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干旱地区棉田连作对土壤氮素含量及氮转化速率的影响 被引量：6
1
作者 何学敏 吕光辉 +2 位作者 秦璐 李岩 刘晓星 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期64-71,80,共9页
为研究干旱地区棉田不同连作年限对土壤氮素含量和氮转化速率的影响,选取新疆艾比湖流域内精河县托托乡和农五师91团0、1、5、10、20 a和30 a棉田为研究对象,以棉田连作下土壤理化性质变化为基础,结合土壤氮素含量和氮转化速率,定量研... 为研究干旱地区棉田不同连作年限对土壤氮素含量和氮转化速率的影响,选取新疆艾比湖流域内精河县托托乡和农五师91团0、1、5、10、20 a和30 a棉田为研究对象,以棉田连作下土壤理化性质变化为基础,结合土壤氮素含量和氮转化速率,定量研究了连作棉田土壤氮转化速率变化规律及生态驱动因素。结果表明:(1)旱区连作棉田土壤硝态氮为无机氮主要组成,不同连作年限中土壤硝化作用均能将铵态氮转化为硝态氮,年限间差异不显著且硝态氮总量普遍偏低(平均为5.56±0.28 mg·kg^(-1));土壤碱解氮含量均显著低于未开垦土壤,仅为对照样地的16.37%～28.40%(P<0.05),土壤铵态氮和亚硝态氮含量随着连作年限的增加逐渐达到动态平衡。(2)连作初期会降低土壤硝化和反硝化速率,连作10 a旱区棉田土壤硝化率和反硝化率均降到最低(分别为23.62±1.45μg·kg^(-1)·h^(-1)和5.673±4.632μg·kg^(-1)·h^(-1)),至连作后期显著增加。(3)土壤pH值对土壤硝化速率和反硝化速率的影响最大(总效应分别为0.5310和0.6516),土壤硝化率和反硝化率分别在土壤pH值达到阈值范围(8.37和8.01)时达到最大值(91.333μg·kg^(-1)·h^(-1))和最小值(19.271μg·kg^(-1)·h^(-1));土壤水分是影响反硝化作用的第二重要因子。 展开更多
关键词 连作棉田 氮素形态 氮转化速率 土壤PH值 土壤水分 干旱地区
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不同水分对砂壤土初级氮转化速率的影响 被引量：4
2
作者 郎漫 魏玮 李平 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期107-114,共8页
为探讨黑龙江省半干旱地区土壤初级氮转化速率对水分含量变化的响应,以深入认识不同水分条件下土壤中氮素的产生、消耗和损失过程,为农田土壤合理施用氮肥提供科学依据,以该地区的农田砂壤土为对象,利用;N同位素双标记技术结合FLUAZ数... 为探讨黑龙江省半干旱地区土壤初级氮转化速率对水分含量变化的响应,以深入认识不同水分条件下土壤中氮素的产生、消耗和损失过程,为农田土壤合理施用氮肥提供科学依据,以该地区的农田砂壤土为对象,利用;N同位素双标记技术结合FLUAZ数值优化模型开展室内培养试验,研究60%WHC(田间最大持水量)、100%WHC和淹水条件下土壤初级氮转化速率。结果表明:60%WHC水分条件下土壤初级氮矿化速率、初级氮固定速率、初级硝化速率和初级反硝化速率分别为1.87、1.16、2.84 mg·kg^(1)·d^(1)和0.01 mg·kg^(1)·d^(1),水分含量增加至100%WHC对土壤初级氮转化速率没有显著影响。淹水后土壤初级氮矿化速率和初级氮固定速率分别增加至2.45 mg·kg^(1)·d^(1)和2.15 mg·kg^(1)·d^(1),初级硝化速率降低至1.13 mg·kg^(1)·d^(1),初级反硝化速率增加至0.65 mg·kg^(1)·d^(1),与60%WHC处理差异显著。60%WHC和100%WHC处理土壤初级硝化速率与初级铵态氮固定速率比值(gn/ia)以及初级氮矿化速率与初级氮固定速率比值(gm/gi)都大于1,而淹水处理的gn/ia值小于1(0.55),gm/gi值接近1(1.14)。非饱和水分条件下,砂壤土的氮素供应和固持能力较低,容易发生硝态氮的积累和淋溶损失。砂壤土淹水后促进了反硝化作用的发生,但氮矿化和固定过程紧密偶联,提高了土壤氮的供应和周转能力;同时硝化作用受到抑制,减少了硝态氮淋溶损失的风险。 展开更多
关键词 土壤水分 砂壤土 N标记 初级氮转化速率 矿化作用 硝化作用 反硝化作用
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太湖地区稻麦轮作农田改葡萄园对土壤氮转化过程的影响 被引量：7
3
