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设施菜田土壤pH和初始C/NO_3~–对反硝化产物比的影响 被引量:11
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作者 曹文超 郭景恒 +3 位作者 宋贺 刘骕 陈吉吉 王敬国 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1249-1257,共9页
【目的】设施菜田土壤反硝化作用是N_2O排放和氮素损失的重要途径。本研究通过室内厌氧培养试验,在不同p H和初始C/NO_3~–条件下,比较设施菜田土壤反硝化氮素气体排放及产物比的变化特征。【方法】以设施菜田土壤为研究对象,通过添加... 【目的】设施菜田土壤反硝化作用是N_2O排放和氮素损失的重要途径。本研究通过室内厌氧培养试验,在不同p H和初始C/NO_3~–条件下,比较设施菜田土壤反硝化氮素气体排放及产物比的变化特征。【方法】以设施菜田土壤为研究对象,通过添加一定量低浓度的酸碱溶液调节土壤p H分别为酸性、中性和碱性条件,调节后的实测p H分别为5.63、6.65和7.83;同时以谷氨酸钠作为有效性碳,除未添加有效性碳作为对照处理(CK)外,其他有效性碳与硝酸盐(C/NO_3~–)的比值分别调节为5∶1、15∶1和30∶1,三种p H条件下均设置4个C/NO_3~–水平,每个水平3次重复。利用自动连续在线培养系统(Robot系统),在厌氧条件下监测不同处理土壤产生的N_2O、NO、N_2和CO2浓度的动态变化,通过计算N_2O/(N_2O+NO+N_2)指数估算反硝化过程N_2O的产物比。【结果】增加土壤的p H能显著减少设施菜田土壤N_2O和NO的产生量,酸性(p H 5.63)土壤的N_2O、NO产生量峰值在不同初始C/NO_3~–比下均显著高于中性(p H 6.65)和碱性(p H 7.83)土壤(P<0.05)。中性和碱性土壤在高C/NO_3~–下有利于减少反硝化过程N_2O的产生,而酸性土壤条件下差异并不显著。中性土壤条件下增加有机碳含量会降低NO产生量,而在酸性和碱性土壤上有机碳的添加对NO产生量没有显著影响。土壤p H和初始C/NO_3~–比对土壤N_2O的产生有极显著的交互效应(P<0.001)。酸性和中性土壤上添加有机碳能够显著增加土壤N_2的产生速率(P<0.05),且与对照相比,不同p H的土壤添加有机碳后均显著促进反硝化过程中N_2O向N_2的转化。在不同初始C/NO_3~–下碱性土壤的CO2产生量显著高于酸性和中性土壤,同时与对照相比,添加有机碳显著增加了土壤的CO2产生量(P<0.05)。酸性土壤的N_2O产物比在不同初始C/NO_3~–下均极显著高于碱性土壤(P<0.01),且不同初始C/NO_3~–下的土壤N_2O产物比随p H的增加显著下降,二者呈极显著线性负相关关系(P<0.01)。【结论】土壤p H降低是设施菜田土壤N_2O和NO排放量较高的重要原因。而且,增加初始土壤有效碳含量促进了土壤的反硝化损失,并在中性和碱性土壤中N_2O的产生量减少。土壤p H升高和初始C/NO_3~–增加均降低了产物比,但增加了土壤反硝化作用速率。在利用N_2O排放通量和产物比估算土壤反硝化氮素损失时,土壤p H和有效碳含量是必须考虑的两个重要因素。 展开更多
关键词 反硝化 pH ^c/no3^– N2O 日光温室
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有机肥C/N优化下氮肥运筹对烟株根际无机氮和酶活性的影响 被引量:8
