不同土壤质地和含水率对炭基肥料氮素矿化的影响
发布时间：2021-03-29 12:38
为了探究土壤特性对炭基肥料氮素矿化的影响,采用室内培养和大田小区试验,分析了炭基肥在不同土壤质地（砂质壤土、粉砂质壤土、黏土）及含水率（80%、60%、40%田间最大持水量）条件下,氮素矿化动态变化特征。结果表明:在室内培养条件下,对于不同土壤质地,炭基肥在砂质壤土条件下矿化势最高,其次为黏土,最低的为粉砂质壤土;对于不同田间持水量,在粉砂质壤土条件下,炭基肥矿化势最高的为80%田间最大持水量（80%SMC）,其次为60%SMC,最低的是40%SMC;在砂质壤土和黏土条件下,炭基肥的矿化势均表现为60%SMC> 80%SMC> 40%SMC。培养状态下粉砂质壤土、砂质壤土、黏土条件下最大氮素有效性分别是34.12%、56.31%、41.14%,而在大田条件下,炭基肥单季氮素最大矿化率在粉砂质壤土、砂质壤土、黏土3种土壤质地下分别是50.61%、32.27%、34.29%。
【文章来源】：土壤. 2020,52(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
炭基肥氮素矿化特征
为了确定炭基肥在不同土壤质地及含水率条件下的氮素矿化速率，选用matlab中的diff函数对所拟合的方程求一阶导数得到矿化速率。如图2所示为各个土壤质地下炭基肥的氮素矿化速率。炭基肥料的氮素矿化速率从零上升到最大之后又降低到零的趋势发展，其曲线近似于高斯函数。对于粉砂质壤土处理，其矿化速率最大值为80%SMC处理，在25 d左右达到最大值，约为42mg/(kg·d)，其矿化速率在75 d左右降到1以下；对于60%SMC处理，其矿化速率达到最大值的时间明显滞后，约在60 d达到最大矿化率，而其速率小于1时其培养时间需要到120 d左右；对于矿化量最少的40%SMC其速率达到最大值时约为25 d，在其培养时间为80 d时速率就降至1以下。
大田条件下氮素矿化规律由埋设肥料袋的方法所得(图3)。在炭基肥料埋设进土壤后，除了在通水通气性很强的粉砂质壤土上马上出现了氮素的损失外，在砂质壤土和黏土这两种土壤质地上出现了氮素矿化的延后，在埋入土壤后10 d后才出现氮素的净矿化。从总矿化量上来看，粉砂质壤土处理能矿化出更多的氮素，在移栽后90 d矿化出了0.87 mg/kg的氮素；而砂质壤土处理氮素累计矿化量为0.56 mg/kg，为3个土壤质地最小量；黏土处理经90 d后矿化出的氮素为0.63 mg/kg。对于移栽后0～60 d和移栽后60～90 d矿化的氮素量，粉砂质壤土处理分别是0.63 mg/kg和0.25 mg/kg，这两者的比值为2.52；砂质壤土处理分别是0.47和0.09，比值为5.2；黏土处理分别是0.50和0.13，比值为3.8。对图3中曲线进行拟合，选用Levenberg-Marquard算法，其余与培养试验拟合方法选择一致。拟合结果如表4。可以看出拟合后曲线R2均在0.9以上，且标准差均在0.1以下，说明其能够代表原曲线的大部分信息。粉砂质壤土、砂质壤土、黏土最大矿化率分别为50.61%、32.27%、34.29%。在粉砂质土壤条件下存在田间条件最大矿化率大于培养试验最大矿化率的情况，原因可能是粉砂质壤土在大田条件下出现了较强烈的淋洗作用造成了一部分的氮素损失，并且大田条件下，土壤湿度不是处于恒定的状态，特别是对于保水性不强的粉砂质壤土，其干湿交替频率更高从而加强了氮素的矿化[26]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]农田施氮对水质和氮素流失的影响[J]. 张亦涛,刘宏斌,王洪媛,翟丽梅,刘申,雷秋良,任天志. 生态学报. 2016(20)
[2]我国生物炭基肥生产工艺与设备研究进展[J]. 原鲁明,赵立欣,沈玉君,尚书旗,孟海波. 中国农业科技导报. 2015(04)
[3]生物炭添加对酸化土壤中小白菜氮素利用的影响[J]. 俞映倞,薛利红,杨林章,何世颖,冯彦房,侯朋福. 土壤学报. 2015(04)
[4]生物质炭及炭基硝酸铵肥料理化性质研究[J]. 高海英,陈心想,张雯,何绪生,耿增超,佘雕,郭永利. 干旱地区农业研究. 2012(02)
[5]生物炭研究进展及其研究方向[J]. 谢祖彬,刘琦,许燕萍,朱春悟. 土壤. 2011(06)
[6]竹炭包膜对肥料氮淋溶和有效性的影响[J]. 钟雪梅,朱义年,刘杰,秦爱国. 农业环境科学学报. 2006(S1)
[7]绿肥中养分释放规律及对烟叶品质的影响[J]. 王岩,刘国顺. 土壤学报. 2006(02)
[8]温度和湿度对暖温带落叶阔叶林土壤氮矿化的影响[J]. 周才平,欧阳华. 植物生态学报. 2001(02)
[9]土壤硝态氮含量测定方法的选择和验证[J]. 陈明昌,张强,杨晋玲. 山西农业科学. 1995(01)
