保护性耕作对黄土高原旱作麦田土壤氮矿化的影响     

庞晔  袁建钰  闫丽娟  杜梦寅  李广 《干旱区研究》2023,(9):1446-1456

农田土壤氮矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程,对维持土壤供氮能力及作物生长发育具有重要意义。陇中黄土高原半干旱区是我国西北部重要的粮食生产区,如何实现当地旱作农田氮素高效利用一直是研究热点,然而目前关于该地区不同耕作措施对旱作麦田土壤氮矿化的影响规律我们却知之甚少。为此本文以黄土高原旱作麦田为研究对象,于2021年春小麦生育期(3—8月)采用树脂芯原位培养法监测不同耕作措施[传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)]对土壤氮矿化的影响特征,通过分析不同耕作措施对土壤氮素含量和水热条件的影响规律,以此来探究耕作措施对土壤氮矿化过程的影响。结果表明：(1)T、NT、TS和NTS处理下土壤氮素在春小麦生育前期(播前-开花期)呈净氮固持状态、中后期(开花期-成熟期)呈净氮矿化状态。不同耕作措施下土壤净氮矿化速率差异显著(P<0.05),呈现为NTS>TS>NT>T。(2)相较T处理,3种保护性耕作在春小麦生育期内增加了土壤全氮、NH₄⁺-N含量和土壤水分,减少了NO₃  相似文献   

春季冻融期寒温带主要森林类型土壤氮矿化特征     

王飞  满秀玲  段北星 《北京林业大学学报》2020,42(3):14-23

目的春季冻融期是连接冬季与生长季的关键时期,期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程。研究春季土壤冻融过程对氮素矿化的影响,揭示我国寒温带地区冻融对土壤氮矿化的影响规律,为寒温带地区森林生态系统氮素研究和森林生产力评价提供理论依据。方法本研究以寒温带地区3种典型森林（兴安落叶松林、樟子松林、白桦林）为研究对象,利用树脂芯法测定和分析了在春季解冻期间土壤无机氮（NH₄+-N、NO₃?-N）以及净氨化速率、净硝化速率、氮矿化速率的动态变化。结果寒温带春季冻融期3种林型土壤无机氮含量均表现出释放特征,且在冻融末期有大幅增加趋势,但不同林型其变化规律有所不同,3种林型土壤铵态氮含量占无机氮含量的83.91% ~ 97.22%,是春季冻融期土壤无机氮的主要存在形式。冻融循环期间兴安落叶松林、樟子松林和白桦林0 ~ 10 cm土层土壤净氮矿化速率分别增加了1.86、6.18和0.25倍。10 ~ 20 cm土层土壤净氮矿化速率除兴安落叶松林有所降低外,樟子松林和白桦林土壤净氮矿化速率分别增加了4.09和2.25倍。土壤净氨化速率占土壤净氮矿化速率的73.47% ~ 96.76%,土壤氮矿化以氨化作用为主。土壤含水量是土壤有机氮矿化作用的主要影响因素。结论寒温带冻融作用有利于土壤有机氮的矿化,且阔叶林土壤氮矿化对冻融循环的响应强于针叶林。   相似文献   

杉木人工林土壤氮矿化对长期氮添加和季节的响应   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

杨仕明  蔡乾坤  刘文飞  吴建平 《浙江农林大学学报》2021,38(5):945-952

  目的  探讨长期氮沉降和季节变化对杉木Cunninghamia lanceolata人工林无机氮及氮素转化速率的影响。  方法  以福建省三明市沙县官庄国有林场亚热带人工杉木林为研究对象,开展长期(10 a)氮添加梯度(对照:N₀;低氮:N₁;中氮:N₂;高氮:N₃)野外控制试验,通过野外原位培养方法测定氮添加对净氮矿化、硝化和淋溶的影响。  结果  ①氮添加显著提高了铵态氮(NH₄ +-N)、硝态氮(NO₃ ?-N) 和总无机氮质量分数,从大到小均依次为N₃、N₂、N₁、N₀,且铵态氮质量分数均高于硝态氮。②氮素转化速率随氮添加梯度而增大,高氮显著促进了氮素转化(P＜0.05)。③季节显著影响氮素转化(P＜0.05),净氮矿化速率、硝化速率与淋溶速率均表现为夏季高、冬季低的季节动态。  结论  氮添加显著增加了土壤无机氮与氮素转化速率,土壤pH、碳氮比(C/N)和土壤温度可能是研究区氮添加驱动氮素转化的主要因子。在杉木人工林的经营与管理中需要更多关注土壤养分和氮素转化速率对外源氮输入的响应。图2表3参40  相似文献   

