有机肥和化肥长期施用对土壤活性有机氮组分及酶活性的影响

本文以中国农业科学院山东禹城长期定位施肥试验为平台,研究了长期施用有机肥和化肥26年后对土壤活性氮库不同组分[颗粒有机氮(POM-N)、可溶性有机氮(DON)、微生物量氮(SMBN)及轻组有机氮(LFOM-N)]及土壤酶活性的影响。结果表明,与不施肥相比,长期施肥显著提高了土壤全氮、颗粒有机氮、可溶性有机氮、微生物量氮以及轻组有机氮的含量,长期施有机肥效果好于化肥,施用高量有机肥效果好于施用常量有机肥。常量施用量下,50%有机肥和50%化肥配施处理其土壤全氮和活性有机氮库各组分含量与高量化肥处理的相当。长期施化肥处理土壤全氮及活性有机氮库各组分含量随施肥量的增加而显著增高。POM-N对土壤全氮的贡献率最高,且明显受施肥方式的影响,LFOM-N对土壤全氮的贡献率不随施肥方式的改变而变化。长期施肥处理土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性显著增加,它们之间及与土壤全氮、速效磷及有机碳含量间呈现显著或极显著相关性,脲酶活性与土壤各活性氮组分间也存在显著或极显著相关性;但长期施肥后土壤过氧化氢酶的活性低于不施肥处理。

种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤活性有机碳氮的影响

依托长期种植紫云英定位试验,以不施肥(CK)为对照,研究化肥(100%F)、紫云英配施100%、80%、60%和40%化肥(G+100%F、G+80%F、G+60%F、G+40%F)以及紫云英(G)对土壤活性有机碳氮、水稻产量、氮肥利用率及其他土壤养分的影响。结果表明,与对照不施肥相比,单施化肥对土壤水溶性有机碳(WSOC)的影响很小,土壤水溶性有机氮(WSON)和微生物生物量碳氮(SMBC、SMBN)含量分别增加了20.61%、10.49%和2.20%;单施紫云英处理土壤WSOC、WSON、SMBC和SMBN含量分别增加了25.52%、36.30%、19.16%和10.37%;紫云英配施化肥增加了土壤WSOC、WSON、SMBC和SMBN的含量,增幅分别为12.99%~22.80%、26.66%~56.61%、19.01%~29.56%和16.08%~32.90%。施肥提高了土壤活性有机碳氮占土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)的比例,紫云英配施化肥和单施紫云英效果优于单施化肥。土壤活性有机碳氮与水稻产量、SOC、TN和铵态氮(NH_4^+-N)呈显著或极显著正相关。施肥增加水稻产量,G+80%F最高(10026kg hm^(-2))。与100%F相比,化肥减施20%~40%水稻不减产,同时氮肥农学效率和氮肥偏生产力提高,增幅分别为11.64%~149.65%和2.66%~149.92%,土壤SOC、TN和NH_4^+-N含量增加,土壤有效磷和速效钾降低。综合考虑水稻产量、氮肥利用率和土壤肥力,紫云英翻压22500 kg hm^(-2)、磷钾肥常规用量、氮肥减施20%时最优。

黄山不同海拔植被带土壤活性有机碳、氮及其与酶活性的关系

以黄山海拔870~1 760 m的常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林Ⅰ和Ⅱ以及高山草甸4种不同海拔植被带的土壤为研究对象,分析土壤碳氮及其活性组分的分布特征,并结合土壤酶活性、pH值及林下植被多样性等因子进行相关分析。结果表明:不同海拔植被带土壤微生物生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)及全氮(TN)、微生物生物量氮(MBN)质量分数存在显著差异(P<0.01)。不同植被带土壤微生物熵(MBC/TOC)、DOC/TOC存在显著差异(P<0.01),且总体上随着海拔升高而增加;高山草甸的土壤MBN/TN(5.79%)显著高于其他植被带(P<0.05)。土壤脲酶活性总体上随着海拔升高而减弱,而β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性总体上随海拔升高呈增强趋势。Pearson相关及冗余分析表明:土壤活性有机碳、氮组分不仅依赖于土壤总有机碳(TOC)和TN,而且与土壤酶活性和pH值密切相关。溶解性有机氮(DON)对黄山土壤酶分布影响显著(蒙特卡罗检验,P=0.006)。综上所述,黄山森林土壤活性有机碳氮组分与植被类型直接或间接相关,且极大影响土壤酶活性。

更新造林措施对桉树采伐迹地土壤有机碳氮活性组分的影响

土壤有机碳氮活性组分能敏感地反映出林分树种结构的变化。文章总结了福建省莆田市涵江区桉树林分改造的主要技术模式,分析了不同更新树种的生长情况及对土壤基本理化性质和土壤有机碳氮的活性组分的影响,以期为后期林分改造树种选择提供技术参考。研究结果表明,林分改造所选的树种对造林地的适应性均较强,其中天竺桂、马占相思生长相对较快;林分改造一定程度上改善土壤的基本理化性质,提高了土壤可溶性碳氮、铵态氮含量,降低了硝态氮含量。

