板栗关键生育期不同氮肥分配对土壤微量元素的影响

氮肥的施用能够影响板栗对微量元素的吸收,从而引起土壤中微量元素含量的变化,本文通过分析氮肥在板栗各个关键生育期的分配,探究促进板栗吸收土壤微量元素的施氮策略。结果发现,板栗盛花期、果实膨大期至果实采收期土壤中Mn、Cu、Zn的元素含量总体呈现先降低后增加的趋势,土壤中Fe元素含量呈现不断降低的趋势。在氮肥总施用量均为750 kg/hm^(2)的情况下,N7处理土壤中Mn、Cu、Fe、Zn元素含量在各生育期均处于较低水平,表明N7处理即盛花期、果实膨大期与采收期按照2∶3∶5的比例施用氮肥,有利于板栗根系对Mn、Cu、Fe、Zn元素的吸收。

洱海环湖区域土壤中氮、磷、砷和金属含量及潜在生态风险评价

目的:了解洱海环湖区域土壤中有关元素的含量,为土壤环境质量评价、潜在风险评估以及洱海保护和综合治理提供一定的科学依据。方法:选取洱海环湖区域不同地点的土壤样本,测定其锰(Mn)、锌(Zn)、钙(Ca)、铜(Cu)、钴(Co)、氮(N)、磷(P)、砷(As)8种元素的含量,利用地积累指数法和重金属潜在生态风险指数法,对土壤质量状况和潜在生态风险程度进行分析和评价。结果:Zn、Cu和As的平均质量含量均不超过风险筛选值;Mn、Zn、Cu、Co和As的地积累指数均小于0;土壤中N、P元素等级分别为第五等级和第四等级;多金属潜在生态风险综合指数为12.85。结论:研究区域土壤中金属的累积程度较低且受人类活动影响较小,重金属的潜在生态风险度轻微,土壤中N、P元素整体呈现养分区域不平衡现象。

河北平泉油松林火烧迹地土壤氮变化特征

【目的】分析河北省平泉县火烧迹地油松天然次生林的土壤氮在火后不同年份的变化特征,结合林分因子、立地因子和可燃物因子,研究土壤氮变化的影响因素,为火烧迹地养分循环研究及恢复提供科学依据。【方法】选取河北平泉县柳溪镇油松林火烧迹地为研究对象,分别于2015年(火后当年)、2016年(火后1年)、2021年(火后6年)采集土壤样品,测定土壤全氮(TN)、碱解氮(AN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量,比较和分析上述4种氮含量在不同火强度(轻度火烧、中度火烧、重度火烧、对照样地)、不同土层深度(0~10 cm和10~20 cm)在不同年份(2015、2016、2021年)的变化趋势。使用相关性分析和冗余分析探究林分因子(树高、胸径、郁闭度)、立地因子(坡度、坡向)和可燃物因子(1、10、100时滞可燃物载量、1、10、100时滞可燃物含水率)对土壤氮元素的影响。【结果】(1)整体而言,火强度、土层深度、年份对4种土壤氮含量具有显著影响(P<0.05),火强度和土层深度对2015年的4种土壤氮含量存在交互作用(P<0.05),火强度和年份对4种土壤氮含量存在交互作用(P<0.05),火强度、土层深度和年份对土壤氮含量不具有三因素交互影响(P>0.05);(2)火后1年(2016)土壤全氮、铵态氮、硝态氮含量回升,以重度火烧样地最为明显,增幅分别为464.67%、397.97%、185.63%,碱解氮含量降低,中度样地降幅为52.48%。火后6年(2021)土壤全氮、铵态氮、碱解氮含量在中度样地回升明显,增幅分别为368.78%、209.00%、427.51%,硝态氮含量在中、低强度下降,降幅为14.31%、14.34%;(3)RDA结果表明,可燃物含水率对土壤氮含量的变化贡献最多解释度:1时滞可燃物含水率影响碱解氮含量,并与其成正比关系;100时滞可燃物含水率影响硝态氮含量,并与其呈正比关系。林分因子和立地因子对土壤氮含量变化解释度较小,主要是间接作用。【结论】火后6年内土壤氮含量的变化先降低再回升,这是火强度、土壤和年份共同作用的结果。火烧初期(火后当年、1年),火强度对土壤氮含量的影响起主导作用,但是随着年限增加(6年),火强度对土壤氮含量的直接影响降低,火强度与土壤的介导作用,通过土壤含水率、温度、pH等指标继续影响土壤氮含量的变化。火烧迹地植物的更新与发育同样受到介导作用影响,不同生长阶段的养分利用策略差异,以及植被凋落物的累积也是土壤氮含量在火后1年和6年发生明显变化的重要原因。

