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1.
华中地区两种典型菜地土壤中氮素的矿化特征研究 总被引：5，自引：0，他引：5
以华中地区两种典型的菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了菜地土壤氮素的矿化规律和矿化特征.结果表明,黄棕壤和潮土氮素的矿化以硝态氮量较多,铵态氮较少.两种土壤的矿化速率随培养时间的延长而降低,培养13周以后黄棕壤的矿化速率为N 0.13 mg/(kg.d),潮土为N 0.32 mg/(kg.d).随着培养时间的延长,黄棕壤和潮土的累计氮矿化量缓慢增长.培养结束时黄棕壤矿化量为N 68.65 mg/kg,潮土矿化量为N109.37 mg/kg,分别占土壤全氮量的24.52％和21.45％.黄棕壤和潮土氮素的矿化势分别为N 74.63 mg/kg和123.45mg,/kg,分别占土壤全氮量的26.65％和24.21％. 相似文献
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温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响 总被引：8，自引：1，他引：7
为研究华中地区菜地土壤的矿化特征和矿化规律,拟定菜地土壤合理的氮肥施用量,本文以华中地区两种典型菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了温度、水分对菜地土壤矿化的影响。结果表明,黄棕壤的矿化速率和氨化速率均随着温度的升高而升高;硝化速率在15%和25%含水量下随温度的升高而升高,而在35%含水量下随温度的升高而降低。潮土矿化速率在15%含水量时随温度的升高而升高,而在25%和35%含水量下随温度的升高先增加后减小;硝化速率在15%和35%含水量时随温度的升高而增加,25%含水量时随温度的升高先增加后降低;氨化作用随温度的升高而降低。黄棕壤的矿化量在含水量为25%、温度35℃时高达34.9 mg.kg 1;潮土的矿化量在含水量为25%、温度为25℃时最高,为63.9mg.kg 1。不同温度下潮土矿化量均大于黄棕壤。黄棕壤的氨化速率随含水量的增加而增加,硝化速率随含水量的增加而降低,矿化速率则在含水量25%时最大。潮土的氨化、硝化和矿化作用随水分变化不明显。本研究还发现,25%的含水量是黄棕壤微生物活性的水分临界点,潮土的水分临界点不明显。通过对土壤氮素的矿化速率与水分含量和温度之间的函数关系模拟发现,黄棕壤模拟效果好于潮土。 相似文献
3.
分别在酸沉降重污染区、轻污染区和对照区选择代表性的蔬菜样地,对土壤、蔬菜、降水、施肥、渗滤水等的氮素动态进行为时一年的定位、定时监测,研究了不同酸雨影响区氮素在菜地系统中的收支平衡。结果表明:在相同的种植条件下,由于酸雨影响了蔬菜的正常生长,致使酸雨影响区菜地系统中氮素收支失衡,酸沉降重污染区和轻污染区菜地系统中氮素I/O值分别为1.27和1.19;而对照区菜地系统中氮素I/O值为1.08,收支基本平衡。在酸沉降重污染区,降水输入系统的氮远大于轻污染区和对照区(约3~4倍),同时因酸雨危害,蔬菜产量明显低于对照区,仅为对照区产量的60%,使系统中通过作物收获的氮输出减少,结果导致大量氮滞留于土壤中并以硝态氮等形态淋失,给水环境带来了氮污染风险。 相似文献
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填闲作物甜玉米对太湖地区设施菜地土壤硝态氮残留及淋失的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
为控制我国南方太湖地区设施蔬菜管理体系中夏季休闲期氮素淋失,减轻其对地下水污染的风险,本田间试验在太湖地区设施菜地夏季揭棚休闲期种植填闲作物(甜玉米),研究了不同施氮条件下甜玉米填闲处理对土壤硝态氮含量、电导率和pH变化的影响,并通过收集淋洗液的方法观测了甜玉米对土壤氮素淋洗及对下茬作物莴苣产量的影响.结果表明:与休闲相比,甜玉米填闲处理可使表层0 ～ 10 cm土壤硝态氮含量从251.4 mg kg-1下降至143.5 mg kg-1,0 ～ 50 cm土壤硝态氮残留减少4.19％～ 30.72％;种植甜玉米可显著降低土壤(0 ～ 10 cm)电导率,降幅达30％以上,但对pH影响不显著.从减少氮素淋洗角度看,甜玉米填闲处理虽不影响淋洗液体积,但可使农民习惯施氮量条件下淋洗液中总氮浓度从102.6 mg kg-1降低至53.7 mg kg-1.与休闲相比,甜玉米填闲处理可减少总氮淋洗30.4％,且对下茬莴苣产量无显著影响.在南方设施菜地夏季休闲期,利用种植填闲作物甜玉米的方式降低土壤氮素淋失风险是较直接有效的措施. 相似文献
5.
