通径系数甚低。这些结果说明,可矿化氮主要来自酸解氮,特别是氨基酸态氮和铵态氮,后两者是其产生的主要来源。

土壤微生物体氮与可矿化氮关系的研究

同时应用大田试验和室内培养试验研究土壤微生物体氮与可矿化氮之间的相关性。试验结果表明,田间条件下,土壤微生物体氮与可矿化氮之间的关系不密切,但在培养试验中,微生物体氮与淹水培养法、硝化培养法和Stanford短期淋洗通气法测定的可矿化氮间有显著的线性关系,相关系数在0.767(p<0.01,n=12)以上。田间试验结果和室内培养试验结果的不一致性,与试验条件的差异有关。新形成的微生物体氮易降解,而原有土壤微生物体氮却相对稳定。

土壤矿质氮和可矿化氮对当季作物的贡献

从土壤矿质氮-硝态氮和铵态氮、土壤可矿化氮3个指标研究了土壤剖面不同层次有效氮对作物吸氮的贡献。结果表明,不同指标反映土壤供氮能力状况不一。土壤硝态氮和土壤可矿化氮与作物吸氮有较好的相关关系,而土壤铵态氮与作物吸氮关系不密切。在深度120 cm之上的土层的土壤可矿化氮对作物吸氮有较大的贡献。在考虑土壤供氮能力时,建议应该考虑120 cm深层以上的土壤。

土壤可矿化氮对作物吸氮量的贡献

在盆栽和田间条件下，研究了作物吸氮与土壤可矿化氮的关系。盆栽试验中，一季玉米吸氮占Ｎ０的百分数平均为２８．０±５．１％，小麦为１６．１±３．１％，一季玉米吸收的土壤可矿化氮平均为４．３±０．３ｋｇ／亩，小麦为３．７±１．３ｋｇ／亩。田间试验并未发现可矿化氮在土壤剖面中的累积，一季玉米吸收的土壤可矿化氮为４．３４ｋｇ／亩，小麦为７．

土壤供氮能力测试方法的研究——Ⅲ.0-100cm土层可矿化氮对作物吸氮量的意义

研究表明,0～15cm矿化出来的氮素最多,但对作物吸氮量的贡献并非最大,贡献最大的出现在较深的层次。总体来看,对作物吸氮有重要意义的是上部土壤的可矿化氮:旱区为0～45cm土层;灌区为0～30cm土层。然而,即使是上部土壤的可矿化氮,由于测定方法不同,其反映土壤供氮能力的效果也明显不同。本研究再一次表明,通气培养法优于淹水培养法和碱解扩散法。

作物生长期间土壤可矿化氮的变化

在陕西杨陵中等肥力的红油土上进行大田试验，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；变化具有明显的阶段性，作物生长前期，含量低而稳定，后期显著增加，是前期的２．０倍。施用氮肥对土壤可矿化氮含量无明显影响；施有机肥可使其后期显著增加．作物种类与种植与否对可矿化氮的影响远比采样时期小。培养期间释放的可矿化氮仅是起始时生物体氮的１２．０％，两者之间也无密切相关。起始生物体氮似乎难以反映土壤的供氮能力。

KCl煮沸法浸取石灰性土壤可矿化氮存在的问题及改进

用KCl煮沸法浸取石灰性土壤中的可矿化氮时,会造成氨态氮的挥发,浸取出的NH_4^+-N反而比不煮沸时为低。为了解决这一问题,进行了不同温度下的保温静置、水浴加热等处理,浸取出来的铵态氮均未显著增加。采取酸化KCl溶液后再进行煮沸,显著地提高了NH_4^+-N的浸出量,且浸出结果与作物吸氮量有密切的相关性。

对一种测定土壤潜在可矿化氮的化学浸取方法的评价(英文)

用全氮、有机质、pH、碳氮比及质地不同的12种土壤进行了大麦、燕麦和黑麦等3种作物的盆栽试验,并以KCl煮沸法测定了其可矿化的氮素,以估计土壤潜在的有效氮素。试验表明,KCl浓度及浸取时间长短对NO_3^--N浸出量无明显影响,用1 mol/L KCl煮沸浸取1h之后,NH_4^--N亦增加不多。1 mol/L KCl煮沸1h所释放的氮素与3种作物吸氮量密切相关,证明了这种水解方法能较好地预报盆栽试验条件下不同土壤释放作物可利用氮素的相对能力。一旦包括土壤特性,温、湿度在内的氮素释放模式形成之后,KCl煮沸法有可能用来很好地预报大田条件下作物生长期间转变成有效态氮素的数量。