元素分析仪和全自动凯氏定氮仪测定土壤全氮之比较

土壤全氮含量反映土壤中氮循环的状况,是评价土壤肥力与土壤资源的一项重要指标。选择黑土和潮土,分别利用元素分析仪(杜马斯催化燃烧法)和全自动凯氏定氮仪(凯氏消煮蒸馏法)测定土壤全氮含量,以揭示两种仪器测定结果的可比性,每个样品每种方法重复测定5次。结果表明:元素分析仪和全自动凯氏定氮仪测定的黑土全氮含量(平均值±标准偏差)分别为(1.37±0.01)g/kg和(1.36±0.01)g/kg,潮土全氮含量分别为(0.75±0.02)g/kg和(0.78±0.03)g/kg,t检测表明,两种仪器测定结果之间无显著性差异。两种仪器土壤全氮测定结果精确度均较高,稳定性较好,相对标准偏差均小于5%。本研究结果可为采用仪器方法测定土壤全氮含量及评价土壤氮库变化提供参考。

渭北优质苹果种植区土壤养分调查与评价

在延安、铜川、渭南、咸阳和宝鸡5个地区,选择树龄9~15 a的优质果园采集0~40 cm土壤作为样品,分析土壤中的有机质、全N、全P、碱解N及速效P、速效K和有效Fe、Mn、Cu、Zn的含量。结果表明：不同地区之间果园土壤养分含量差异较大,延安地区果园土壤全氮含量属于缺乏水平,有机质、碱解N、有效Fe、Mn、Zn含量都处在适宜范围的底线水平,铜川地区有效Mn含量处在适宜范围的底线水平;渭南和咸阳地区有效Fe和有效Mn含量都处在适宜范围的底线水平;宝鸡地区各养分指标含量都在适宜及以上水平。今后这些地区的果园在管理和施肥方面除了补充各自所缺的元素,还应考虑增加土壤有机质的含量,有机无机肥配合施用,并适当增加微肥的喷施量。

小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响

通过4年田间定位试验,研究小麦-水稻轮作方式下秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响。试验设置不施秸秆不施肥对照(CK)、秸秆还田不施肥(S)、秸秆还田+基肥增施N肥45 kg·hm-2(SF1,C/N=12∶1)、秸秆还田+基肥正常N肥施用量(SF2,C/N=18∶1)、秸秆还田+基肥减施N肥45 kg·hm-2(SF3,C/N=24∶1)共5个处理。结果表明:与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥处理(S)使土壤有机质、全氮和有机氮的含量分别增加7.8%、10.6%和10.9%,而使土壤中无机氮的含量减少17.1%;秸秆还田配施不同化肥处理中,当碳氮比为18∶1时,土壤全氮、有机氮和无机氮含量最高,分别比对照处理增加27.2%,27.2%和25.7%。元素分析结果显示,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理土壤全量有机质(SOM)中的碳、氮元素含量均有所增加,同时SOM中的C/N、H/C和O/C比值都下降。红外光谱结果表明,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理,在1650~1640 cm-1和3400 cm-1处的峰强度增加,表明土壤有机质中含氮基团、酚羟基、羟基或羧基含量增加;2920 cm-1处的吸收峰增强,表明SOM中脂肪族结构增加,芳香性增强。与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥(S)处理的当年水稻产量下降8.8%;配施化肥后,SF1、SF2、SF3处理水稻实际产量分别比对照(CK)处理增加12.6%、22.7%、19.1%,且当碳氮比为18∶1时,增产效果最为明显;单独秸秆还田提高了土壤有机质含量,降低了其碳氮和氢碳比例,使SOM中脂肪族化合物增加,酰胺结构和芳香性增强,同时提高了土壤全氮和有机氮的含量,减少了土壤无机氮含量。