设施菜地因大水大肥管理方式导致的氮素淋失已成为当前关注焦点。探寻氮素淋失阻控技术需要首先探明土壤中NO_3~--N的运移和淋失过程,找到淋失阻控的关键点,从而实现蔬菜栽培高产量低环境成本。本研究以京郊设施菜地黄瓜-番茄轮作系统为研究对象,通过田间试验获取土壤温度、湿度、NO_3~--N含量等数据,对反硝化-分解(DNDC)模型进行参数校验,并以农民常规种植模式为基线情景,设置改变土壤基础性质、灌溉量、施氮量等不同情景,运用DNDC模型对设施菜地系统土壤氮素运移及淋溶损失进行定量评价。结果表明:经验证后的DNDC模型能够较好地模拟蔬菜产量、5 cm土壤温度和0～20 cm土壤孔隙含水率变化以及NO_3~--N的迁移过程,是模拟和评价氮素运移和损失的有效工具。模拟不同情景表明,设施菜地0～60 cm土壤NO_3~--N累积主要受灌溉水量和氮肥施入量的影响,此外土壤pH和土壤有机碳的变化也是影响NO_3~--N运移的重要因子。节水节肥是设施菜地氮素淋失减量的最有效方法,相比常规措施,同时减少20%灌溉量和20%施氮量可明显降低59.04%的NO_3~--N淋失量。同时,在节水节肥的基础上改变灌溉方式并提高20%土壤有机碳含量,在保证蔬菜产量的前提下,能够进一步降低69.04%的NO_3~--N淋失量。可见, DNDC模型为设施菜地NO_3~--N淋失评价和阻控提供了一个较好的解决方案。在当前重点关注减氮节水等管理措施的同时,提高土壤本身的质量,不失为一种更有效的减少设施菜地氮素淋失的途径。 相似文献
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亚热带主要耕作土壤硝态氮淋失特征试验研究 总被引：6，自引：0，他引：6
本文选取红壤、水稻土、潮土、黄棕壤和紫色土等我国亚热带地区的主要耕作土壤为研究对象,采用土柱模拟试验,研究了在这些土壤中,氮素累积与硝态氮迁移的动态特征,并对氮素的淋失风险进行了定量评价和预测。结果表明,硝态氮在土壤中的淋失过程可分为两个明显的阶段:高浓度快速降低阶段和低浓度缓慢降低阶段。硝态氮淋失过程存在明显的拐点,该点对应的累积入渗量（拐点入渗量）变化范围为38.1 - 219.7 mm,且随土壤硝态氮含量的增加呈幂函数关系增加,表明随硝态氮含量的增高,其淋失风险呈加速增大的趋势。硝态氮淋失强度随土壤硝态氮含量的增加呈显著的线性变化趋势。初步估测,我国亚热带地区年降水入渗量700 mm和土壤硝态氮累积水平为N 20 mg /kg条件下,表层土壤（0-20cm）的硝态氮年平均淋失量为N 484.9 kg /hm2,土壤间的变异系数（CV）分别为26.5%。土壤硝态氮含量是影响硝态氮淋失强度的决定性因素,其它土壤性质的影响均相对较小,因此,控制土壤氮素累积和化肥施用水平是降低其淋失风险的关键环节。 相似文献
7.
