地表覆盖对西北旱地土壤有机氮累积及矿化的影响

【目的】认识土壤氮素的转化和供应过程,是优化作物栽培和氮素养分管理的关键。【方法】本文采用5年田间长期定位试验的土壤,研究了地表覆草和覆膜栽培对旱地土壤氮素矿化和供氮能力的影响。【结果】与常规栽培相比,地表长期覆草会提高土壤氮素矿化势,降低矿化速率;覆膜则会降低土壤氮素矿化势,提高矿化速率,覆草、覆膜和常规栽培的矿化势分别为25.0—29.7、23.2—25.9、23.3—26.2mg.kg-1。不施氮时,覆草和覆膜均能提高土壤有机氮含量,增加土壤轻质有机氮含量;施氮后,覆草能增加土壤有机氮和轻质有机氮含量,但覆膜却降低了土壤有机氮和轻质有机氮含量。施氮240kg.hm-2时,地表覆草、覆膜和常规栽培土壤的有机氮含量分别为1.03、0.95和0.96g.kg-1,轻质有机氮分别为51、35和37mg.kg-1。【结论】作物生长过程中,地表覆草栽培能使土壤将较多的矿质氮转化形成可矿化有机氮;覆膜栽培则不利于土壤的有机氮累积。因此,覆草栽培虽增加了土壤氮素供应能力,但为实现作物增产,需增加氮肥投入或在作物需氮较多的生长阶段补充氮肥,覆膜栽培则需要注意配施有机肥。     

长期施氮引起的黄土高原旱地土壤不同形态碳变化

【目的】提高土壤碳固持,特别是增加有机碳累积、减少碳损失,对于提高旱地土壤肥力、缓解大气温室效应具有重要意义。黄土高原旱地土壤有机碳含量低,增施氮肥是这一地区重要的作物增产措施,但氮肥投入对土壤碳的影响如何,一直没有报道。【方法】利用黄土高原旱地持续23年的长期定位试验,在每年施磷39 kg P2O5•hm-2条件下,设置0、45、90、135、180 kg N•hm-2 5个氮水平种植冬小麦,在小麦收获期采集0-40 cm不同土层的土壤样品,研究长期施用不同用量的氮肥对旱地土壤总碳、有机碳、轻质有机碳及无机碳的影响,分析不同氮肥用量引起的土壤有机碳、轻质有机碳及无机碳累积量的变化,定量分析氮肥用量对旱地土壤不同形态碳的影响。【结果】随氮肥用量增加,旱地土壤不同土层总碳无显著变化,但0-30 cm土层有机碳含量却随之增加,与不施氮肥相比,增幅可达7%-28%;0-40 cm土层轻质有机碳含量也增加,增幅达31%-106%,但施氮量过高不利于有机碳累积。对不同形态土壤碳累积量与氮肥用量的回归分析表明,施氮量120 kg N•hm-2时,0-30 cm土层有机碳累积量达最高值36.6 Mg;施氮量161 kg N•hm-2时,0-40 cm土层轻质有机碳累积量达最高值2.69 Mg;每千克肥料氮每年可使土壤有机碳增加1.34 kg•hm-2,轻质有机碳增加0.31 kg•hm-2;0-20 cm表层土壤轻质有机碳占有机碳的百分比也随施氮量增加而升高。相反,5-20 cm土层土壤无机碳含量却随氮肥用量增加而显著降低,施氮量180 kg N•hm-2时,无机碳累积量比不施氮减少2.8 Mg,每千克肥料氮每年可使无机碳减少0.67 kg•hm-2。【结论】在黄土高原旱地长期施用不同用量的氮肥虽不显著影响土壤的总碳数量,却显著地改变了旱地土壤碳的组成,即通过增加土壤的轻质有机碳,增加了土壤的有机碳累积量,同时降低了土壤的无机碳累积。因此,合理调控氮肥用量,不仅是旱地作物增产的关键措施,对增加土壤有机碳固持、培肥土壤也有重要意义。同时,施用氮肥引起的土壤无机碳损失不容忽视,其潜在的农业、生态与环境效应需引起大众关注。     