2种稻虾共作模式对土壤有机氮矿化作用的影响          下载免费PDF全文

喻召雄  陶先法  贾睿  侯诒然  李子万  董寅  李冰  朱健 《南方农业学报》2022,53(5):1357-1367

【目的】研究2种稻虾共作模式对稻田耕层下部土壤有机氮矿化作用的影响及相关微生物对矿化作用的响应机制,为稻虾共生模式中虾类对土壤氮素肥力的影响机理研究及制定氮肥施用方案提供理论依据。【方法】采用对比试验,测定分析稻—红螯螯虾共作模式（RC）与稻—罗氏沼虾共作模式（RM）耕层下部（10~20 cm）土壤有机氮矿化作用相关参...  相似文献   

不同水分条件下生物质炭对湿地土壤氮素矿化的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

于小彦  张平究  张群  杜永固 《山东农业科学》2019,(1):104-109

为了探明不同土壤水分条件下添加不同裂解温度和洗涤处理的生物质炭对湿地土壤氮素矿化的影响,通过720 d的室内培养法,研究了3种水分条件下(干湿交替、75%田间持水量、淹水),添加4种生物质炭(350WX:裂解温度为350℃的未洗涤生物质炭;600WX:裂解温度为600℃的未洗涤生物质炭;350X:裂解温度为350℃的洗涤生物质炭;600X:裂解温度为600℃的洗涤生物质炭)的湿地土壤矿质态氮差异特征。结果表明:与对照土壤相比,干湿交替和75%田间持水量条件下培养360 d后,添加生物质炭的土壤矿质态氮含量分别平均下降了64.62%和27.64%,氮素净矿化速率分别平均下降了82.9%和36.1%,且生物质炭对土壤氮素矿化作用的抑制率为正值;而淹水条件下,培养120 d和240 d,添加生物质炭的土壤矿质态氮含量和净矿化速率低于对照土壤,分别下降了14.93%和21.30%,且生物质炭对土壤氮素矿化作用的抑制率也为正值,但培养360 d时,高于对照土壤且平均分别增加了49.16%和176.22%,矿化作用的抑制率为负值。3种水分条件下,总体上土壤矿质态氮含量和净矿化速率均表现为添加裂解温度为350℃生物质炭的土壤大于添加裂解温度为600℃生物质炭的土壤,其中75%田间持水量条件下添加洗涤处理的生物质炭土壤大于未洗涤处理的生物质炭土壤。本研究结果表明,生物质炭施用对土壤氮素矿化抑制或促进作用受土壤水分影响,同时又深受施用时间长短、生物质炭裂解温度以及生物质炭洗涤处理的影响。  相似文献   

红壤种植黑麦草对肥料氮矿化动态的影响     

吴钢  何振立 《浙江农业大学学报》1998,24(6):619-620

  相似文献   

添加水对半干旱区沙质草地土壤氮有效性季节变化的影响(英文)     

黄晓星  于占源  钱伟  徐大勇  艾桂艳 《林业研究》2007,18(4)

