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相似文献
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1.
秸秆还田是土壤培肥的重要措施之一,但培肥后土壤对氮素循环的调控功能是否具有可持续性以及与后续秸秆还田数量的关系尚不清楚。本研究对黑土旱地农田进行9年培肥处理后,设置了连续3年秸秆还田处理,秸秆还田量分别为年均秸秆产量(7500 kg·hm-2)的100%、67%、33%和0,探讨不同秸秆还田量对培肥土壤(0~10 cm)氮素转化过程的影响。结果表明: 秸秆还田通过影响氮素初级转化速率,控制培肥土壤NH4+-N和NO3--N的产生与消耗过程。当秸秆还田量低于67%时,NH4+-N生成速率显著降低,而其消耗速率显著提高,土壤保留NH4+-N的能力下降,而NO3--N生成速率增加,土壤NO3--N固持能力下降,增加NO3--N的积累及淋溶损失风险。对于东北旱地农田,利用秸秆归还进行黑土培肥,需要不低于67%收获量的秸秆持续还田才能维持土壤对氮素的保持功能。  相似文献   

2.
为探讨添加秸秆和生物炭土壤N2O排放对温度的响应,利用室内培养试验,研究CK(不施秸秆和生物炭)、LC(1%生物炭)、HC(2%生物炭)和HS(2.75%秸秆)4个处理分别在10℃(T1)、20℃(T2)和30℃(T3)3个培养温度下的N2O排放。随培养温度升高,CK、LC、HC和HS处理的土壤NH4+-N含量降低,NO3--N含量升高。相同温度下,添加不同物料的土壤铵态氮浓度表现为CK>LC>HC>HS,硝态氮含量表现为HC>LC>CK>HS。不同温度下,添加不同物料的土壤N2O排放差异较大。随着温度的升高(T1~T3),CK、LC、HC和HS处理土壤N2O累积排放量分别升高了46.49%~412.81%、64.69%~456.55%、7.42%~145.96%和105.91%~1421.66%。T3时,生物炭添加越多对土壤N2O排放的抑制作用越明显,L...  相似文献   

3.
生物炭对农田土壤氨挥发的影响机制研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
降低土壤氨挥发量是农田生态系统中减少土壤氮素损失、提高氮肥利用率的关键途径之一。生物炭具有独特的理化性质,施入土壤后可改变土壤理化性状,影响土壤氮素循环,并对农田土壤中氨挥发产生重要的影响。本文首先介绍了稻田和旱田两种土地利用方式下农田氨挥发过程及其影响因素(气候条件、土壤环境、施肥管理等);其次,重点综述了生物炭对农田生态系统氨挥发影响的研究进展,并从物理吸附机制、气液平衡机制、生物化学过程调节机制等方面探讨了生物炭介入下农田土壤氨挥发的响应机制,认为土壤氨挥发减排的响应主要是基于生物炭表面含氧官能团对土壤NH4+和NH3的吸附作用及促进土壤硝化作用;而生物炭增加土壤氨挥发排放主要与生物炭提高土壤pH值和透气性、增强土壤有机氮矿化微生物活性有关。最后,对生物炭减少土壤氨挥发、提高氮肥利用率的研究方向进行了展望。  相似文献   

4.
作为一种新型土壤改良剂,生物炭对土壤微生物群落的影响已有报道,但在采煤塌陷复垦区土壤氮循环微生物群落对生物炭添加的响应鲜有报道。以生物炭和炭基肥为添加材料,以淮北地区塌陷复垦土为供试土壤,通过室外盆栽试验,采用荧光定量PCR(qPCR)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究不同生物炭处理的土壤硝化和反硝化微生物的菌群变化。试验共设5个处理:对照(CK)、常规化肥(CF)、炭基肥(BF)、2%生物炭配施化肥(LB)和4%生物炭配施化肥(HB)。结果表明: 与CK处理相比,各施肥处理均显著提高了土壤氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)、反硝化细菌nirKnirS基因丰度。与CF处理相比,生物炭和炭基肥处理显著提高了AOB和nirK基因丰度,增幅分别达到42.9%~82.1%和33.5%~62.7%。冗余分析表明,土壤有机碳、pH、NH4+-N和速效钾是显著影响AOB群落结构的主要因子,而土壤有机碳、pH和NO3--N含量是影响nirK型反硝化细菌群落结构的关键因子。因此,施用生物炭与炭基肥能改良采煤塌陷复垦区土壤质量,提高硝化和反硝化微生物丰度,并改变AOB和nirK型反硝化细菌群落结构。  相似文献   