为揭示福建省洋口林场不同无性系杉木人工林土壤氮素转化特征,以15年林龄的第三代优良组培材料和实生苗(包括洋003（Y003）、洋008（Y008）、洋020（Y020）、洋061（Y061）、洋062（Y062）、第2代种子园良种（Ysec）和无性系混系扦插苗（Ymix）)共计7种无性系杉木人工林土壤为研究对象开展室内培养试验,测定培养期间土壤无机氮含量变化,进而计算不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率。结果表明：不同无性系杉木人工林土壤的净矿化速率和净硝化速率均处于较低水平（净矿化速率和净硝化速率分别为-0.093~0.118 mg?kg-1?d-1和-0.021~0.051mg?kg-1?d-1）均处于较低水平,表明亚热带地区杉木人工林土壤的供氮能力较弱。但在不同无性系间氮净矿化和硝化速率均存在显著差异。Y061土壤的平均净矿化速率显著高于其他无性系人工林土壤,为0.118 mg?kg-1?d-1,其次为Ymix和Y062无性系,分别为0.046 mg?kg-1?d-1和0.033 mg?kg-1?d-1;而其他4种无性系土壤平均净矿化速率均为负值,表现为无机氮的净同化作用;对不同无性系杉木人工林土壤而言,Y008的净硝化速率最高,为0.051 mg?kg-1?d-1,其次为Ymix和Y020无性系,分别为0.003和0.007 mg?kg-1?d-1,其他4种土壤平均净硝化速率均为负值,表现为硝态氮的净同化作用,因而保氮能力强。综上,Y061和Y062两种无性系杉木人工林土壤的供氮能力和保氮水平显著高于其他无性系,而Y008土壤发生淋溶等氮素损失的风险高于其他无性系,在实际栽植中应当合理选择无性系树种以保证更好的土壤肥力供应。 相似文献
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田间条件下氮的矿化及硝态氮淋溶研究 总被引：6，自引：2，他引：6
采用SRC（Soil-Resin-Core）装置，研究了重庆市主要土壤类型的氮矿化差异以及与硝态氮淋溶的关系。研究结果表明，微酸性紫色土（菜地）的氮索矿化量、硝态氮淋失量和有效氮的变幅均较大，而其它两种坡耕地变化的氮素矿化景和硝态氮的淋失量变幅均较小。相关分析表明：在微酸性紫色土中，影响硝态氮淋失的主要因素是矿化量，且二者呈显著正相关；而其它两种坡耕地土壤的矿化量与硝态氮淋失量不表现相关性。这就表明不同土壤矿化、硝态氮淋失的情况有差异。 相似文献
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采用田间小区试验,研究了太湖地区设施菜地一年三季作物（番茄-莴苣-芹菜）氮素淋失特征。结果表明：太湖地区设施菜地氮淋失以NO3--N为主,氮素淋洗量受施氮量的直接影响,以农民习惯施氮量（N5）处理下的淋洗总量最高,全年TN淋失总量高达193.6 kg.hm-2。在N5基础上减施N 40%（N3）可分别减少番茄、莴苣和芹菜季TN淋洗损失40.4%、49.2%和57.5%,同时可分别增产15.1%、39.0%和27.8%。设施菜地氮素淋洗高峰发生在揭棚期（7—11月）,其中包括揭棚休闲期和莴苣生长前期。揭棚期淋洗液TN平均浓度为51.1 mg.L-1,是盖棚期TN浓度的1.7倍;TN淋洗量为129.2 kg.hm-2,约占全年总氮淋洗量的66.7%。 相似文献
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南京郊区某菜地土壤镉污染水平及其来源调查 总被引：2，自引：0，他引：2
通过南京郊区某菜地表层土壤、土壤剖面、大气降尘、灌溉水、土壤溶液、化肥的Cd含量研究,结果表明,菜地表层土壤存在一定程度的Cd污染,且土壤剖面由深及浅表现出累积趋势。表层土壤Cd的总体含量水平为0.30mgkg-1,其中自然背景含量为0.20mgkg-1,人为作用叠加含量为0.10mgkg-1。在人为污染来源中,大气降尘对菜地的贡献率为79%,化肥的贡献率为17%,而灌溉水仅为4%。工厂应采取适当措施避免废气直接排入大气中,菜农应施用有机肥,因为这些措施会有效控制进入菜地的镉含量。 相似文献
12.