作者 王敬 张金波 蔡祖聪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期166-176,共11页
采用15N成对标记技术结合数值模型,测定太湖地区两种土地利用方式(稻麦轮作农田和葡萄园)下的土壤氮素初级转化速率,探讨了土地利用方式改变对土壤供氮和保氮能力的影响。结果表明,葡萄园土壤初级矿化速率高于稻麦轮作农田土壤,但是其NH... 采用15N成对标记技术结合数值模型,测定太湖地区两种土地利用方式(稻麦轮作农田和葡萄园)下的土壤氮素初级转化速率,探讨了土地利用方式改变对土壤供氮和保氮能力的影响。结果表明,葡萄园土壤初级矿化速率高于稻麦轮作农田土壤,但是其NH4+-N同化速率几乎可以忽略不计(0.02 mg kg-1 d-1),自养硝化成为培养条件下葡萄园土壤NH4+-N的唯一去向。葡萄园土壤初级自养硝化速率(15.85 mg kg-1 d-1)显著高于稻麦轮作农田土壤(13.65 mg kg-1 d-1),但两者初级异养硝化速率和NO3--N同化速率均接近零值。可见,太湖地区稻麦轮作农田改种为葡萄园后,土壤NH4+-N同化速率显著降低而自养硝化速率增加,由此导致更多的NO3--N在土壤中累积,进而可能增加土壤中N的淋溶和径流损失风险。 展开更多
关键词 土壤氮素初级转化速率 15N示踪 土地利用方式 土壤保氮能力
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生物质炭和生物硝化抑制剂对石灰性紫色土氮转化过程的影响
4
作者 李梦潇 李纹旭 +3 位作者 刘汐霓 张成 曾卓 兰婷 《土壤》 北大核心 2025年第3期558-567,共10页
为探讨生物质炭(BC)与生物硝化抑制剂甲基3,4-羟苯基丙酸(methyl 3-(4-hydroxyphenyl) propionate, MHPP)对石灰性紫色土氮素转化过程的影响,通过分别开展^(15)N好氧培养试验和乙炔抑制培养试验研究了不同生物质炭添加量(1%BC和5%BC,即1... 为探讨生物质炭(BC)与生物硝化抑制剂甲基3,4-羟苯基丙酸(methyl 3-(4-hydroxyphenyl) propionate, MHPP)对石灰性紫色土氮素转化过程的影响,通过分别开展^(15)N好氧培养试验和乙炔抑制培养试验研究了不同生物质炭添加量(1%BC和5%BC,即10 g/kg和50 g/kg)及其与MHPP配施对石灰性紫色土氮初级矿化速率、初级硝化速率、反硝化速率和微生物铵同化速率的影响。结果表明:与对照组相比,1%BC、5%BC和5%BC+MHPP处理条件下土壤氮初级矿化速率提高了26.63%~60.06%;生物质炭单施处理对土壤氮初级硝化速率无抑制作用,1%BC+MHPP和5%BC+MHPP处理可分别显著降低土壤氮初级硝化速率50.34%和61.56%(P<0.05);所有生物质炭处理均显著增加微生物铵同化速率95.88%~217.53%(P<0.05),其中5%BC处理增加最高。此外,生物质炭具有增加土壤氮反硝化速率的潜力,土壤氮硝化速率与矿化速率的比值、硝化速率与铵同化速率的比值均以5%BC+MHPP处理最低。可见,50g/kg生物质炭与MHPP配施可能是减少石灰性紫色土氮损失,提高作物氮利用效率的有效措施,值得进一步田间验证。 展开更多
关键词 生物质炭 生物硝化抑制剂 土壤氮素转化 ^(15)N标记 反硝化速率
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红壤氮转化对土壤水分变化的响应 被引量：5
5
作者 但小倩 陈招兄 +2 位作者 程谊 蔡祖聪 张金波 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期896-905,共10页
[目的]土壤水分变化会影响微生物介导的氮转化。探明土壤氮初级转化速率,反映土壤内部氮素动态变化,探索氮转化对土壤水分变化的响应机制。[方法]采用^(15)N成对标记技术,利用数值优化模型,量化不同水分条件(最大持水量的20%、60%、80%... [目的]土壤水分变化会影响微生物介导的氮转化。探明土壤氮初级转化速率,反映土壤内部氮素动态变化,探索氮转化对土壤水分变化的响应机制。[方法]采用^(15)N成对标记技术,利用数值优化模型,量化不同水分条件(最大持水量的20%、60%、80%、100%)下,有机氮矿化、铵态氮(NH_(4)^(+))微生物同化、自养硝化、异养硝化和硝态氮(NO_(3)^(-))消耗等主要氮转化过程的初级转化速率。[结果]土壤不同氮转化过程对水分变化的响应不同。随土壤含水量上升(从最大持水量的20%升至100%),土壤中易分解有机氮库初级矿化速率(M_(Nlab))从1.757 mg·kg^(-1)·d^(-1)增加到2.598 mg·kg^(-1)·d^(-1),难分解有机氮库初级矿化速率(M_(Nrec))变化不显著,总初级矿化速率(M,即M_(Nlab)和M_(Nrec))显著上升。