5.
氮素形态对树木养分吸收和生长的影响   总被引:26,自引:1,他引:25  
张彦东  白尚斌 《应用生态学报》2003,14(11):2044-2048
由于NH4+-N和NO3--N形态的差异,二者对树木养分吸收和生长发育的影响不同,树木常表现出对NH4+-N和NO3--N的选择性吸收,树种对NH4+-N和NO3--N吸收的偏好特性可能与生长地的土壤pH有关,来自于酸性土壤的树种通常具有喜NHON的特性,而来自于中性或碱性土壤的树种常表现出喜NO3--N的趋势,由于NH4+-N和NO3^--N所带电荷的差异,通常NH4+-N有利于阴离子的吸收,而NO3^--N则促进阳离子的吸收,在有些情况下,NH4+-N会抑制NO3--N的吸收,但抑制的机制目前还不清楚,树木吸收NH4+-N时,引起根际pH下降,相反吸收NO3--N时根际pH升高,根际pH变化可以改变土壤养分的有效性,并影响树木对养分的吸收利用,树木对NH4+-N和NO3--N的生长反应不同,有些喜NH4+-N的针叶树在供应NH4+-N时生长较好,多数植物在同时供应NH4+-N和NO3--N时生长量最大,有些树种在同时供应NH4+-N和NO3--N时也表现出最高的生长,但对于树木类似的研究还少,这一现象对于树木是否具有普遍性还需要大量试验证明。  相似文献   

6.
为探究施氮量和不同肥料调控措施对露地菜地土壤氨(NH3)挥发和氧化亚氮(N2O)排放的影响,在华北地区典型露地菜地设置了不同施氮水平和肥料调控措施的田间试验.结果表明: 春播黄瓜生育期内减氮20%和50%分别比常规施氮量降低氨挥发25.7%和48.0%;添加抑制剂(脲酶抑制剂+硝化抑制剂)和生物炭分别比等氮量氮肥处理氨挥发降低10.0%和6.1%;春播黄瓜生育期内减氮20%和50%分别使N2O排放量比常规施肥处理降低28.8%和61.0%;等氮量条件下添加联合抑制剂使N2O排放降低58.9%,而添加生物炭处理的N2O排放增加14.1%;在同样的条施覆土施肥方法下,与纯化学氮肥处理相比,有机肥替代30%氮肥对氨挥发和N2O减排的作用效果都不显著.对于集约化菜地,合理控制氮肥用量是降低土壤氨挥发及N2O排放的最有效措施.  相似文献   