凯氏蒸馏法和元素分析仪法测定沉积物中全氮含量的异同及其意义

氮循环是生物地球化学研究领域中最重要的课题之一,全氮含量的测定是农业、生物和环境等多领域研究中的常规测试项目。凯氏蒸馏法和元素分析仪法作为常规方法通用于上述领域的全氮含量测定,但两种方法在实际应用中的差异却常被忽视。通过对中国北方某盐湖沉积物序列近百个样品的全氮含量分析,对两种方法测定结果的异同进行了对比研究。凯氏蒸馏法的分析精密度高于元素分析仪法(前者标准偏差为0.007,后者为0.024),但在样品硝态和亚硝态氮的含量较高时,凯氏蒸馏法所测结果显著低于元素分析仪法的测定结果,此时选择元素分析仪法进行全氮含量的测定更为可靠和准确;对硝态和亚硝态氮含量极低的样品,两种方法的测定结果无显著差异。研究表明,选择全氮含量的测定方法,必须对所测样品的无机氮含量有初步的了解。对于中国北方的多数盐湖和地表环境样品,由于其无机氮的含量较高,选择凯氏蒸馏法进行全氮含量的测定是不适当的。尽管如此,对所研究的湖泊沉积物剖面而言,两种方法的对比却可以提供有价值的气候和环境演变信息。随着沉积物剖面的由深到浅,两种方法的测定结果由一致变化到存在显著差异,表明了湖泊水体从早期的淡水向今天的盐湖演化的过程。因此,凯氏蒸馏法和元素分析仪法测定结果的差异可以作为一种独立的地球化学气候代用指标。

多目标地球化学调查土壤样品中氮和碳的快速测定

详细研究了元素分析仪的工作条件,建立了直接固体进样同时测定多目标地球化学调查土壤样品中氮、碳的方法。方法简便、快速,检出限为氮14.5μg/g、碳0.013%。经土壤国家一级标准物质分析验证,测定值与标准值相符,精密度(RSD,n=12)为氮1.49%-3.27%、碳0.64%-3.63%。

降雨条件下西安蔬菜地土壤中氮的迁移规律

[目的]研究西安市蔬菜地土壤中氮(N)元素在降雨条件下的迁移转化规律。[方法]采用自制的模拟降雨装置,通过室内模拟试验研究了降雨条件下土壤中N的迁移规律。[结果]每次降雨后,各个深度土壤的含N量均比背景值高;土壤含N量的变化呈现出明显的急剧变化段和缓慢变化段。土壤中含N量的最高值均出现在10～20cm土层,最低值出现在60～70cm土层,10和60cm是降雨条件下土壤含N量变化的折点;随降雨次数的增加这2个折点均有向下移动的趋势。在20cm以下土层中,3次降雨后同一深度处土壤的含N量依次为:N第1次>N第2次>N第3次。在60cm土层中,每次降雨后的土壤含N量均达最低值,约为730μg/g。[结论]该研究为合理施用氮肥提供了依据。

小麦?玉米秸秆连续还田对土壤有机质红外光谱特征及氮素形态的影响

通过6年的田间定位试验, 探讨了CK（不施肥, 秸秆不还田）、SF（施肥, 秸秆不还田）、T1（施肥, 玉米秸秆还田）、T2（施肥, 小麦秸秆还田）、T3（施肥, 玉米小麦秸秆还田）5种处理对土壤氮素形态和有机质红外光谱特征的影响。结果显示： 与SF相比较, T1、T2、T3处理使土壤有机氮含量分别增加3.7%、15.9%和18.5%, 土壤无机氮含量分别减少15.5%、15.9%和24.0%, 其中铵态氮分别降低11.3%、6.0%和12.0%, 土壤硝态氮含量分别降低19.3%、22.9%和32.1%; 与SF相比较, T1、T3处理土壤有机质（SOM）的C/N分别降低2.8%和1.4%, T2处理SOM的C/N提高1.4%; C/O分别提高9.2%、12.8%和12.1%; 而H/C分别降低4.6%、5.5%和4.6%。红外图谱分析显示, T1、T2、T3处理引起3 500～3 200 cm^-1处的吸收峰增加, 2 924 cm^-1处出现了新的弱峰, 表明SOM的脂肪族特征增加, 且以1 630 cm^-1处为中心的宽带吸收峰强度明显增加, SOM芳构化程度增强。研究表明, 施肥显著提高了土壤有机氮、无机氮含量, 以及土壤有机质的C/N和C/O。而秸秆还田降低了土壤无机氮, 提高了土壤有机氮, 使SOM的C/N、H/C下降, C/O上升, 同时提高了SOM中酚基、羟基、羧基、芳香碳和酰胺含量, 其中以小麦、玉米秸秆双季还田的效果最为显著。