初级自养硝化速率(ONH_(4))随土壤含水量增加而增加,在最大持水量为100%时达到最大值(0.266 mg·kg^(-1)·d^(-1));初级异养硝化速率(O_(Nrec))随土壤含水量增加先上升后下降,在最大持水量为60%时达到最大值(0.115 mg·kg^(-1)·d^(-1));土壤在最大持水量为80%和100%时ONH_(4)显著大于O_(Nrec),总初级硝化速率(N,即ONH_(4)和O_(Nrec))随土壤含水量增加而增大。总初级NH_(4)^(+)微生物同化速率(INH_(4))随土壤含水量增加线性上升,土壤在最大持水量的100%时达到最大值(1.941 mg·kg^(-1)·d^(-1));初级NO_(3)^(-)消耗速率(C_(NO_(3)))在最大持水量的80%和100%时明显增加,总无机氮消耗速率(I_(NH_(4))和C_(NO_(3)))随土壤含水量增加显著增大,并在最大持水量的80%时超过总氮初级矿化速率。因此,随含水量增加土壤氮净矿化速率先上升到最大值,然后迅速下降为负值。[结论]红壤不同无机氮产生和消耗过程对水分变化的响应不同;适当增加土壤含水量可提高红壤氮素的可利用性。 展开更多
关键词 土壤水分变化 氮初级转化速率 红壤 15N示踪技术
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蔗渣生物质炭对喀斯特农田石灰性土壤氮转化过程的短期影响 被引量：6
6
作者 赖倩倩 杨霖 +6 位作者 秦兴华 田伟 伍延正 汤水荣 解钰 Christoph Müller 孟磊 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期450-457,共8页
生物质炭对于土壤中不同形态氮库的含量影响已有较多研究,但对西南喀斯特区石灰性土壤氮素形态,尤其是控制氮素形态的转化过程研究较为缺乏。本研究设置土壤中添加1%(C1)和3%(C2)蔗渣生物质炭2个用量水平,并以不施用蔗渣生物质炭作为对... 生物质炭对于土壤中不同形态氮库的含量影响已有较多研究,但对西南喀斯特区石灰性土壤氮素形态,尤其是控制氮素形态的转化过程研究较为缺乏。本研究设置土壤中添加1%(C1)和3%(C2)蔗渣生物质炭2个用量水平,并以不施用蔗渣生物质炭作为对照(CK),共3个处理,通过 15 NH 4 NO 3 和NH^15 4 NO 3 成对标记技术,结合MCMC氮素转化模型研究了不同用量的蔗渣生物质炭对石灰性土壤氮转化过程的短期影响,为该地区蔗渣资源化利用和土壤氮保持提供理论支撑。结果表明,与CK相比,添加蔗渣生物质炭能够快速提高土壤pH和有机碳含量。添加生物质炭并没有显著改变土壤氮的矿化、铵态氮(NH^+ 4 )和硝态氮(NO^- 3 )的微生物同化和异养硝化速率,但NH^+ 4 吸附速率随生物质炭用量的增加而提高,以添加量最高的C2处理最大。添加生物质炭同样提高了土壤NH^+ 4 释放速率,但C1和C2处理的土壤NH^+ 4 释放速率并无显著性差异。与CK和C1处理相比,施用高量蔗渣生物质炭通过抑制自养硝化速率而显著降低了硝态氮净产生速率。这些结果表明,施用高量蔗渣生物质炭于石灰性土壤中可快速实现对NH^+ 4 吸附,降低自养硝化速率,减少NO^- 3 产生,从而降低了其损耗和淋失风险。 展开更多
关键词 土壤氮初级转化速率 15N示踪 生物质炭 土壤保氮能力
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土壤供氮能力研究方法综述 被引量：1
7
作者 邢永航 《河南农业》 2016年第7期19-20,共2页
在土壤中，氮以有机、无机等多种形态存在，他们之间的相互转化速率控制着各自在土壤中的含量。土壤中氮的转化速率有总转化速率与净转化速率两种。在自然条件下，土壤中某一形态氮净转化速率是控制其转化的多个总转化速率相互综合作用... 在土壤中，氮以有机、无机等多种形态存在，他们之间的相互转化速率控制着各自在土壤中的含量。土壤中氮的转化速率有总转化速率与净转化速率两种。在自然条件下，土壤中某一形态氮净转化速率是控制其转化的多个总转化速率相互综合作用的结果。针对两种转化速率，分别产生了以研究土壤氮素净转化速率为主和以研究土壤总转化速率为主的两套方法，主要包括化学方法、室内培养法和田间原位测定法3种，以及与之相关的模型的应用，现将常用的研究方法综述如下。 展开更多
关键词 土壤供氮能力 综述 转化速率 速率控制 相互转化 原位测定法 室内培养法 土壤氮素
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