黄土高原旱地不同种植系统对土壤水稳性团聚体及碳氮分布的影响

以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明:黄土高原旱作农田土壤中0.053 mm团聚体含量最高,占土壤质量的35%,长周期轮作系统0~20 cm和20~40 cm土层土壤0.25~2 mm团聚体含量高于玉米连作、小麦连作和短周期轮作系统,而0.053 mm团聚体含量低于这3种轮作系统,且长周期轮作系统土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径也较高。种植系统对团聚体有机碳和全氮分布的影响主要体现在0~20 cm土层土壤,长周期轮作系统土壤中2 mm和0.25~2 mm团聚体有机碳含量显著高于其他种植系统,0.25 mm团聚体有机碳含量与其他种植系统差异不显著。长周期轮作系统团聚体全氮含量均显著高于其他种植系统,碳氮比则呈现出相反的趋势。土壤总有机碳、氮含量与团聚体有机碳、氮含量呈极显著正相关关系。土壤有机碳和全氮含量的变化主要取决于0.25~2 mm和0.053~0.25 mm团聚体有机碳和全氮的变化,而且有豆科植物苜蓿长期参与的长周期轮作系统可以有效改善土壤结构,提高土壤和团聚体的有机碳和全氮含量。     

秸秆还田条件下减量施氮对作物产量及土壤碳氮含量的影响

【目的】探讨关中平原小麦-玉米轮作体系中,秸秆机械化全量还田条件下减量施N对作物产量、土壤碳库及NO-3-N累积的影响,为该地区粮食生产的合理氮肥用量提供理论依据。【方法】2008-06-2012-06在陕西关中平原进行了4年田间定位试验,在作物秸秆全量还田条件下,设置了常规施N(玉米和小麦季施N量分别为188,150kg/hm2)、15%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为160,128kg/hm2)、30%减量施N(玉米和小麦季施N量分别为130,105kg/hm2)3个处理,对3个处理的玉米和小麦秸秆、籽粒产量以及植物全氮、土壤硝态氮含量、土壤有机碳及活性有机碳含量进行分析。【结果】与常规施N处理相比,15%减量施N有一定增产效果,作物周年籽粒产量可提高7.2%;且30%减量施N处理并未显著减少小麦和玉米籽粒产量以及小麦秸秆产量。减量施N处理明显降低了土壤NO-3-N累积量,且根据表观氮平衡结果,N肥施用量仍可减少。减量施N处理对土壤有机碳及活性有机碳含量均无显著影响。随着每季作物秸秆还田以及土壤有机碳含量的逐年增加,活性有机碳含量显著增加。【结论】在秸秆还田条件下适量减N,不仅能保证作物不减产,而且还可逐步增加土壤有机碳含量,降低土壤NO-3-N累积量,达到环境效益和经济效益的统一。     

旱地土壤有机碳氮和供氮能力对长期不同氮肥用量的响应

【目的】揭示旱地土壤有机碳氮、氮素矿化对长期不同氮肥用量的响应及有机碳氮与氮素矿化的关系,进而评价土壤供氮能力,为旱地土壤氮素管理提供参考。【方法】在陕西杨凌2004年开始的旱地小麦氮肥长期定位试验基础上,采集不同氮肥用量(0(N0)、160(N160)、320(N320)kg N·hm~(-2))试验的土壤样品,测定土壤有机碳、有机氮,微生物量碳、氮含量,并采用间歇淋洗好气培养法测定土壤的氮素矿化。【结果】与对照N0相比,施用氮肥(N160、N320)增加了0—10、10—20、20—40、0—40 cm土层有机碳含量,且在小麦播前期和收获期表现不一致;施氮(N160和N320)处理均显著提高了0—10 cm土层有机氮含量,但仅N320处理显著提高了0—40 cm土层土壤有机氮含量;施用氮肥(N160、N320)未改变0—10、10—20 cm土层土壤微生物量氮和微生物量碳含量,仅N320处理显著提高了20—40、0—40 cm土层微生物量氮和微生物量碳含量。0—10 cm土层,土壤氮素矿化量、矿化势(N_0)与施氮量、有机氮含量呈显著正相关,氮素矿化速率常数(k)则与其呈显著负相关。10—20 cm土层,施氮处理(N160、N320)土壤的氮素矿化量均显著高于不施氮处理(N0),增幅分别为27.3%和35.2%,且与施氮量、有机碳、有机氮含量呈显著正相关;氮素矿化势(N_0)随着有机碳增加而显著增加,矿化速率常数(k)则降低。20—40 cm土层,N320能提高氮素矿化量,并与有机氮、微生物量碳呈显著正相关。【结论】合理施氮肥能明显促进旱地0—10和10—20 cm土壤有机碳、有机氮积累,提高土壤氮素矿化能力,降低氮素矿化速率,是提高旱地土壤有机氮、有机碳含量和土壤供氮能力的有效途径。     