Water is usally thought of a limiting factor for the restoration of semi-arid ecosystem. In the growing season of 2006, a study was conducted to determine the effects of modeling precipitation on seasonal patterns in concentrations of soil-available nitrogen and to describe the seasonal patterns in soil nitrogen availability and seasonal variation in the rates of net nitrogen mineralization of topsoil at Daqinggou ecological station in Keerqin sand lands, Inner Mongolia Autonomous Region, China. Manipulation of water (80 mm) was designed to be added to experiment plots of sandy grasslands in dry season. Water addition (W) treatment and control (CK) treatment were separately taken in six replications and randomly assigned in 12 plots (4 m×4 m for each) with 2-m buffers betweens. Results showed that the content of soil inorganic nitrogen and net nitrogen mineralization rate were not affected by adding water in sandy grassland of Keerqin sand lands. Net nitrogen mineralization rates ranged from 0.5 μg·g-1·month-1 to 4 μg·g-1·month-1. The highest values of soil inorganic nitrogen and net nitrogen mineralization occurred on October 15 in control plots. The seasonal changes of soil inorganic nitrogen contents exhibited "V" shape pattern that was related to seasonal patterns of soil ammonium-N (ascending trend) and nitrate-N transformation (descending trend).  相似文献   

有机物料还田对夏玉米田土壤氮素形态、转化及利用的影响     

陈琳  杜海伦  刘晴  李腾  张学鹏  李金娜  陈兴琼  隋鹏  刘瑾  陈源泉 《中国农业大学学报》2022,27(7):1-11

为探究不同有机物料还田对土壤氮素转化与利用的影响,通过田间定位试验,在夏玉米季不同生育时期以无机肥(CF)为对照,测定秸秆(ST)、猪粪(PM)和沼渣(BR)3种有机物料等氮量还田处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮以及微生物量氮以及玉米产量等指标,并通过室内培养测定不同物料还田的土壤净氮矿化速率。结果表明:从对土壤总量影响来看,添加3种有机物料均能不同程度地增加土壤全氮含量,成熟期PM、BR和ST处理分别比CF提高16.62%、9.14%和8.60%。从氮素形态来看,PM处理可以提高土壤硝态氮含量,在玉米扬花期和成熟期分别提高37.05%和75.86%;BR处理可以提高土壤铵态氮含量,在整个玉米生育期土壤铵态氮提高16.83%。3种有机物料还田均可提高土壤微生物量氮,ST、PM和BR分别比CF高出15.76%、14.84%和17.85%。从不同有机物料还田的土壤氮矿化速率来看,PM和BR处理可显著提高土壤氮矿化速率,分别比CF高出33.53%和12.93%,ST处理的土壤氮矿化速率最低(0.03~1.06 mg/(kg·d))。就产量与氮肥吸收而言,PM处理玉米产量比ST处理提高8.10%,PM和BR处理氮肥吸收效率均显著高于CF和ST处理。3种有机物料还田均可提高土壤全氮水平,但在土壤氮素形态和氮矿化速率上有差异。在3种有机物料处理中,沼渣处理最有利于增加土壤无机氮含量,猪粪处理对于促进土壤氮矿化效果最佳,秸秆则显著减弱了土壤中氮的矿化速率。综上,猪粪和沼渣还田在提高土壤供氮能力、促进氮矿化与促进氮肥吸收上均显著优于秸秆,猪粪还田有利于提高玉米产量。  相似文献   

相同气候背景下南北方稻田土壤上水稻生长及氮响应差异研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄秋红  刘智蕾  李鹏飞  车俊杰  于彩莲  彭显龙 《中国农业科学》2021,54(19):4143-4154