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作者 丁效东 闫慧峰 +4 位作者 张士荣 陈伟贤 郭俊杰 魏彬 王军 《中国烟草科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期26-31,共6页
大田条件下研究了基于有机肥C/N优化下不同氮肥用量和基追比对烤烟根际土壤无机氮、碳氮转化及酶活性的影响。结果表明:(1)低、中氮(48.0、108.0 kg/hm^2)条件下,根际NH4^+-N含量随生育期延长而降低;高氮(168.0 kg/hm^2)条件下,根际NH4^... 大田条件下研究了基于有机肥C/N优化下不同氮肥用量和基追比对烤烟根际土壤无机氮、碳氮转化及酶活性的影响。结果表明:(1)低、中氮(48.0、108.0 kg/hm^2)条件下,根际NH4^+-N含量随生育期延长而降低;高氮(168.0 kg/hm^2)条件下,根际NH4^+-N含量在团棵期至旺长期增加,随后降低;不同处理根际硝态氮含量均随着生育期的延长而降低;(2)土壤微生物量碳随生育期的延长和施氮量的增加而增加;(3)土壤脲酶和转化酶活性均随施氮水平增加而增强,低氮和中氮条件下脲酶活性在成熟期时略微下降,而高氮条件下土壤脲酶活性在整个生育期持续增加。低氮基追比(5:5)处理的土壤转化酶活性在团棵期后高于中高氮基追比处理。高氮水平因施氮量过大促使土壤有效氮持续供应,致使成熟期不能及时"氮素调亏",降低烟叶品质;而中氮水平各处理的土壤脲酶活性呈先增加后降低趋势,并以氮肥适当后移,基追比(5:5)时烟株"旺长-现蕾"阶段土壤酶活性较高,与该阶段烟株氮素需求规律相吻合。 展开更多
关键词 氮素 基追比 微生物量碳氮 硝态氮 铵态氮 酶活性
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秸秆还田与优化施氮改善烤烟根际土壤碳氮转化及氮素吸收 被引量:4
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作者 林昌华 张士荣 +1 位作者 王军 丁效东 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期15-23,共9页
针对华南沙泥田烟区氮肥过量施用导致烟叶品质下降的问题,拟通过秸秆还田与氮肥优化配施调节烤烟各生育期氮吸收、根际土壤碳氮转化及相关酶的活性。试验采用随机区组设计,设水稻秸秆还田与氮肥两因素,其中3个碳(秸秆还田)水平:C0,无秸... 针对华南沙泥田烟区氮肥过量施用导致烟叶品质下降的问题,拟通过秸秆还田与氮肥优化配施调节烤烟各生育期氮吸收、根际土壤碳氮转化及相关酶的活性。试验采用随机区组设计,设水稻秸秆还田与氮肥两因素,其中3个碳(秸秆还田)水平:C0,无秸秆还田,0 kg/hm^2;C1,中量秸秆还田,4500 kg/hm^2;C2,全部秸秆还田,9000 kg/hm^2;2个氮水平:N1,传统施氮,169.50 kg/hm^2;N2,优化施氮,105.00 kg/hm^2。结果表明,与N1相比,N2处理秸秆还田下烤烟前期烟叶和根系氮吸收和累积正常,而后期有所下降;C1、C2处理时,与现蕾期相比,成熟期时根系氮含量均降低4.2 g/kg,叶片氮含量降低3.8、3.0 g/kg;成熟期时,与N1处理相比,N2处理时C1、C2处理的土壤无机氮含量降低30.4%、20.0%,前期2个氮处理间土壤无机氮含量无差异,优化施氮下中量秸秆还田(C1N2)处理烤烟土壤NH4+-N含量在整个生育期内较高且呈降低趋势,而硝态氮和土壤无机氮含量在成熟期最低,表明中量秸秆还田下优化施氮能够维持生育前期土壤无机氮含量,且降低成熟期土壤无机氮含量。