不同种植年限紫花苜蓿和棉花轮作对土壤理化性质的影响

【目的】研究阿克苏地区不同种植年限紫花苜蓿和苜蓿/棉花轮作,对土壤理化性质的影响。【方法】采集种植1~4 a的紫花苜蓿地、连作5 a棉花地和第5 a苜蓿轮作棉花地的0~10、10~20和20~40 cm土壤,测定土壤容重、全盐、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾。【结果】紫花苜蓿与棉花轮作能够降低pH;土壤容重随苜蓿种植年限的增加而降低,并且种植时间越长,改善效果越好;棉花连作土壤全盐含量最高,种植苜蓿和苜蓿与棉花轮作可以降低土壤全盐,苜蓿种植时间越长,土壤全盐降低越明显,苜蓿种植第四年全盐量比第一年降低50.5%,苜蓿/棉花全盐比棉花连作降低了41.7%;土壤有机质含量随苜蓿种植年限增加而增加;苜蓿/棉花轮作土壤土全氮含量最高,种植苜蓿地0~10 cm全氮含量呈增加趋势;种植苜蓿第四年的土壤碱解氮及速效磷含量最高,速效钾随苜蓿种植年限的增加而逐渐增加。【结论】阿克苏地区种植紫花苜蓿可显著降低土壤容重,增加土壤有机质和氮素含量,苜蓿、苜蓿/棉花轮作能够降低土壤盐分。     

黄土高原不同类型土壤团聚体中氮库分布的研究

【目的】研究黄土高原主要土壤不同团聚体中氮库的分布特征。【方法】根据不同植被类型和土壤类型，分别从黄土高原不同地域分层（0～20、20～40和40～60 cm）采集22个土壤剖面样品。【结果】无论哪种团聚体，从表层向下，有机氮、矿质氮、铵态氮、硝态氮含量皆呈递减趋势。不同土壤团聚体，其有机氮含量明显不同，>5 mm、2～5 mm、1～2 mm、0.25～1 mm粒级团聚体有机氮含量依次递增趋势，而0.25～1 mm、<0.25 mm粒级团聚体的有机氮含量依次呈下降趋势，以0.25～1 mm团聚体有机氮含量最大；不同团聚体中铵态氮、硝态氮和矿质氮含量分布没有明显的规律性。由于不同大小团聚体所占比例不同，因此无论是土壤有机氮，还是矿物态氮，其贮量在土壤团聚体中的分布与含量并不完全一致：> 5 mm、2～5 mm、1～2 mm粒级结构体中贮量依次呈递减趋势，而1～2 mm、0.25～1 mm、< 0.25 mm依次呈递增趋势，以1～2 mm结构体贮量最低。【结论】在黄土高原地区，土壤中各级团聚体含氮量分布随纬度增加而降低，土垫旱耕人为土各级团聚体含氮量最高，干润砂质新成土各级团聚体含氮量最低。植被对团聚体中的氮素分布也存在一定影响，有机氮和矿质氮大体上均呈自然林地>新垦农田>人工林>农地。     

