稻田土壤对铵的矿物固定对土壤保氮作用的贡献

为了定量评价土壤对铵的矿物固定作用在土壤对肥料氮的保持作用中的相对贡献,通过室内培养试验和分析测定,研究了湖南省几种主要母质发育的水稻土对添加铵的矿物固定作用及其对土壤保氮作用的贡献。结果表明:土壤对外源铵的矿物固定是土壤重要的保氮机制之一,但不同土壤对保氮作用的相对贡献大小不一,以河沙泥的固铵作用对土壤保氮作用的贡献最大,固铵量占总保氮量的51.5%,红黄泥最低,固铵量仅占总保氮量的17.1%,其余五种土壤的固铵作用对土壤保氮作用的贡献大小顺序依次是黄泥田(43.7%)、湖潮泥(35.5%)、紫泥田(35.4%)、灰泥田(25.0%)、麻沙泥(20.8%)。

湖南几种耕地土壤固定添加铵的动力学研究

通过野外调查取样、室内培养试验和分析测定，研究了湖南省几种成土母质发育的旱地土壤和稻田土壤固定添加铵的动力学特性。结果表明，供试土壤对添加铵的固定速度很快，尤其在反应的前8～12h内速度更快，12h后速度逐渐变慢，24h以后，土壤对外源铵的固定已基本达到平衡。数学拟合表明，一级动力学方程和Elovich方程两种动力学模型能较好地拟合供试土壤固定添加铵的动力学特性，经统计均达极显著水平，抛物扩散方程也有较好的拟合效果，零级方程较差。由一级动力学方程求得的不同土壤固铵动力学参数：理论最大固铵量（A）、反应速率常数（b）以及反应半时值明显不同。耕型石灰性紫色土、耕型酸性紫色土、耕型棕色石灰土和耕型石灰岩红壤的理论最大固铵量和反应半时值分别为212．3mg kg^-1、179．0mg kg^-1、142．9mg kg^-1.13．7mg kg^-1和29．75h、25．96h、27．18h、23．49h；紫泥田、河沙泥、灰泥田和红黄泥的理论最大固铵量和反应半时值分别为86．2mg kg^-1、68．7mg kg^-1,31．8mg kg^-1、19．1mg kg^-1和14．50h、15．10h、15．51h、18．43h。耕型石灰性紫色土、耕型酸性紫色土、耕型棕色石灰土和耕型石灰岩红壤的反应速率常数分别为0．0233 h^-1、0．0267h^-1、0．0255h^-1、0．0295h^-1；紫泥田、河沙泥、灰泥田和红黄泥的反应速率常数分别为0．0478h^-1、0．0459h^-1、0．0447h^-1、0．0376h^-1.除耕型石灰岩红壤以外，旱地土壤的理论最大固铵量和反应半时值均明显大于水田土壤，而反应速率常数明显小于水田土壤。

黄土高原典型土壤矿物固定态铵变化的南北差异

采集从北向南依次分布的干润砂质新成土(神木)、黄土正常新成土(延安)和土垫旱耕人为土(杨陵)等典型土壤剖面0—200 cm土层土样,通过测定土样全氮和矿物固定态铵,以阐明黄土高原典型区域土壤全氮和矿物固定态铵及二者比率随地理位置和土层的变异规律,为全面了解黄土高原土壤相对稳定氮库累积提供科学数据。结果表明,不同地理位置、不同土层全氮和矿物固定态铵含量存在显著差异。从南到北全氮和矿物固定态铵呈下降趋势,但各土壤全氮和矿物固定态铵的分布显著不同,全氮含量在0—60 cm随土层深度增加下降很明显,60—120 cm有一定下降,120 cm以下低而稳定。矿物固定态铵在全剖面上的分布比较均匀,随土层深度的变化差异不显著,不同土层间的差异基本在误差范围内,土垫旱耕人为土、黄土正常新成土和干润砂质新成土表层(0—10 cm)矿物固定态铵平均含量分别为215.80±7.45、165.80±8.73和146.50±1.83 mg/kg,表层以下(10—200 cm)平均含量分别为193.40±9.67、157.14±5.75和142.02±5.47 mg/kg。从地理位置分析,干润砂质新成土、黄土正常新成土和土垫旱耕人为土表层(0—10 cm)矿物固定态铵占全氮的百分比分别为(39.57±0.78)%、(32.91±6.82)%和(29.74±7.01)%;在表层以下所占比例更高,干润砂质新成土10—200 cm土壤矿物固定态铵含量占全氮比例为(89.52±13.42)%,黄土正常新成土为(59.52±13.86)%,土垫旱耕人为土为(47.26±9.01)%。供试土壤中矿物固定态铵与<0.01 mm物理性粘粒含量存在极显著正相关关系,说明物理性粘粒是矿物固定态铵的主要载体;矿物固定态铵与全氮含量也有极显著正向相关性。以上结果揭示,在黄土高原黄土母质上形成的土壤,全剖面矿物固定态铵相对均匀,而有机氮相差较大,两种氮库的这种地理位置和剖面分布特征,是黄土母质形成的必然结果,也进一步支持了黄土高原黄土母质的风成学说;同时也反映了需要对有机氮占全氮比例及矿物固定态铵在全氮中地位的传统观念予以重新评价。