【目的】土壤是影响作物产量和氮肥吸收利用的因素之一,深入研究南北方稻田土壤对水稻生长及氮效率的影响,以期为调控区域水稻高产优质提供参考。【方法】2018—2019年,以黑龙江省黑土型水稻土,江苏省乌栅土型水稻土为试验材料,在黑龙江省哈尔滨市进行水稻盆栽试验。每种土壤设置3个施氮水平,即N0：不施氮肥;N1：0.87 g N/pot（相当于150 kg N·hm^-2）;N2：1.74 g N/pot（相当于300 kg N·hm^-2）。测定水稻分蘖、SPAD值、分蘖成穗率、土壤矿化氮量、水稻产量和氮效率。【结果】黑土型水稻土的早期分蘖对施氮有响应,分蘖数随施氮量增加而增加,而乌栅土型水稻土的分蘖在拔节期后才对施氮有响应。土壤对水稻分蘖的影响存在年际间差异,2018年土壤类型对分蘖数有显著影响,不施氮时乌栅土型水稻土的分蘖数比黑土型水稻土高4.41%—43.04%,而施氮后乌栅土型水稻土比黑土型水稻土的分蘖数低8.25%—12.98%;2019年黑土型水稻土的分蘖数多数高于乌栅土型水稻土4.41%—46.53%。两种水稻土的分蘖成穗率与叶片SPAD值在2018年有显著差异,乌栅土型水稻土的叶片SPAD值比黑土型水稻土高19.28%—21.19%,乌栅土型水稻土的分蘖成穗率比黑土型水稻土高23.89%—40.53%,2019年土壤类型对水稻分蘖成穗率与叶片SPAD值均无显著影响。28 d淹水培养试验表明,两种土壤的无机氮总量基本相同,乌栅土型水稻土的初始矿化速率比黑土型水稻土高,但后期矿化速率比黑土型水稻土低,黑土型水稻土的矿化势更高,有更大的矿化潜力。黑土型水稻土的AE_N（氮肥农学效率）比乌栅土型水稻土高,而乌栅土型水稻土的PFP_N（氮肥偏生产力）比黑土型水稻土高,乌栅土型水稻土的Y₀/Nr（Y₀为无肥区产量,Nr为施氮量）更高,供氮与施氮更加协调。2018年黑土型水稻土的RE_N（氮肥吸收利用率）和PE_N（氮肥生理利用率）均显著高于乌栅土型水稻土,2019年土壤类型对RE_N和PE_N无显著影响。【结论】土壤差异不是南北方稻田氮效率差异的决定性因素,氮效率差异是土壤、气候和品种等因素共同作用的结果。相对于黑土型水稻土而言,前期养分供应能力强的乌栅土型水稻土应减施基、蘖肥,适当增施穗肥,以保证后期供氮促进水稻高产。  相似文献   

氨固定对土壤微生物生物量氮矿化测定的影响     

YIN Shi-Xue  TANG Yan  LIANG Yong-Chao  FENG Ke 《土壤圈》1997,7(2):127-132

Two soils with relatively high(Soil 1)and low(Soil 2) ammonium fixation capacities were used in this study to examiune the effect of ammonium fixation on the determination of N mineralized from soil microbial biomass.Organism suspension was quantitatively introduced to Soil 1 at various rates.Both fumigation-incubation (FI) and fumigation-extraction (FE) methods were used to treat the soil.The amount of fixed NH4^ increased with increasing rate of organism-N addition.A close correlation was found between the amount of fixed ammonium and th rate of organism-m addition.The net increases of fixed NH4^ -N were equivalent to 38% and 12% of the added organism-N for FI and FE treatments,rspectively,in this specific soil.To provide isotopic evidence,^15N-labelled organism-N was added to Soils 1 and 2 at 121.4 mg N kg^-1.In FI treatment,22 and 3mg N kg^-1 of labelled N were found in the fraction of fixed NH4^ -N in Soile 1 and 2 respectively;while in FE treatment,9 mg N kg^-1 of labelled N was found in the fraction of fixed NH4^ -N in Soil 1 only.There was no labelled N in the fraction of fixed NH4^ -N in Soil 2.In all of the unfumigated (check) soils,there was little or no labelled N in the fixed fractions,probably because the organism-N added was easily mineralized and nitrified.A mean of 0.64 for KN value,the fraction of N mineralized in the killed microbial biomass,as obtained with inclusion of the net increase of fixed NH4^ -N,The corresponding value calculated with exclusion of the net increase of ficed NH4^ -N was 0.46 ,It was concluded that ammonium fixation was a problem in deterination of KN,particularly for soils with a high ammonium fixation capacity, Results also showed that microbial biomass N measurement by FFE method was less affected by ammonium process than that by FI method.  相似文献