氮肥与有机肥配施对设施土壤可溶性氮动态变化的影响

【目的】在氮肥与有机肥配施条件下,研究设施番茄生长期内土壤可溶性氮（矿质氮和可溶性有机氮）的动态变化,评估可溶性氮在设施土壤中的作用,为设施土壤的合理施肥提供理论参考。【方法】以连续两年不施肥（CK）、不同施氮量（N0、N1、N2、N3）、单施有机肥（M）以及不同氮量配施有机肥（MN0、MN1、MN2、MN3）的设施番茄栽培的田间小区试验的方法,研究氮肥与有机肥配施以及不同施氮量对番茄生长期、休耕期土壤可溶性氮动态变化的影响。【结果】在番茄生长期,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能够显著增加0-30 cm土层土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.01）,特别是提高了矿质氮的含量。土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮均表现出比较大的动态变化,总体来说,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量均在第一穗果膨大期最高,在第二穗果膨大期土壤矿质氮含量大于可溶性有机氮含量,而在收获期土壤可溶性有机氮含量大于矿质氮含量,且在整个生长季内土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量之间均有显著的正相关关系（P＜0.05）。在休耕期（番茄收获后60 d）,与施用氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均能显著增加0-50 cm土层土壤矿质氮和0-10 cm土层土壤可溶性有机氮的含量（P＜0.05）;在0-50 cm土层内,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均随土层深度加深呈逐渐下降趋势,且在20-40 cm处有明显的累积。此外,不管是在番茄生育期还是在休耕期,总体上来看,不施有机肥处理下,土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮的含量均以N2处理的含量为最高,而且土壤可溶性有机氮在可溶性氮中占有更大的比例;而在氮肥与有机肥配施处理中,MN2和MN3处理的土壤矿质氮和土壤可溶性有机氮含量最高,而且在可溶性氮库中以土壤矿质氮为主。【结论】本试验条件下,适量氮肥与有机肥配施能够更好协调和改善设施土壤中可溶性氮的供应状况。     

长期定位施肥对棕壤有机氮组分及剖面分布的影响

 【目的】揭示施肥对土壤供氮潜力的影响。【方法】以土壤有机氮作为土壤肥力的重要指标采用Bremner法对棕壤29年长期定位试验的有机氮组成进行分级。【结果】单施化肥处理对耕层土壤有机氮含量及其组成无明显影响;有机肥和化肥配施,耕层土壤各形态酸解有机氮的含量都有不同程度的提高,其中氨基酸态氮的增加最为明显。在不同施肥处理中的顺序是氨基酸态氮＞非酸解态氮＞酸解氨态氮＞酸解未知态氮＞氨基糖态氮。各形态有机氮的剖面分布相似,含量均随土层的加深而降低。不同处理对有机氮各组分含量变化的作用表现为有机无机配施处理＞单施有机肥处理＞单施化肥处理、不施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施显著提高了土壤的供氮潜力,是维持土壤肥力最优的施肥方式。     

不同植物轮作提取深层土壤累积硝态氮的效果

【目的】利用不同植物轮作,通过生物修复耗竭深层土壤剖面的累积硝态氮,从而控制集约化粮田过量施氮造成的硝酸盐淋洗。【方法】通过田间试验,比较小麦-玉米轮作、休闲-玉米、小麦-休闲、紫花苜蓿连作、紫花苜蓿+苇状羊茅间作、黑麦-苋菜轮作、黑麦-高丹草轮作、黑麦-甜高粱轮作对土壤剖面硝态氮累积和淋洗的降低效果。【结果】紫花苜蓿、高丹草、黑麦1-2 m土体根系占0-2 m土体总根系的比例最高;黑麦-苋菜、黑麦-高丹草和黑麦-甜高粱处理具有较高的年吸氮量（330-390 kgN•hm-2）;与小麦-玉米传统轮作相比,夏季休闲增加了土壤硝态氮淋洗。经过1年的田间试验,5个修复植物处理0-1 m、1-2 m的硝态氮累积量分别降低124.3和81.2 kgN•hm-2,其中苋菜、甜高粱、高丹草对深层土壤中硝态氮的消减作用较大;甜高粱、高丹草、苋菜种植下1 m处土壤溶液中硝态氮浓度一直处于最低水平,平均仅8.6 mg•L-1。【结论】在本试验条件下,黑麦-高丹草轮作是一年内提取深层土壤累积硝态氮效果最好的种植模式。     