土壤酸化是粘土矿物缓慢风化的自然过程,但近年来随着人类高强度的农业利用,土壤酸化现象逐渐加剧,而铵态氮肥的硝化作用是土壤酸化的主要贡献者之一。传统的施用石灰改良酸性土壤,常常会有反酸现象,并可能导致土壤板结。蒙脱石是碱性或中性土壤的主要粘土矿物组分,而在土壤酸化的过程中,蒙脱石被进一步风化掉。本文通过室内模拟实验,采用硝化动力学拟合及对净硝化速率的计算,分别研究了蒙脱石(Ca-M)和石灰(Ca-OH)对酸性黄壤硝化作用的影响。结果表明:酸性黄壤添加石灰或蒙脱石后,土壤均发生了显著的硝化作用,且硝化过程符合一级动力学模型N_(NO3)=N_0+N_p(1-exp(-k_1t))(P0.001)。Ca-OH处理土壤样品的净硝化速率(3.429 mg·kg~(-1)·d~(-1))显著大于Ca-M处理(2.381 mg·kg~(-1)·d~(-1));Ca-OH处理土壤样品的潜在硝化速率(V_p)和平均硝化速率(V_a)在pH值5.7和6.2时分别为6.42、8.58 mg N·kg~(-1)·d~(-1)和2.71、3.87 mg N·kg~(-1)·d~(-1),均显著大于钙基蒙脱石处理(pH值5.7和6.2时分别为3.40、4.56 mg N·kg~(-1)·d~(-1)和2.36、3.04 mg N·kg~(-1)·day~(-1))。结果表明采用石灰改良酸性土壤发生复酸化现象的可能性及程度大于钙基蒙脱石,本研究为酸性土壤改良提供了新的参考。 相似文献
13.
酸性土壤中的硝化活性存在很大空间变异,并且其硝化类型也因土壤环境条件而异。锰氧化物作为土壤矿物的一种,可能通过其生物毒性及作用土壤氮矿化等影响硝化过程。本研究在四川盆地分别采集pH为4.6,4.9两种酸性紫色水稻土,通过添加乙炔或锰氧化物,探究四川盆地酸性水稻土硝化作用的主要类型以及锰氧化物对硝化作用的影响。结果表明:酸性水稻土中存在显著的硝化活性,加入乙炔后,pH4.9空白对照和pH4.9加硫酸铵处理的两种酸性紫色水稻土的净硝化速率均显著下降,分别从0.46 mg kg~(-1)d~(-1),0.58 mg kg~(-1)d~(-1)降至-0.08 mg kg~(-1)d~(-1),-0.15 mg kg~(-1)d~(-1),证明酸性水稻土的硝化作用主要以自养硝化作用为主;pH4.6,4.9土样加入锰氧化物后,净硝化速率分别从2.07 mg kg~(-1)d~(-1),3.17 mg kg~(-1)d~(-1)下降到0.60 mg kg~(-1)d~(-1),2.71 mg kg~(-1)d~(-1),表明锰氧化物对酸性水稻土硝化作用的净效应是抑制作用,可能的原因是酸性条件下锰氧化物对硝化微生物的毒性所致。 相似文献
14.