土壤对铵的矿物固定及固定态铵释放的研究进展

概述了近年来国内外学者在土壤对铵的矿物固定与土壤固定态铵的释放研究方面的进展情况,包括土壤固定态铵的含量、土壤对铵的矿物固定机制、土壤对铵的矿物固定及其释放的动力学与其影响因素,并对今后的进一步研究进行了展望。

土壤矿物固定态铵的研究

本文对近年来国内外学者在土壤固定态铵研究方面的结果进行了总结。其中包括土壤固定态铵的含量、对作物的有效性;土壤对施入铵的固定、释放及其影响铵的固定与释放的因素等,并提出了作者的一些看法。

洛川黄土剖面中矿物固定态铵的分布

对洛川黄土中的固定铵进行了初步分析。结果表明,在所测定的黄土古土壤层中,固定铵态氮含量在130-1之间变化。黄土中的固定铵态氮含量明显低于古土壤。13万a以来洛川黄土剖面中固定铵的分布呈～210现三次大的低高值的振荡特征,即末次间冰期S1古土壤中固定铵态氮含量最高,其次为冰后期的S0古土壤层,末次冰期形成的马兰黄土中固定铵态氮含量最低;在马兰黄土中同样体现出三次小的低高值的波动特征。黄土与μm组分的分布具有相似性,这些特征反映了洛川黄土中固定铵态氮的含量变化与气互层的古土壤中固定态铵的分布与黄土高原区气候的冷暖变化有较好的一致性,并且13万a以来洛川黄土剖面中固定铵的分布与磁化率和<2候条件有紧密的联系,揭示了黄土中固定铵的变化在一定程度上能指示黄土高原区古气候的演变。

矿物固铵能力对铵离子在土壤中转化过程的影响Ⅰ．不同矿物类型土壤、不同C／N和K￣（＋）的存在对铵转化过程的影响

研究着重了解ＮＨ_４－Ｎ肥施入不同矿物类型土壤后，由于不同Ｃ／Ｎ和粘土矿物组成的不同以及Ｋ￣（＋）的加入，导致ＮＨ＿４向ＮＯ＿３的转化和矿物的固定与释放所具有的不同特点。在Ｃ／Ｎ高的情况下，施入的ＮＨ＿４－Ｎ对于１：１型粘土矿物为主的酸性土壤来说，主要以ＮＨ_４的形态直接被微生物大量利用，而在以２：１型粘土矿物为主的中性土壤上，施入的ＮＨ_４先被矿物晶层大量固定，然后再释放出来被微生物所利用。当施入大量钾时，即使在Ｃ／Ｎ较高的情况下，被矿物晶层先固定的ＮＨ＿４也难以大量释放。

湖南旱地土壤对铵离子的矿物固定与固定态铵释放的动力学研究

采用振荡平衡法和好气培养-间歇淋洗法研究了湖南省主要旱地土壤对添加铵离子的矿物学固定和土壤固定态铵释放的动力学特性。结果表明,供试土壤对添加铵离子的矿物固定速度很快,反应12小时后基本上达到了最大固定量;而土壤固定态铵的释放则非常缓慢,反应42天后仍未达到最大释放量。这一动力学特征有利于土壤对溶液中NH4+的保持,防止NH4+的环境污染,有效地为作物供氮和提高氮肥利用率。一级动力学方程能较好地拟合供试土壤对铵离子的矿物学固定的动力学资料,一级动力学方程和抛物扩散率方程均能较好地拟合供试土壤固定态铵释放的动力学资料,表现为相关系数r值较高,标准误SE值较低。