麦田土壤可矿化氮的动态与供氮规律的研究

用嫌气培养法研究了麦地与休闲地不同层次土壤的可矿化氮动态及追施氮肥对土壤可矿化氮的影响。试验结果表明,在小麦生育期内,麦地与休闲地土壤可矿化氮的变化规律不同。在小麦孕穗期之前,休闲地土壤可矿化氮量明显高于麦地,小麦孕穗期之后则相反。追施氮肥抑制了麦地0～20 cm 土层土壤有机氮的矿化。促进了20～40 cm 土层土壤有机氮的矿化。追施不同品种氮肥对麦地土壤有机氮矿化的影响也不相同。

微生物生物量和可矿化氮在免耕和犁耕土壤中的分布

在美国七个地方的长期耕作对比试验中,土壤微生物生物量和潜在性可矿化氮(PMN)的分布随耕作制和土层深度而发生变化。在免耕土壤中,微生物生物量和PMN水平相对于犁耕土壤表层,平均高出54%和37%。在免耕土表0—7.5cm内,生物量和PMN水平最高,并随士层深度增加而降低直至30cm。而在犁耕土壤中,生物量和PMN水平一般在7.5—15cm范围内最高。由于耕作制的影响,微生物生物量与土壤全C和全N、含水量及水溶性碳的分布有密切的关系。而潜在性可矿化氮含量主要与微生物生物量和土壤全N的分布有关。PMN和微生物生物量的绝对水平及其因耕作制的不同而产生的相对性差异取决于各实验点的气候、种植方式与土壤条件。在7处实验点中的6个点上,和犁耕土壤相比,在免耕土壤表层0—7.5cm内,土壤生物量和PMN中所增加的N分别为13—45和12—122kgN/ha。肥料施在富含生物性物质的土壤表层,或轮作可提高速效N的利用和少耕土壤中作物的生长。

长期施肥对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响

【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为:CK(不施肥)、NP(施氮磷肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NP+RS(施氮磷肥和稻草)和NPK+RS(施氮磷钾肥和稻草)。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径(2～5mm,0.5～2mm)水稳性团聚体内有机碳、全氮和可矿化氮储量。与CK处理相比,NPK长期平衡施用的处理,也能提高大粒径水稳性团聚体(2～5mm,0.5～2mm)内的有机碳、全氮、可矿化氮的含量和储量,但提高的幅度小于化肥与稻草长期配合施用的处理。【结论】水稳性大团聚体对土壤有机碳、氮具有强富集和物理保护作用;化肥和稻草长期配合施用能显著提高大团聚体内有机碳、氮的含量和储量,是改善土壤团粒结构,提升红壤水稻土肥力的有效措施。2～5mm和0.5～2mm粒径团聚体是红壤水稻土有机碳、全氮和可矿化氮的主要载体。

土壤微生物生物量氮及其在氮素循环中作用

简述了土壤微生物生物量氮的含量及其影响因素,阐述了其在土壤氮素循环中的重要作用,着重讨论了其与可矿化氮、矿质氮、有机氮和固定态铵之间的关系,指出土壤微生物生物量氮与供氮因子间的关系在氮素循环研究中有非常重要的作用,可为调控土壤氮素的供应状况,减少氮素损失,提高氮肥利用率提供科学依据,并提出了需要深入研究的问题。

可溶性有机氮在评价土壤供氮能力中的作用与效果

【目的】淹水培养法提取态可溶性有机氮在评价土壤供氮能力方面具有重要意义。【方法】通过研究黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始可溶性有机氮(SON)、矿质氮(Nmin)及间歇浸提长期淹水培养期间可溶性有机氮、铵态氮累积量、易矿化和难矿化氮素矿化势(分别ND和NR表示)及其与作物吸氮量的关系,分析SON在评价土壤供氮能力中的作用与效果。【结果】供试土样起始SON平均为23.9mg·kg-1,是起始可溶性总氮的28.8%、全氮的2.4%。淹水培养提取态可溶性氮(TSN)中,SON所占比例更高,几乎与铵态氮相当。经过217d淹水培养,浸提出的SON平均为118.1mg·kg-1,占TSN累积量的46.4%。ND与全氮关系密切:在不包括与包括SON时,二者的相关系数分别为0.92(P<0.01)和0.88(P<0.01)。不同土壤ND和易矿化氮矿化速率(KD)差别很大,干湿砂质新成土和黄土正常新成土的ND小于土垫旱耕人为土。考虑SON后KD值减小,而难矿化氮矿化速率(KR)增加。【结论】淹水培养期间铵态氮累积量是评价可矿化氮的较好指标,不仅适宜于第一季作物,而且也适用于连续两季作物;SON累积量不能单独作为反映可矿化氮的指标,但用ND反映土壤可矿化氮潜势时,包括SON后更加准确;TSN在一定程度上能够反映土壤可矿化氮。铵态氮和TSN累积量及ND在反映两季作物土壤可矿化氮时效果更好,包括SON后TSN及ND在评价土壤供氮持久性时更具意义。