通过测定京郊连续冬小麦-玉米大田和不同种植年限菜地表层土壤悬浮液氮素组分及其含量,模拟测定土壤易流失氮素组分,从而为氮素高效管理提供基础数据。结果表明：菜园土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、矿质氮等指标大大高于大田土壤,且表现出明显的酸化现象。大田和菜地土壤悬浮液均含有可观的氮素：悬浮液总氮（TSN）为124.42～355.41 mg.kg-1,其中大田土壤一半左右为颗粒状氮,而菜地土壤2/3以上为可溶性氮;可溶性全氮（TDN）范围为55.53～220.51 mg.kg-1,其中主要是可溶性无机氮（DIN）,范围为28.00～171.92 mg.kg-1,可溶性有机氮（DON）为27.53～81.74 mg.kg-1;颗粒状氮（PN）为70.90～134.90 mg.kg-1。各种氮素组分及其含量,菜地土壤远远高于大田土壤,且随着蔬菜种植时间的延长差异扩大。京郊菜地土壤氮素流失风险极大,对水体构成巨大的威胁。 相似文献
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在桂林地区蔬菜和菜地土壤铜含量进行大规模调查基础上,评价其污染程度,并用THQ评估经食用蔬菜摄入铜的健康风险。结果显示,桂林地区菜地土壤铜含量范围、中值、算术均值和几何均值分别为11.69～348.8mg·kg-1和27.41、34.62、29.43mg·kg-1,与桂林市土壤背景值相比,桂林市菜地土壤铜没有明显的积累;桂林地区蔬菜铜含量范围和平均值分别为0.032～3.530mg·kg-1和0.324mg·kg-1,与其他城市蔬菜铜含量相比,桂林地区蔬菜铜含量处于较低水平,通过蔬菜摄入铜的健康风险小。蔬菜对铜的富集能力以辣椒最高,因而其抗污染能力较差,白菜、包菜和萝卜对铜的富集能力最低。 相似文献
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养猪场处理尾水灌溉对太湖地区水稻土硝酸根异化还原为铵的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
以太湖地区的湖白土和乌栅土为研究对象,通过室内15N 示踪实验研究了低浓度废水灌溉对土壤异化硝酸根还原为铵（DNRA）的影响。乌栅土DNRA速率和相对潜势分别为0.68 ~ 0.79 mg N kg-1干土 天-1和34.61 ~ 44.45%;湖白土DNRA速率和相对潜势分别为1.14 ~ 1.41 mg N kg-1干土 天-1和54.24 ~ 106.70%。低浓度废水对2种土壤的DNRA速率均影响不大;低浓度废水对湖白土DNRA相对潜势影响不大而明显降低了乌栅土DNRA相对潜势。相关分析表明,土壤DNRA相对潜势与培养开始（r = 0.836,p < 0.05,n = 6）和结束（r = 0.936,p < 0.01,n = 6）时的土壤溶解有机碳 / 硝态氮（DOC / NO3-N）均显著正相关,而与培养始末土壤Eh和DOC含量的相关性不显著。以上研究结果表明,太湖地区乌栅土具有较高的DNRA潜势,实践上有可能通过调控DNRA过程实现保持土壤氮素而减少农田氮损失的目的;尾水灌溉主要通过改变土壤DOC / NO3-N而影响DNRA对NO3-异化还原的贡献且其影响因土壤类型而异。 相似文献
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A mixing-cell model for estimating nitrate seepage losses from agricultural soils in winter A mixing-cell model is developed with which the leaching of nitrate from agricultural soils in temperate regions during winter can be estimated. The model assumes steady-state flow conditions and takes nitrogen mineralization in the upper soil as well as nitrate deposition from the atmosphere into consideration. Model results are compared with results from a convective-dispersive solute flow model. They show that for common field soil dispersivities mixing-cell model results compare well with those obtained from convective-dispersive theory. With the mixingcell model nitrate leaching calculations were carried out for a variety of soil and climatic conditions. They show that the combined effect of N-mineralization and N-deposition may influence the amount of leached nitrate in winter considerably, especially in regions with light soils and high seepage rates. It is shown that the model can be used to derive late fall site-specific upper limits for soil mineral nitrogen for groundwater protection purposes. Such upper limits should reflect the crop-specific rate of N-mineralization that can be expected during winter. 相似文献
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西藏高原自然生态系统转化为农田后提高了土壤的净矿化和净硝化 总被引：5，自引：0，他引：5