庐山亚热带森林土壤活性有机碳氮库研究

系统研究森林土壤活性有机碳氮库对全球气候变化以及碳氮循环有重大的指导意义。选取庐山8种典型性森林类型下土壤为研究对象,通过野外调查和分析测试,比较不同森林类型下土壤理化特性以及活性有机碳、氮的含量,揭示不同森林土壤活性有机碳氮库的差异与规律,以期为进一步了解该地区碳氮循环过程机制提供数据支撑。

连续施用不同量污泥堆肥对土壤氮组分及δ^(15)N的影响

为探明连续施用无害化污泥堆肥(以下简称堆肥)对土壤全氮(TN)、不同活性氮组分含量及土壤δ^(15)N的影响,为堆肥改良和培肥沙质潮土提供理论依据。本研究以河南省小麦-玉米轮作区沙质潮土为研究对象,通过2013-2016年田间连续定位试验,基于不同土壤活性氮组分分组技术和氮稳定性同位素技术,分析土壤活性氮组分和土壤δ^(15)N对堆肥施入量的响应特征。结果表明,1)连续施用堆肥显著增加了土壤碳氮含量,随施入量增加而显著增加,其中施堆肥量达45t·hm-2时效果最为显著,较单施化肥(CK)处理分别增加了265.83%和284.31%(P<0.05)。施用堆肥可以提高活性有机氮组分含量,其中颗粒态有机氮(PON)增加了104.57%~280.91%;处理间各活性氮组分含量呈现:颗粒态有机氮(PON)>轻组有机氮(LFON)>水溶性有机氮(DON)>微生物量氮(SMBN)。增加堆肥施入量提高了PON/TN和SMBN/TN分配比例,显著降低了LFON/TN和DON/TN分配比例(P<0.05),从而降低土壤活性氮组分在全氮中的分配比例,说明高堆肥施用量促进土壤氮素以稳定态有机氮形式储存,有利于土壤氮素的累积。2)施用堆肥显著降低了土壤δ^(15)N,通径分析和主成分分析表明,土壤δ^(15)N与土壤氮含量受堆肥施入量影响显著;相关性分析表明,δ^(15)N与土壤TN、PON和LFON含量呈显著相关性,表明土壤δ^(15)N变化特征可指示土壤氮组分受堆肥处理作用的响应。3)冗余分析表明,土壤pH、土壤水分及土壤肥力水平(IFI)均会对土壤氮组分含量、活性氮组分分配比例及δ^(15)N产生影响,其中对土壤IFI和土壤pH作用显著(P<0.05),解释率分别达48.2%和17.5%。综上可知,施用堆肥提高了土壤有机物含量,施用量达45t·hm-2时,显著提高了土壤氮储量和活性氮组分含量,对沙质潮土的培肥效果明显,同时,土壤稳定性同位素δ^(15)N变化特征可作为堆肥对沙质土壤质量提升效果的指示指标。

连续施用无害化污泥堆肥对沙质潮土活性有机氮组分的影响

以河南省沙质潮土为研究对象,通过2012—2016年田间连续定位试验,在小麦-玉米轮作制度下,研究单施化肥(CK)、添加污泥堆肥(CS)15 t·hm^(-2)(CS_1)、30 t·hm^(-2)(CS_2)和45t·hm^(-2)(CS_3)对土壤活性氮各组分及其分配比例的影响.结果表明:连续施用污泥堆肥能够显著提高土壤含水率,降低土壤p H,提高土壤有机碳、全氮和速效养分含量,其中全氮(TN)含量显著增加了93.1%~284.3%;施用污泥堆肥45 t·hm^(-2)显著提高了土壤轻组有机氮(LFON)、颗粒有机氮(PON)和微生物生物量氮(MBN).污泥堆肥促进了颗粒态有机氮(PON/TN)和微生物生物量氮(MBN/TN)分配,在CS_2处理下分别显著提高了12.3%和539.9%,而降低了土壤轻组有机氮(LFON/TN)和溶解性有机氮(DON/TN)分配,分别降低了17.3%~40.1%和38.5%~71.3%.总体上,活性氮组分对TN的贡献为:PON>LFON>DON>MBN.主成分分析表明,CS_2和CS_3处理下活性氮含量及其分配比例载荷值较高;冗余分析表明,土壤理化指标(p H除外)和生物学指标与活性氮含量及其分配比例呈正相关.污泥堆肥可提供大量稳定性有机物质,影响土壤物理、化学和生物学特性,促进土壤氮素向活性氮的形式转化,当污泥堆肥施用量达30、45 t·hm^(-2)时培肥效果显著,可用作沙质潮土的改良材料.