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秸秆和畜禽粪便添加对黑土氮初级转化和固持特征的影响
1
作者
郎漫
钟文
+4 位作者
张君岳
毛涛
李梦
张馨予
李平
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025年第6期1086-1094,共9页
【目的】研究秸秆还田和畜禽粪便施用对农田土壤氮初级转化特征的影响,有助于揭示土壤中氮素的供应和固持机理,对于合理施用有机物料和培肥土壤具有重要意义。【方法】采用室内培养试验,供试土壤为黑土,供试有机物料为猪粪、鸡粪和玉米...
【目的】研究秸秆还田和畜禽粪便施用对农田土壤氮初级转化特征的影响,有助于揭示土壤中氮素的供应和固持机理,对于合理施用有机物料和培肥土壤具有重要意义。【方法】采用室内培养试验,供试土壤为黑土,供试有机物料为猪粪、鸡粪和玉米秸秆,以不添加有机物料处理为对照。采用15N同位素成对标记技术,在25℃和60%WHC(maximum water holding capacity,最大持水量)水分条件下进行培养,在培养开始后的0、1、2、4、7天,进行破坏性取样,测定土壤中的无机氮、有机氮含量及其15N丰度,并采用FLUAZ数值优化模型计算有机氮初级矿化速率、初级硝化速率、铵态氮固定速率和硝态氮固定速率。【结果】猪粪、鸡粪和秸秆处理土壤有机氮初级矿化速率分别为N 7.86、6.23、6.79 mg/(kg·d),分别较对照[N 2.12 mg/(kg·d)]增加了2.71、1.94和2.20倍;氮初级固定速率分别为N 2.85、4.11、10.65 mg/(kg·d),分别较对照[N 1.23 mg/(kg·d)]增加了1.32、2.34和7.66倍。猪粪和鸡粪处理土壤有机氮初级矿化速率高于无机氮固定速率,表现为净氮矿化;秸秆处理土壤有机氮初级矿化速率小于无机氮固定速率,表现为净氮固定。土壤微生物对铵态氮的固定速率显著大于对硝态氮的固定速率,其对无机氮固定总速率的贡献达到72%~99%。添加猪粪和鸡粪后铵态氮固定速率分别增加至对照的2.36和3.40倍,但是对硝态氮固定没有显著影响;添加秸秆显著促进了铵态氮和硝态氮的生物固定,其中铵态氮固定速率和硝态氮固定速率分别增加至对照的6.35和101倍。添加猪粪和鸡粪后土壤初级硝化速率分别增加至对照的2.13和1.35倍,而添加秸秆后土壤初级硝化速率降低至N 0.68 mg/(kg·d)。添加猪粪和鸡粪处理土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率之比GN=I_(NH_(4)^(+))大于1,分别为4.36和1.92,而秸秆处理土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率之比(0.09)小于1。【结论】秸秆虽然能够促进土壤有机氮的矿化,但同时也能显著促进微生物对无机氮的固定,由于秸秆对有机氮初级矿化率的提升幅度小于无机氮的固定速率,因此有利于无机氮的固持。而施用猪粪和鸡粪时,土壤氮的初级矿化速率高于无机氮(尤其是铵态氮)的生物固定速率,最终表现为氮的净矿化,且由于GN=I_(NH_(4)^(+))值大于1,可能会导致硝态氮在土壤中的积累和向环境的扩散。
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关键词
秸秆
猪粪
鸡粪
^(15)N标记
有机氮初级矿化速率
初级
硝
化
速率
铵态
氮
固定
速率
硝态
氮
固定
速率
GN=I_(NH_(4)^(+))值
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题名
秸秆和畜禽粪便添加对黑土氮初级转化和固持特征的影响
1
作者
郎漫
钟文
张君岳
毛涛
李梦
张馨予
李平
机构
南京信息工程大学/农业与生态气象江苏省高校重点实验室
南京信息工程大学生态与应用气象学院
出处
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025年第6期1086-1094,共9页
基金
中央土壤污染防治资金项目(新集采单[2021]1468)。
文摘
【目的】研究秸秆还田和畜禽粪便施用对农田土壤氮初级转化特征的影响,有助于揭示土壤中氮素的供应和固持机理,对于合理施用有机物料和培肥土壤具有重要意义。【方法】采用室内培养试验,供试土壤为黑土,供试有机物料为猪粪、鸡粪和玉米秸秆,以不添加有机物料处理为对照。采用15N同位素成对标记技术,在25℃和60%WHC(maximum water holding capacity,最大持水量)水分条件下进行培养,在培养开始后的0、1、2、4、7天,进行破坏性取样,测定土壤中的无机氮、有机氮含量及其15N丰度,并采用FLUAZ数值优化模型计算有机氮初级矿化速率、初级硝化速率、铵态氮固定速率和硝态氮固定速率。【结果】猪粪、鸡粪和秸秆处理土壤有机氮初级矿化速率分别为N 7.86、6.23、6.79 mg/(kg·d),分别较对照[N 2.12 mg/(kg·d)]增加了2.71、1.94和2.20倍;氮初级固定速率分别为N 2.85、4.11、10.65 mg/(kg·d),分别较对照[N 1.23 mg/(kg·d)]增加了1.32、2.34和7.66倍。猪粪和鸡粪处理土壤有机氮初级矿化速率高于无机氮固定速率,表现为净氮矿化;秸秆处理土壤有机氮初级矿化速率小于无机氮固定速率,表现为净氮固定。土壤微生物对铵态氮的固定速率显著大于对硝态氮的固定速率,其对无机氮固定总速率的贡献达到72%~99%。添加猪粪和鸡粪后铵态氮固定速率分别增加至对照的2.36和3.40倍,但是对硝态氮固定没有显著影响;添加秸秆显著促进了铵态氮和硝态氮的生物固定,其中铵态氮固定速率和硝态氮固定速率分别增加至对照的6.35和101倍。添加猪粪和鸡粪后土壤初级硝化速率分别增加至对照的2.13和1.35倍,而添加秸秆后土壤初级硝化速率降低至N 0.68 mg/(kg·d)。添加猪粪和鸡粪处理土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率之比GN=I_(NH_(4)^(+))大于1,分别为4.36和1.92,而秸秆处理土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率之比(0.09)小于1。【结论】秸秆虽然能够促进土壤有机氮的矿化,但同时也能显著促进微生物对无机氮的固定,由于秸秆对有机氮初级矿化率的提升幅度小于无机氮的固定速率,因此有利于无机氮的固持。而施用猪粪和鸡粪时,土壤氮的初级矿化速率高于无机氮(尤其是铵态氮)的生物固定速率,最终表现为氮的净矿化,且由于GN=I_(NH_(4)^(+))值大于1,可能会导致硝态氮在土壤中的积累和向环境的扩散。
关键词
秸秆
猪粪
鸡粪
^(15)N标记
有机氮初级矿化速率
初级
硝
化
速率
铵态
氮
固定
速率
硝态
氮
固定
速率
GN=I_(NH_(4)^(+))值
Keywords
straw
pig manure
chicken manure
^(15)N label
gross organic N mineralization rate
gross nitrification rate
ammonia immobilization rate
nitrate immobilization rate
GN=I_(NH_(4)^(+))ratio
分类号
S141.4 [农业科学—肥料学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
秸秆和畜禽粪便添加对黑土氮初级转化和固持特征的影响
郎漫
钟文
张君岳
毛涛
李梦
张馨予
李平
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025
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