元素分析仪测定土壤氮、碳含量的不确定度评定

用实例对元素分析仪测定土壤氮、碳含量不确定度进行评定.分析讨论了测定过程中不确定度的来源、不确定度分量的计算.结果表明,影响土壤碳、氮含量测定不确定度的主要因素是标准物质的引入和标准曲线的绘制.

土壤样品中氮同位素组成的元素分析仪-同位素质谱分析方法

建立了使用元素分析仪-同位素质谱(EA-MS)联用技术测定土壤样品氮同位素比值的方法。通过多组实验对比,讨论了不同实验条件对测定结果的影响,同时针对表土、黄土样品测定中易出现的积累效应、氧化能力下降及本底消除问题进行了探讨。结果表明:当Carrier-He载气流量在80～90mL/min,Conflo-He载气压力为84Pa,氧气喷量为100mL/min时,使用Cr2O3/Co3O4Ag氧化炉,严格控制样品残余和本底空白的条件下,土壤样品的测量精度为±0.3‰,满足测试要求。

元素分析仪测定土壤、沉积物样品碳氮含量的影响因素及数据校正

使用元素分析仪进行土壤、沉积物样品碳、氮含量检测时,样品前处理过程（烘干和酸化）、包样质量以及参考标准品等因素均会对检测结果造成影响.试验结果表明：酸化导致氮百分质量的测定结果降低2.6%~40.0%,碳百分质量的测定受包样质量的影响较大,使用的校正标准与被测样品越相似,校正结果越准确.

西藏拉萨温棚蔬菜基地土壤营养元素含量的初步研究

用靛酚蓝比色法、碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法和四苯硼钠比浊度法对从拉萨堆龙德庆县、北郊夺底乡、蔡公堂乡、纳金乡、八一农场蔬菜基地采集的23个温棚土壤样品进行速效氮、速效磷和速效钾含量的测定。结果显示:速效氮"极缺"占96%、"缺"占4%,速效氮含量极低;速效磷"极缺"占17.5%、"缺"占17.5%、"中等"占48%、"丰富"占13%、"很丰富"占4%,速效磷含量属于中等水平;速效钾"缺"占44%、"中等"占26%、"丰富"占17%、"很丰富"占13%,速效钾含量属于中等偏高水平;温室土壤中N、P、K营养元素含量差异性较大,并且具有区域不平衡性。

元素分析仪同时测定土壤中碳、氮、硫含量的方法研究

建立元素分析仪同时测定土壤中碳、氮、硫含量的检测方法,用于解决常规检测方法的弊端,并且数据准确度好,相对标准偏差(RSD)分别在0.94%~3.15%,均满足试验要求。该方法快速简便、大大降低分析成本,适用于土壤样品的批量检测。

土壤浸提液放置过程中铵浓度的变化

对土壤浸提液、蒸馏水、1mol.L-1KCl及含铵溶液等四种溶液不同保存方式下NH4+-N浓度的变化进行了试验。结果表明室温时暴露在空气中的蒸馏水、1mol.L-1KCl及含铵溶液,三天之内NH4+-N均呈现上升趋势,而土壤浸提液在一定浓度范围内NH4+-N也为上升趋势,但当原有NH4+-N达到一定浓度时则表现为下降趋势;将以上四种溶液保存在5℃的冷藏柜中,一个月之内NH4+-N浓度基本稳定。