A comparative study was conducted to determine the NH4^＋ and NO3^- concentrations in soil profiles and to examine the net nitrogen （N） mineralization and nitrification in adjacent forest, grassland, and cropland soils on the Tibetan Plateau. Cropland soil showed significantly higher inorganic N concentrations in soil profiles compared with forest and grassland soils. NO3^- -N accounted for 70%-90^ of inorganic N in cropland soil, while NH4^＋ -N was the main form of inorganic N in forest and grassland soils. The average net N mineralization rate at 0 20 cm depth was approximately twice in cropland soil （1.48 mg kg^-1 d^-1） as high as in forest （0.83 mg kg^-1 d^-1） or grassland soil （0.72 mg kg^-1 d^-1）. Cropland showed strong net nitrification, with the net rate almost equal to the total net N mineralization. Urea addition stimulated soil respiration, particularly in forest soil. Most urea-N, however, remained as NH4^＋ in forest and grassland soils, while NO3^- was the main form of inorganic N to increase in cropland soil. Higher rates of net nitrification in cropland soils suggest that land use change on the Tibetan Plateau may lead to high N losses through nitrate leaching. 相似文献
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浙北平原不同种植年限蔬菜地土壤氮磷的积累及环境风险评价 总被引：1，自引：0，他引：1
长期过量施肥可导致蔬菜地土壤养分大量累积、养分利用效率下降和环境污染风险增加。以浙北平原不同种植年限蔬菜地土壤为研究对象,采用化学测试方法研究了菜地土壤氮和磷的积累及其淋失潜力的变化。结果表明,随着种植年限的增加,蔬菜地土壤全磷、有效磷（Olsen P）和NO3-N呈明显的积累;蔬菜种植年限为〈2、2～5、6～10、11～20、20～30和＆gt;30a的表土全P平均分别为0.66、0.75、1.07、1.49、2.40和2.12g·kg-1,有效P平均分别为13.2、37.8、42.2、70.2、137.9和101.7mg·kg-1,NO3-N平均分别为9.15、13.58、50.18、46.48、73.28和74.20mg·kg-1,同时土壤N和P垂直下移渐趋明显。土壤水溶性磷含量随土壤有效磷（OlsenP）积累的变化存在一个明显的突变点,相对应的土壤OlsenP临界值约为60mg·kg-1。随着种植年限增长,蔬菜地地表径流中氮和磷浓度呈明显增加,利用年限为20～30a的蔬菜地径流中可溶性P和NO3-N浓度分别约为利用年限〈2a蔬菜地的13.12和9.48倍。研究认为,长期超量施肥已导致这一地区蔬菜地土壤养分的过度积累,在蔬菜生产中应重视和提倡平衡施肥,控制土壤氮磷的积累。 相似文献
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Jirong Zhu Hongmei Yu Minghua Xiong Pengfei Zhu Yuan Liu 《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2020,51(9):1227-1237
ABSTRACT How to restore the soil fertility and productivity in a damaged and then reclaimed area with extremely low fertility is a big concern worldwide. To explore the method of soil restoration in the coal mining subsidence area, the effects of biochar application coupled with organic fertilizer (animal manures) on the process of organic nitrogen (N) mineralization were studied in a 149 days leaching experiment. Biochar were applied (wt/wt) at the rates of 0%, 1%, and 3%. Two organic fertilizers with different C/N ratio (chicken and sheep manures) were applied at the rate of 200 mg N·kg?1 soil. A vegetable soil with high-fertility was used as the comparison. The results showed that when treated with chicken manure, the reclaimed soil had 11.13% lower mineralization potential and 20.00% lower inorganic nitrogen production from mineralization than the vegetable soil. Compared with the non-biochar treatment, biochar at both application rates decreased N leaching in chicken manure-treated reclaimed soil, i.e., by 21.49% (1% biochar) and 28.31% (3% biochar), respectively, whereas only high rate of biochar application decreased N leaching in chicken manure-treated vegetable soil by 8.10%. However, N leaching in sheep manure-treated reclaimed soil was unaffected by the biochar application. Thus, the effect of the biochar on the organic nitrogen mineralization was affected by both soil and organic fertilizer type. 相似文献