2个秸秆还田量处理时,团棵期N2处理的土壤转化酶活性是N1处理的1.30、1.13倍;旺长期土壤转化酶活性是N1处理的1.27、1.10倍;与传统施氮相比,秸秆还田下优化施氮处理增加了整个生育期土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性。在中量秸秆还田(C1)处理下,与N1水平相比,现蕾期和成熟期的N2处理土壤水溶性碳含量提高11.2%和14.1%;与N1相比,N2处理的土壤微生物量氮含量呈降低趋势。综上所述,优化施氮耦合中量秸秆还田(C1N2)能够提高土壤水溶性碳含量,维持土壤氮素合理供应,稳定烤烟生育前期对氮素吸收与累积,减少生育后期烟叶氮素奢侈吸收,与烤烟吸氮规律比较吻合。 展开更多
关键词 华南地区 酶活性 微生物量碳氮 硝态氮 铵态氮
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不同碳氮比有机肥对沙泥田烤烟根际土壤碳氮转化及酶活性的影响 被引量:23
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作者 王军 丁效东 +5 位作者 张士荣 詹振寿 陈伟贤 郭俊杰 魏彬 郑凤霞 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2015年第8期1280-1286,共7页
针对华南沙泥田烟区因土壤碳氮比失调而导致烟叶香气质稍差、香气量不足的问题,通过比较不同w(C)/w(N)比有机肥配施对烤烟各生育期根际土壤碳、氮转化及酶活性的影响,阐明不同碳氮比有机肥介导的土壤酶催化反应对根际土壤养分转化... 针对华南沙泥田烟区因土壤碳氮比失调而导致烟叶香气质稍差、香气量不足的问题,通过比较不同w(C)/w(N)比有机肥配施对烤烟各生育期根际土壤碳、氮转化及酶活性的影响,阐明不同碳氮比有机肥介导的土壤酶催化反应对根际土壤养分转化的调控机理.在田间条件下,研究了不同碳氮比的花生饼肥和猪粪配施有机肥对沙泥田烤烟根际土壤Nmin、微生物C、N 转化及酶活性的影响.结果表明:w(C)/w(N)=15-36 的有机肥能显著提高烤烟生育前期对氮素吸收和累积,降低生育后期氮素吸收和累积;w(C)/w(N)=25 处理时烤烟根际土壤NH4+-N 含量在整个生育期内呈降低趋势,而硝态氮呈增加趋势,且在团棵期、旺长期时显著高于现蕾期和成熟期,而土壤Nmin 随生育期呈降低趋势,这与烟株吸氮规律较吻合.与对照相比,施用有机肥显著增加大田烟株根际土壤微生物碳、氮含量.w(C)/w(N)=25、36 处理在烟株旺长期-成熟期时根际土壤微生物量氮显著高于w(C)/w(N)=15、52 处理,表明w(C)/w(N)=25~36 处理显著提高后期氮固持,减少后期氮供应,抵御氮的奢侈吸收.w(C)/w(N)=25、36 时烟株根际土壤转化酶活性随生育进程降低,但团棵期和旺长期时高于其他处理;w(C)/w(N)=25、36 处理烟株根际土壤脲酶活性在团棵时较高,根际氮素转化较为活跃,而后逐渐降低;各处理过氧化氢酶活性在团棵-现蕾期随生育进程增强;w(C)/w(N)=25、36 处理现蕾期和成熟期时过氧化氢酶活性显著高于其他处理.从整个生育期来看,在同等施氮量下,w(C)/w(N)=25-36 的有机肥处理的烤烟根际土壤脲酶活性呈现先上升后下降,之后趋于稳定的变化趋势,有利于烟株前期的旺盛生长和后期氮代谢及时向碳代谢转化.该研究表明增施有机肥可不同程度提高烤烟团棵期一成熟期时根际Nmin 含量,有机肥在w(C)/w(N)=25-36 时能增加烤烟生育前期对氮素的吸收与累积,而降低生育后期N 的过量吸收,从而有助于烟叶后期的品质建成. 展开更多
关键词 有机肥 酶活性 微生物量碳氮 硝态氮和铵态氮
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