Effects of Soluble Organic N on Evaluating Soil N-Supplying Capacity

It is important to study the soluble organic N （SON） extracted during water-logged incubation for evaluating soil Nsupplying capacity. Soil initial SON and mineral N （Nmin）, cumulative soluble organic N and NH4＋-N in leachates during water-logged incubation, mineralization potentials of both easily decomposable N （ND） and resistant N （NR）, and their relationships with N uptake by crop in pot experiment were investigated by using 10 kinds of farmland soils with widely different physical and chemical properties on the Loess Plateau, China, and the effects of SON on evaluating soil Nsupplying capacity were studied. The results showed that the average content of initial SON （23.9 mg kg^-1） of 10 soils was 28.8% of initial total soluble N and 2.4% of soil total N. The percentage of cumulative SON in leaching total soluble N （118.1 mg kg^-1 was 46.4%, higher than the percentage of initial SON （28.8%）, and almost close to the percentage of cumulative NH4^＋-N in the leachates. ND had close correlation with total N, and the correlation coefficients were 0.92 （P 〈 0.01, excluding SON in estimating ND） and 0.88 （P 〈 0.01, including SON in estimating ND）, respectively. N mineralization potential and mineralization rate constant were different with the soil types. ND of Los-Orthic Entisols and Ust-Sandiic Entisols were lower than that of Eum-Orthrosols. Mineralization rate constant for the fast decomposable N-fraction （kD） decreased and the mineralization rate constant of resistant materials （kR） increased when SON was taken into account. Cumulative NH4^＋-N was a better evaluation index of soil N-supplying capacity, and it is not only suitable for the first season crops but also for two successive season crops. Cumulative SON alone was not a satisfactory index for the potential of mineralizable N. But it would be more accurate for ND in revealing the potential mineralizable N when SON was taken into account. Cumulative TSN, to some extent, could also be taken as an index for     

绿肥翻压年限对植烟土壤微生物量C、N和土壤C、N的影响

通过3年田间定位试验,研究连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量C、N和土壤C、N的影响,结果表明:连年翻压绿肥能够显著提高土壤微生物量C、N含量以及土壤C、N含量,这种提高的趋势随着翻压年限的增加而增加。在烟株整个生育期,植烟土壤翻压绿肥3年后与对照相比,土壤微生物量C、N含量分别提高了30.96%～67.13%、22.96%～145.07%,土壤有机碳、全N、碱解氮含量分别提高了27.84%～53.77%、8.85%～40.95%、11.62%～20.94%,表明翻压绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。相关分析表明,土壤微生物量C、N在大多数生育时期均与土壤C、N呈显著或极显著正相关。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅱ.矿化氮量与作物吸氮量的关系

根据土壤氮素矿化势和氮素矿化累积计算了不同时期土壤氮素矿化量。结果表明,两种方法计算出来的矿化氮量均与作物吸氮量有良好相关,而前者效果更优。作物吸收的氮素大约等于土壤矿化氮的2/5,等于土壤中起始NO_3~--N和作物生长期间矿化氮之和的2/3。这一结果为定量预测作物不同生长时期土壤供氮和确定氮肥适宜用量、施用时期提供了有用依据。     

土壤氮素转化的环境和生态效应

本文从环境角度讨论了土壤中的氮素转化过程。土壤的氮素转化不仅影响氮素的植物有效性,而且影响到水体的质量并对全球的变化特别是地球的温室效应有不可忽视的影响。其中有机氮的转化以及施用有机肥对硝酸根淋失的作用应该引起重视。     

毕节地区4大类型土壤的养分含量及土壤C/N值分析

以毕节市耕地地力评价的调查数据为基础,分析了石灰土、粗骨土、紫色土和黄壤4种类型土壤的养分含量及土壤C/N。结果表明,毕节市耕地的土壤有机质、土壤全氮、土壤全钾、土壤速效氮、土壤速效磷、土壤速效钾和土壤C/N均值分别为30.69 g/kg、1.59 g/kg、301.92mg/kg、175.95 mg/kg、19.29 mg/kg、169.79 mg/kg和19.20;其中,黄壤的土壤有机质、全氮和速效氮含量最高,土壤C/N也最大;石灰土的土壤全钾和速效钾含量最高;而紫色土的土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量最低,土壤C/N也最小。     