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.

长期不同施肥处理对土壤活性氮库的影响

通过长期肥料定位试验,对不同施肥处理下草甸黑土活性氮库中几种重要组分含量变化及其相互之间的比例关系进行研究。结果表明,氮肥施用能够增加土壤中无机氮含量,以土壤剖面中硝态氮含量变化为例,除NPK配施处理外,其它施氮处理在180-200 cm土层硝态氮含量均显著增加,N,P,K配施减少了土壤剖面中硝态氮累积。土壤表层微生物态氮和固定态铵含量的变化不仅取决于氮素的投入量,还与其它因素有关,长期单纯施用氮肥土壤微生物氮含量并没有增高,而N,P配施的处理,土壤微生物氮含量较高。施用氮肥抑制了土壤中可矿化氮的含量,促进氮的矿化释放,增加了活性氮库中其它组分的含量;不同施肥处理表层土壤氮素矿化速率从高到低的顺序是:CK>P>K>PK>NP>NPK>NK>N,不同施肥处理对硝化速率的影响大小按P>CK>K>PK>NP>NPK>N>NK顺序排列。

石灰性土壤供氮能力几种生物测定方法的评价研究

【目的】目前测定土壤供氮能力的生物方法较多,但基于土壤氮素形态的复杂性、土壤和微生物的高度变异以及生态条件的差异,不同土壤及不同测定方法结果之间仍然存在一定差异,对石灰性土壤采用哪些生物培养方法较好,目前仍无明确结论。【方法】以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物吸氮量为参比,对可反映土壤供氮能力的淹水培养法、通气培养2周法、通气培养4周法、干湿交替通气培养2周法、间歇淋洗长期通气培养法、短期淋洗通气培养法、微生物量碳和微生物量氮等8种生物方法进行了比较研究,其中干湿交替通气培养法和通气培养4周法,是我们对通气培养2周的修订方法。【结果】在不包含起始矿质氮条件下,以上8种生物培养方法与淋洗土壤起始NO3--N盆栽试验作物吸氮量的相关系数依次为0.530,0.700,0.777,0.768,0.764,0.650,0.555和0.465(r0.05=0.369,r0.01=0.505),其中间歇淋洗长期通气培养法确定的氮素矿化势与作物吸氮量的相关系数为0.790;在包括起始矿质氮后(起始矿质氮+矿化氮),以上8种生物方法与未淋洗土壤起始NO3--N盆栽试验作物吸氮量相关系数依次为0.351,0.963,0.962,0.959,0.825,0.963,0.289和0.095(r0.05=0.369,r0.01=0.505),其中氮素矿化势与作物吸氮量的相关系数为0.812。【结论】在排除起始矿质氮,特别是硝态氮的影响后,在反映旱地石灰性土壤可矿化氮量上,以氮素矿化势最佳;其次为通气培养4周、干湿交替通气培养2周和间歇淋洗长期通气培养法。包括起始矿质氮后,即在反映土壤供氮能力方面,各种通气培养法与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量相关性均大幅度提高,其中通气培养2周、通气培养4周、干湿交替通气培养2周和短期淋洗通气培养法相关系数均在0.950以上。而淹水培养法和微生物量碳、氮在表征石灰性土壤供氮能力上均比其它通气培养法逊色。综合考虑各方法在反映土壤可矿化氮和土壤供氮能力上的优劣,以及考虑到间歇淋洗长期通气培养法和以此获得氮素矿化势需培养时间较长,不适于作为实验室常规分析和快速测定土壤供氮能力的方法。根据本研究结果,可将干湿交替通气培养2周作为旱地石灰性土壤供氮指标,该方法不仅更加符合旱地土壤实际水分变化特征,而且既可反映土壤可矿化氮,也可用于评价土壤供氮能力。