氮磷添加对草地土壤酸度和化学计量学特征的影响

以内蒙古温带草原为对象,研究了不同比例和水平的氮磷输入对土壤pH和化学计量学特征的影响。结果表明,与不添加氮磷的对照相比,添加氮磷的土壤pH在氮输入大于30g·m^(-2)的情况下显著降低(P<0.05),而在不施加磷肥只施加氮肥的情况下,10g·m^(-2)氮输入也显著降低了土壤pH(P<0.05),而且显著低于添加磷肥的处理(P<0.05)。另外,与高比例和水平的氮磷输入相比,低比例和水平的氮磷输入显著降低土壤大量元素(钾、钙和镁)、微量元素(铁、锰、铜和锌)和毒性元素(铝和锰)(P<0.05),而且还降低土壤N∶P。可能是由于该地区土壤磷含量低,低氮高磷输入缓解植物生长受磷限制,促进植物生长的同时,降低土壤养分。由此可见,根据当地土壤养分和氮输入的量,适量添加磷可以缓解外源氮输入对土壤pH和化学计量学特征的影响。

陕南秦巴山地农田生态系统氮磷元素化学计量特征

目的分析陕南秦巴山区农田生态系统中土壤与农作物的N,P元素化学计量特征,探讨土壤环境与植被间的N,P元素关系,为研究秦巴山区农田生态系统的养分循环规律提供参考。方法以白菜(Brassica campestris L.spp.Chinese cabbage)、油菜(Brassica campestris L.)、菠菜(Spinacia oleracea L.spinach)3种农田为研究对象,选取自然草地和人工马尾松林(Pinus massoniana Lamb.)为对照,分层采集土样和农作物(植物)叶器官,利用连续流动分析仪(FlowsysⅢ)测定N,P含量。结果 (1)农田生态系统土壤的总氮(total nitrogen简称TN)、总磷(total phosphorus简称TP)垂直分布总体上均表现出随土层深度增加而下降的趋势。3种农田生态系统的土壤TN、TP低于对照自然草地和人工马尾松林,农作物的平均含氮量明显高于对照的自然草和人工马尾松林。(2)农田生态系统的土壤N/P在垂直方向上的变化存在一定差异,3种农田生态系统的土壤N/P均高于对照的自然草地,3种农田作物的N/P均高于草本植物,但低于马尾松林。(3)不同生态系统的土壤和植被平均N/P差异显著(P<0.05),植被N/P和土壤N/P的相关性达到极显著水平(P<0.01),表现为随土壤N/P的增加植被N/P呈现出线性增加的趋势。结论农田生态系统的土壤N/P和农作物N/P显著相关。

应用CNMM-DNDC模拟小流域土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷迁移

水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重要意义。因此,本研究以土壤水力侵蚀物理模型ROSE为基础,在分布式流域水碳氮耦合模型CNMM-DNDC中拓展了土壤水力侵蚀流失和颗粒态碳氮磷元素富集模块。以川中丘陵区盐亭截流紫色土农林复合小流域(简称“截流小流域”)为例,开展了地块尺度验证和小流域尺度的土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷流失的高时空分辨率模拟应用。结果表明:增加了土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷富集模块的CNMM-DNDC模型,能够较好地模拟截流小流域玉米-小麦轮作径流小区产沙量和颗粒态氮流失量的季节动态特征,模型验证阶段模拟值和观测值均表现出显著线性拟合关系(R^(2)分别为0.83和0.85),改进的CNMM-DNDC模型能够用于模拟评估流域水土流失和颗粒态碳氮磷流失强度空间分布。截流小流域由地表径流引起的土壤水力侵蚀、颗粒态碳氮磷流失强度与土地利用和地形特征密切相关,其中坡耕地和居民区土壤水力侵蚀最严重,同时也是截流小流域颗粒态碳氮磷流失的主要来源。模型的模拟结果显示,2004—2006年截流小流域栅格尺度土壤侵蚀模数均值分别为400 t∙km^(−2)∙a^(−1)、701 t∙km^(−2)∙a^(−1)和1550 t∙km^(−2)∙a^(−1),属于轻度水力侵蚀区域。2004—2006年截流小流域由水力侵蚀引起的颗粒态碳年总流失量的平均值分别为63.9 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)、107.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)和200.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1),同期颗粒态氮年总流失量的平均值分别为6.3 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)、10.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)和19.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1),颗粒态磷年总流失量平均值分别为0.9 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)、1.5 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)和2.8 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)。本研究拓展了CNMM-DNDC模型对土壤水力侵蚀产沙和随之的颗粒态碳氮磷迁移的模拟功能,为水土流失和面源污染的研究和防控提供先进的模型工具。