基于可见-近红外光谱变量选择的土壤全氮含量估测研究

【目的】变量选择是可见光-近红外光谱研究至关重要的步骤,通过分析可见光-近红外光谱不同特征的选择方法筛选出土壤全氮敏感波段,建立基于敏感波段的土壤全氮最佳预测模型,为土壤全氮的快速定量估算提供重要的理论指导依据。【方法】在红壤典型地区江西省吉安县采集代表性土壤样品120个,对可见光-近红外光谱采用主成分分析（PCA）、无信息变量消除（UVE）和无信息变量消除后结合连续投影（UVE-SPA）3种变量特征选择方法,建立基于不同变量选择的偏最小二乘回归（PLSR）模型、最小二乘-支持向量机（LS-SVM）、反向传播神经网络（BPNN）和遗传算法优化的反向传播神经网络（GA-BPNN）模型,从模型对预测集的预测精度分析不同变量选择方法对不同土壤全氮定量估算模型的差异。【结果】经UVE算法筛选后,光谱变量从200个减少至59个,其中可见光波段处10个,其余在近红外光谱的合频区和一倍频区,信息量丰富;进一步采用SPA进行变量选择,得到共线性最小的5个有效波长,分别为820、940、1 040、1 060和1 990nm;基于UVE变量选择建立的PLSR、BPNN、GA-BPNN和LS-SVM模型,经不同的土壤全氮的数据检验,预测精度最高的为LS-SVM,决定系数（R2）、均方根误差（RMSEp）和相对偏差（RPD）分别为0.7492、0.2921和1.8904;基于UVE-SPA特征选择建立的PLSR、BPNN、GA-BPNN和LS-SVM模型对预测集的验证表明,UVE-SPA提取的特征波段建立的LS-SVM建立模型预测效果最好,其建立的LS-SVM定量估算模型预测集的决定系数R2为0.7945,均方根误差RMSEp为0.2499相对偏差RPD为2.0009,模型稳定;基于PCA提取的7个主成分建立的LS-SVM、BPNN和GA-PBNN模型预测性能差,不能用于定量估算土壤全氮。对比相同的变量建立的GA-BPNN和BPNN,GA-BPNN预测性能比BPNN高。【结论】UVE-SPA变量选择方法结合LS-SVM模型能用来估算土壤中的全氮含量,同时UVE-SPA是一种有效的土壤光谱变量选择方法。     

秸秆单施或配施氮,磷化肥对潮土供应氮磷特性的影响

采用室内恒温培养法研究了秸秆单施或配施氮、磷肥对潮土供氮磷特性的影响。结果表明;秸秆施入土壤２－３个月后,土壤碱解氮有明显提高。秸秆单施或与磷肥配施,矿化过程表现为前期净固持,后期净矿化。配施氮肥,麦秸和玉米秸前期矿化氮释放量很少,而花生秸矿化可明显提高土壤碱解氮水平。不同秸秆矿化对土壤速效磷影响不同,这与其Ｃ／Ｐ有关,但前期（１－２个月）都能提高土壤速效磷水平。     

不同土地利用方式下土壤温度与土壤水分对黑土N2O排放的影响

采用静态箱-气象色谱法,对黑土区3种不同土地利用方式（草地、裸地和农田）下土壤氧化亚氮（N2O）的排放特征及其与土壤温度和土壤水分的关系进行研究。结果显示：试验监测期间（2011年5月27日— 9月30日）,不同土地利用方式下,土壤N2O累积排放量分别为草地52.08 mg N·m-2、裸地64.43 mg N·m-2、农田70.16 mg N·m-2,农田土壤N2O累积排放量比草地和裸地分别高出35%和9%,草地、裸地和农田的N2O平均排放通量分别为16.56、20.36、21.44 μg N·m-2·h-1。草地和裸地中,土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤水分（充水孔隙度,WFPS）相关性均不显著,但在农田中,土壤N2O排放通量与土壤温度（5 cm和10 cm）和土壤水分（5 cm）均呈显著正相关（P<0.05）。另外,土壤N2O累积排放量与土壤硝态氮和矿质氮含量均呈正相关关系。研究表明,黑土草地开垦可促进土壤N2O的排放,且不同土地利用方式下土壤N2O排放的主要影响因子不同。     

