黑土区水稻土水稳性团聚体有机氮组分及其对矿化氮的贡献

发布时间：2017-09-27 00:04

  本文关键词：黑土区水稻土水稳性团聚体有机氮组分及其对矿化氮的贡献

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【摘要】：东北黑土区水稻土已成为该区域重要的水稻土资源之一。水稻土有机氮的化学形态和存在状况直接影响土壤有机氮的矿化分解,是影响土壤氮素有效性的重要因子。科学地评价黑土区水稻土的氮素肥力特征,对于黑土的合理利用和培肥具有重要意义。目前为止,对于黑土区水稻土有机氮组分及可矿化氮的关系等内容还缺乏深入系统的研究。本文以黑土区水稻土为研究对象,采用湿筛法、Bremner法以及长期淹水培养法,研究了不同有机碳(氮)水平水稻土水稳性团聚体的组成、有机氮组分分布以及氮素矿化特征,分析了各级团聚体有机氮组分与可矿化氮之间的关系,探讨了对可矿化氮有重要贡献的有机氮组分。主要研究结果如下：(1)土壤以2～0.25 mm团聚体组成为最大,是优势粒级,具有明显的固碳、氮的能力；土壤有机碳、全氮含量对该粒级团聚体组成及其碳、氮影响显著(P0.01)。(2)土壤及各级团聚体中均以酸解氮为主,酸解各组分氮含量及其占土壤全氮比例的分布规律均表现为未知态氮氨基酸态氮氨态氮氨基糖态氮,各组分有机氮主要赋存在2～0.25 mm团聚体中；酸解各组分氮对各级团聚体形成的作用因团聚体粒级不同而异,对＞0.25 mm、2 mm、0.053 mm团聚体形成有重要贡献的组分分别为酸解氨态氮和氨基酸态氮、酸解氨态氮和氨基糖态氮。(3)土壤氮矿化潜势(N0)为38.0～175.3 mg kg-1,矿化速率常数(k0)为0.022～0.041 d-1,氮矿化潜势主要分布在2～0.25 mm团聚体中(50.9-85.8 mg kg-1),其次依次分布在2 mm、0.25～0.053 mm和0.053 mm团聚体中；土壤氮矿化潜势(No)与土壤有机碳、全氮和pH值之间均呈显著正相关(p＜0.01或p＜0.05),矿化速率常数(k0)与土壤全氮、pH值之间均呈显著负相关(p＜0.05),土壤有机碳(氮)及pH值是影响土壤有机氮素矿化的重要因素,各级团聚体中全氮含量和C/N值是影响各级团聚体氮素矿化的重要因素。(4)土壤酸解氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮及和非酸解氮均与氮矿化势关系密切(p＜0.01),酸解氨态氮对可矿化氮的贡献最大,是土壤可矿化氮的主要来源；各级团聚体中有机氮组分对其可矿化氮的贡献因团聚体粒级不同而异,在＞2 mm、2～0.25mm、0.25～0.053 mm、0.053 mm团聚体中对其可矿化氮有重要贡献的组分分别为非酸解氮、酸解未知态氮、酸解氨基酸态氮和氨态氮、酸解氨态氮和氨基酸态氮。本文对黑土区不同碳氮水平水稻土水稳性团聚体有机氮组分及其氮素矿化进行了全面系统的研究,分析了各级团聚体有机氮组分对其可矿化氮的贡献,从团聚体的微观角度,探讨了土壤供氮的机理。研究结果为明确黑土区水稻土的氮素肥力特征及其合理培肥具有重要理论与应用价值。
【关键词】：黑土区 水稻土 水稳性团聚体 有机氮组分 氮矿化潜势
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 前言12-24
• 1.1 国内外研究现状12-21
• 1.1.1 土壤团聚体组成及其稳定性的研究12-14
• 1.1.2 土壤团聚体有机氮组分的研究14-18
• 1.1.3 土壤团聚体氮素矿化特征的研究18-20
• 1.1.4 有机氮组分与可矿化氮关系的研究20-21
• 1.2 研究目的和意义21-22
• 1.3 研究的主要内容与技术路线22-24
• 1.3.1 研究的主要内容22-23
• 1.3.2 技术路线23-24
• 第二章 材料与方法24-29
• 2.1 研究区概况24
• 2.2 土壤样品采集24-25
• 2.3 分析项目及测定方法25-27
• 2.3.1 土壤团聚体分级25
• 2.3.2 土壤及各级团聚体有机氮的分组25-26
• 2.3.3 土壤及各级团聚体有机氮矿化培养试验26-27
• 2.3.4 土壤基本理化性质测定27
• 2.4 数据处理与分析27-29
• 2.4.1 各级团聚体中各指标的计算27-28
• 2.4.2 土壤团聚体分形维数的计算28
• 2.4.3 数据分析28-29
• 第三章 结果分析与讨论29-59
• 3.1 黑土区水稻土水稳性团聚体组成及其有机碳、全氮分布29-33
• 3.1.1 水稳性团聚体组成及其稳定性29-30
• 3.1.2 土壤及水稳性团聚体中有机碳、全氮含量30-32
• 3.1.3 讨论32-33
• 3.1.4 小结33
• 3.2 黑土区水稻土水稳性团聚体有机氮组分的分布特征33-43
• 3.2.1 土壤中有机氮组分的组成33-36
• 3.2.2 水稳性团聚体中有机氮组分的分布36-41
• 3.2.3 讨论41-43
• 3.2.4 小结43
• 3.3 黑土区水稻土水稳性团聚体氮素矿化特征43-51
• 3.3.1 土壤中潜在氮矿化势及矿化速率常数43-46
• 3.3.2 水稳性团聚体中潜在氮矿化势及矿化速率常数46-49
• 3.3.3 水稳性团聚体中潜在氮矿化势及矿化速率常数与其有机碳、全氮的关系49-50
• 3.3.4 讨论50-51
• 3.3.5 小结51
• 3.4 黑土区水稻土水稳性团聚体中有机氮组分对可矿化氮的贡献51-59
• 3.4.1 土壤中有机氮组分对可矿化氮的贡献51-53
• 3.4.2 水稳性团聚体中有机氮组分对可矿化氮的贡献53-57
• 3.4.3 讨论57-58
• 3.4.4 小结58-59
• 第四章 结论59-61
• 参考文献61-70
• 致谢70-71
• 读硕士学位期间发表的论文71

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本文编号：926490