[10]靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨-氮[J]. 蒋岳文. 海洋环境科学. 1990(01)
硕士论文
[1]炭基肥对马铃薯生育及土壤特性的影响[D]. 任少勇.内蒙古农业大学 2014
[2]新型生物炭基氮肥的研制及田间应用研究[D]. 张雯.西北农林科技大学 2014
[3]水稻秸秆生物质炭基缓释肥的制备与应用研究[D]. 周旻旻.浙江大学 2013
本文编号：3107561
【文章来源】：土壤. 2020,52(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
炭基肥氮素矿化特征
为了确定炭基肥在不同土壤质地及含水率条件下的氮素矿化速率，选用matlab中的diff函数对所拟合的方程求一阶导数得到矿化速率。如图2所示为各个土壤质地下炭基肥的氮素矿化速率。炭基肥料的氮素矿化速率从零上升到最大之后又降低到零的趋势发展，其曲线近似于高斯函数。对于粉砂质壤土处理，其矿化速率最大值为80%SMC处理，在25 d左右达到最大值，约为42mg/(kg·d)，其矿化速率在75 d左右降到1以下；对于60%SMC处理，其矿化速率达到最大值的时间明显滞后，约在60 d达到最大矿化率，而其速率小于1时其培养时间需要到120 d左右；对于矿化量最少的40%SMC其速率达到最大值时约为25 d，在其培养时间为80 d时速率就降至1以下。
大田条件下氮素矿化规律由埋设肥料袋的方法所得(图3)。在炭基肥料埋设进土壤后，除了在通水通气性很强的粉砂质壤土上马上出现了氮素的损失外，在砂质壤土和黏土这两种土壤质地上出现了氮素矿化的延后，在埋入土壤后10 d后才出现氮素的净矿化。从总矿化量上来看，粉砂质壤土处理能矿化出更多的氮素，在移栽后90 d矿化出了0.87 mg/kg的氮素；而砂质壤土处理氮素累计矿化量为0.56 mg/kg，为3个土壤质地最小量；黏土处理经90 d后矿化出的氮素为0.63 mg/kg。对于移栽后0～60 d和移栽后60～90 d矿化的氮素量，粉砂质壤土处理分别是0.63 mg/kg和0.25 mg/kg，这两者的比值为2.52；砂质壤土处理分别是0.47和0.09，比值为5.2；黏土处理分别是0.50和0.13，比值为3.8。对图3中曲线进行拟合，选用Levenberg-Marquard算法，其余与培养试验拟合方法选择一致。拟合结果如表4。可以看出拟合后曲线R2均在0.9以上，且标准差均在0.1以下，说明其能够代表原曲线的大部分信息。粉砂质壤土、砂质壤土、黏土最大矿化率分别为50.61%、32.27%、34.29%。在粉砂质土壤条件下存在田间条件最大矿化率大于培养试验最大矿化率的情况，原因可能是粉砂质壤土在大田条件下出现了较强烈的淋洗作用造成了一部分的氮素损失，并且大田条件下，土壤湿度不是处于恒定的状态，特别是对于保水性不强的粉砂质壤土，其干湿交替频率更高从而加强了氮素的矿化[26]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]农田施氮对水质和氮素流失的影响[J]. 张亦涛,刘宏斌,王洪媛,翟丽梅,刘申,雷秋良,任天志. 生态学报. 2016(20)
[2]我国生物炭基肥生产工艺与设备研究进展[J]. 原鲁明,赵立欣,沈玉君,尚书旗,孟海波. 中国农业科技导报. 2015(04)
[3]生物炭添加对酸化土壤中小白菜氮素利用的影响[J]. 俞映倞,薛利红,杨林章,何世颖,冯彦房,侯朋福. 土壤学报. 2015(04)
[4]生物质炭及炭基硝酸铵肥料理化性质研究[J]. 高海英,陈心想,张雯,何绪生,耿增超,佘雕,郭永利. 干旱地区农业研究. 2012(02)
[5]生物炭研究进展及其研究方向[J]. 谢祖彬,刘琦,许燕萍,朱春悟. 土壤. 2011(06)
[6]竹炭包膜对肥料氮淋溶和有效性的影响[J]. 钟雪梅,朱义年,刘杰,秦爱国. 农业环境科学学报. 2006(S1)
[7]绿肥中养分释放规律及对烟叶品质的影响[J]. 王岩,刘国顺. 土壤学报. 2006(02)
[8]温度和湿度对暖温带落叶阔叶林土壤氮矿化的影响[J]. 周才平,欧阳华. 植物生态学报. 2001(02)
[9]土壤硝态氮含量测定方法的选择和验证[J]. 陈明昌,张强,杨晋玲. 山西农业科学. 1995(01)
[10]靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨-氮[J]. 蒋岳文. 海洋环境科学. 1990(01)
硕士论文
[1]炭基肥对马铃薯生育及土壤特性的影响[D]. 任少勇.内蒙古农业大学 2014
[2]新型生物炭基氮肥的研制及田间应用研究[D]. 张雯.西北农林科技大学 2014
[3]水稻秸秆生物质炭基缓释肥的制备与应用研究[D]. 周旻旻.浙江大学 2013
本文编号：3107561
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