土壤氮素矿化过程中非交换铵态氮的变化

采用室内通气和淹水培养 ,研究了培养过程中土壤非交换铵态氮的变化及其对有机氮矿化量和微生物体氮的影响。结果表明 ,淹水培养过程中产生的铵态氮会被粘土矿物固定 ,使供试土壤非交换铵态氮显著增加(30 .0～ 14 2 .4 μg·g-1) ,从而导致有机氮矿化量的测定结果偏低。经过长期间歇淋洗通气培养后 ,在供试的 2 0个土样中 ,有 4个土样的非交换铵态氮增加 ,16个土样的非交换铵态氮减少 ;与培养前相比 ,2 0个土样非交换铵态氮平均下降 2 8.8μg·g-1(P <0 .0 1) ,显然 ,在长期间歇淋洗通气培养中有一部分非交换铵态氮释放出来 ,成为淋洗液中的矿质氮 ,从而使土壤有机氮矿化量测定结果偏大 :如果不考虑培养前后非交换铵态氮变化 ,培养 2 6 2d后累积的有机氮矿化量为 116 .0 μg·g-1;如果考虑非交换铵态氮变化 ,则有机氮矿化量为 87.2 μg·g-1,相差 2 8.8μg·g-1(P<0 .0 1)。在测定土壤微生物体氮时 ,熏蒸后接种土壤经过淹水培养 ,与未熏蒸土壤相比 ,形成大量铵态氮 ,导致非交换铵态氮增加 ,供试的 15个土壤平均增加 2 2 .2 μg·g-1(P <0 .0 1) ,相当于 88.7μg·g-1的微生物体氮。因此 ,仅用淹水培养后熏蒸与不熏蒸土样K2 SO4浸取态铵态氮的差值计算微生物体氮 ,结果偏低。

黄土高原典型土壤有机氮矿化过程中非交换性铵态氮的变化

以黄土高原从北向南不同地区典型土壤类为对象,采用Bremner淹水培养法,研究黄土高原不同生境条件下土壤有机氮矿化过程中非交换性铵态氮的变化。结果表明:土壤非交换性NH4+-N随Bremner法淹水培养时间延长,含量增加。不同土壤类型在培养20 d时非交换性NH4+-N的增加量存在显著差异(p=0.022 9),而培养40 d和60 d时差异不显著(p分别为0.137 9和0.115 9)。培养期间非交换性NH4+-N的增加量均表现为以土垫旱耕人为土最大,其次是黄土正常新成土,简育干润均腐土和干湿砂质新成土较小;添加有机物料极显著影响培养期间的非交换性NH4+-N增加量(培养20 d、40 d和60 d时p分别为0.000 2,0.004和0.000 3),表现为紫花苜蓿和长芒草土壤非交换性NH4+-N的增加量均极显著高于不添加有机物料的对照土壤;在培养20 d、40 d和60 d时,加(NH4)2SO4土样非交换性NH4+-N的增加量显著大于不加(NH4)2SO4土样(p分别为0.003 7,0.003 3和0.002 7),这是土壤对(NH4)2SO4中NH4+-N固定的必然结果;不同植被类型土壤培养20 d时的非交换性NH4+-N增加量差异显著(p=0.043 4),培养40 d和60 d时差异不显著(p分别为0.737 8和0.537 5);长期秸秆和氮肥配施土壤非交换性NH4+-N增加量大于不施肥对照土壤,但差异不显著土壤黏粒、全氮和有机质与培养0 d、20 d、40 d和60 d时土壤的非交换性NH4+-N含量均呈极显著正相关;而非交换性NH4+-N的增加量与粘粒无相关性,但与全氮和有机质呈显著正相关。

黄土高原典型土壤有机氮矿化过程

以黄土高原从北向南不同地区典型土壤类为对象,采用Bremner淹水培养法,研究黄土高原典型土壤有机氮的矿化过程。结果表明,淹水培养期间矿化出的部分NH4+-N会被粘土矿物固定,固定量因土壤不同而异,因此在测定有机氮矿化量时,只有考虑这一部分氮素,才可获得可靠结果。不同土壤有机氮量矿化明显不同,表现为土垫旱耕人为土>黄土正常新成土>简育干润均腐土>干润砂质新成土,从南到北氮素矿化量呈减小趋势。添加C/N低(C/N比为21.7)的紫花苜蓿(Medicago stativa)茎叶有利于促进土壤有机氮矿化,而添加C/N高(C/N比为43.3)的长芒草(Stipa bungeana)会促进矿质氮的生物固定;不同类型植被土壤间在培养20、40d和60d时的矿化量差异显著(p值分别为0.0177、0.0109和0.0073),均表现为均为林地土壤>裸地土壤>草地土壤>农田土壤;从平均看,加(NH4)2SO4后有机氮矿化量有一定减少。在不同培养阶段,不同土类间氮素矿化率不同,在20d和40d时存在显著差异(p分别为0.0092和0.0381),60d时差异不显著,不同土类氮素矿化率的大小顺序为干润砂质新成土>黄土正常新成土>土垫旱耕人为土>简育干润均腐土,这一结果说明在淹水条件下,黄土高原土壤从南到北易矿化氮所占全氮比例呈增加趋势。