生物炭对灰漠土和风沙土土壤微生物多样性及与氮素相关微生物功能的影响

[目的]研究生物炭对新疆灰漠土和风沙土土壤微生物多样性及与氮素转化相关功能菌和功能酶的影响.[方法]室内恒温箱进行70 d培养.[结果](1)在灰漠土上,不施氮肥的对照与生物炭处理对细菌数量无显著影响(P＞0.05);与单施氮肥的对照相比,生物炭配施氮肥显著增加了24.49;细菌数量(P＜0.05);但无论施氮与否,生物炭对放线菌和真菌数量均呈降低趋势(P＞0.05).在风沙土上,无论施生物炭与否,对细菌数量无显著影响(P＞0.05);但生物炭对放线菌和真菌数量影响差异显著(P＜0.05),呈增加趋势.(2)培养结束后土壤Biolog碳源利用测定显示,施用生物炭两种土壤微生物多样性有差异(P＜0.05).单施生物炭和生物炭配施氮肥均可提高两种土壤微生物群落的丰富度.(3)在灰漠土上,单施生物炭和生物炭配施氮肥处理对自生固氮菌、氨化细菌、亚硝化细菌均有显著促进作用(P＜0.05).在风沙土上除亚硝化细菌差异不显著外,单施生物炭和生物炭配施氮肥对自生固氮菌和氨化细菌有显著促进作用(P＜0.05).两种土壤上单施生物炭和生物炭配施氮肥处理反硝化细菌数量均呈降低趋势.(4)在灰漠土上,单施生物炭和生物炭配施氮肥处理对脲酶有显著抑制作用(P＜0.05),对蛋白酶有显著促进作用(P＜0.05);在风沙土上,这两种处理对脲酶无明显影响,但对蛋白酶有显著抑制作用(P＜0.05).[结论]生物炭能提高新疆灰漠土和风沙土与氮素转化相关的土壤微生物多样性,生物炭配施氮肥优于单施生物炭,灰漠土优于风沙土.     

施氮模式对番茄氮素吸收利用及土壤硝态氮累积的影响

采用田间小区试验,以番茄为指示植物,研究不同施氮模式:农民习惯施肥(N-farmer)、减施化肥氮26%(74%N-farmer)、减施化肥氮26%结合调节土壤C/N(74%N-farmer+S)、减施化肥氮26%结合调节土壤C/N和采用滴灌(74%N-farmer+S+D)、减施化肥氮45%结合调节土壤C/N和采用滴灌(55%N-farmer+S+D)的集成模式对设施番茄氮素吸收利用及土壤硝态氮累积的影响.结果表明,55%N-farmer+S+D模式下番茄产量最高为108 349 kg·hm~(-2),产投比最高为26.1;与N-farmer模式相比,74%N-farmer、74%N-farmer+S、74%N-farmer+S+D和55%N-farmer+S+D模式的氮素利用率和氮素农学利用效率均有增加,其中55%N-farmer+S+D模式的氮素当季利用率为9.56%.氮素农学效率为43.67 kg·kg~(-1),均显著高于N-farmer模式(P<0.05);氮肥生理利用效率在各施氮模式间没有显著差异,55%N-farmer+S+D模式的效率最高为598.06 kg·kg~(-1);55%N-farmer+S+D模式的氮素果实生产效率和收获指数分别为493.81 kg·kg~(-1)和53.84%,均高于N-farmer模式.氮平衡结果表明,N-farmer模式的表观损失最高,55%N-farmer+S+D模式显著低于N-farmer模式;相同土壤剖面中不同模式硝态氮含量随番茄生育进程均呈先增高后降低的趋势;番茄盛果期和拉秧期,74%N-farmer+S、74%N-farmer+S+D和55%N-farmer+S+D模式在0～100 cm剖面累积的硝态氮含量均低于N-farmer模式,拉秧期N-farmer模式累积的硝态氮含量最高达705.24 kg·hm~(-2),74%N-farmer+S+D模式累积的硝态氮含量最低为453.75 kg·hm~(-2);番茄在3个不同生育期,土壤硝态氮多累积在0～40 cm土层,硝态氮的相对累积量约为50%.综合以上分析结果,集成模式55%N-farmer+S+D具有明显优势,能够提高氮肥的吸收和利用效率,减少土壤硝态氮的残留.