7.
生化抑制剂组合对黄泥田土壤氨挥发及累积特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用室内培养方法,通过不同剂量和配比试验,研究脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、硝化抑制剂2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)及其两者组合对黄泥田土壤氨(NH3)挥发速率、累积特征及动力学特性的影响。结果表明:尿素施用于黄泥田土壤后3天NH3挥发速率逐渐到达峰值,随后下降趋于平稳;与单施尿素处理相比,不同剂量CP处理会加剧土壤中NH3挥发,增加NH3挥发速率峰值10.9%;不同剂量NBPT处理延缓土壤中NH3挥发出峰时间,显著降低NH3挥发速率峰值35.0%;培养第24天,NBPT处理土壤NH3挥发累积量较单施尿素处理降低37.2%,而CP处理增加2.1%;NBPT抑制黄泥田土壤NH3挥发效果显著;与仅添加CP处理相比,两者组合表现出有效地对NH3挥发损失的协同抑制效应;NBPT+CP组合可以有效延缓施肥初期尿素水解,从而减少NH3挥发损失;土壤NH3挥发累积量(第24天)较单施尿素处理降低14.2%,而随着CP剂量的增加,损失量增大;NH3挥发累积量随时间(t)变化的动力学特性可用Elovich方程(qt=a+blnt)进行定量描述,且拟合值显著相关;其中,CP处理增加斜率b值,且随着剂量的增加而增大;NBPT处理降低斜率b值,且随着剂量的增加而减小;NBPT+CP组合可以有效降低斜率b值。相关性分析表明,黄泥田土壤中NH3挥发速率与pH值呈显著正相关。总体认为,在黄泥田土壤中施用NBPT,或与CP配施可以显著减少土壤NH3挥发损失量,降低土壤氮素损失,提高肥料利用率。  相似文献   

8.
不同尿素配施处理下土壤氨挥发特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用室内恒温模拟培养方法,以单施尿素处理为对照,研究了减量尿素配施玉米秸秆、配施脲酶抑制剂NBPT和硝化抑制剂DMPP组合、配施玉米秸秆+抑制剂组合等处理对棕壤氨挥发特性的影响,分析了不同处理土壤的p H、铵态氮、硝态氮含量与氨挥发速率的相关性。结果表明:单施尿素处理氨挥发速率在第3天即达到峰值;减量尿素配施玉米秸秆处理的氨挥发速率峰值出现时间延迟至施肥后第5天;在配施玉米秸秆的土壤中添加抑制剂组合后,氨挥发速率峰值延迟至第11天出现。与单施尿素相比,减量尿素配施玉米秸秆并添加抑制剂组合可显著降低氨挥发速率峰值74.27%,培养18 d可减少氨挥发累积损失量43.96%。不同处理的氨挥发速率与土壤的铵态氮浓度、p H呈正相关,与土壤的硝态氮浓度呈负相关。配施玉米秸秆并添加抑制剂组合的土壤中铵态氮浓度达到高峰后可长时间保持较高水平(350 mg·kg-1),并可有效减少硝态氮的浓度。  相似文献   

9.
探究施用生物炭和脲酶抑制剂/硝化抑制剂对亚热带水稻土氮素硝化过程的调控作用、氨挥发和N2O排放的温室效应潜能的影响,确定生物炭与硝化和脲酶抑制剂的最佳组合,可为削减施用氮肥带来的活性氮气体排放对环境的负面风险提供理论依据。本研究采用室内好气培养试验方式,以单施尿素(N)为对照,设置7个试验处理[尿素+生物炭(NB),尿素+硝化抑制剂(N+NI),尿素+脲酶抑制剂(N+UI),尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(N+NIUI),尿素+硝化抑制剂+生物炭(NB+NI),尿素+脲酶抑制剂+生物炭(NB+UI),尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂+生物炭(NB+NIUI)],观测生物炭与脲酶抑制剂(NBPT)/硝化抑制剂(DMPP)配施下土壤无机氮含量、N2O排放及氨挥发的变化动态。结果表明: 1)培养期间,与N处理(5.11 mg N·kg-1·d-1)相比,NB处理的土壤硝化速率常数显著增加33.9%,N+NI处理显著降低22.9%;NB处理显著提高了氨氧化细菌(AOB)丰度,增幅达56.0%。2)与N处理相比,N+NI和NB+NI处理的NH3累积排放量均显著增加约49%;N+UI处理降低了NH3累积损失量,NB+UI处理抑制效果更明显。3)各处理的N2O排放速率高峰均出现在施肥后前10 d;NB处理的N2O排放高峰出现最早,N处理排放速率最高(5.87 μg·kg-1·h-1);硝化抑制剂与脲酶抑制剂配施减少土壤N2O排放的效果最佳。综合计算各处理直接N2O和间接N2O(NH3)排放产生的温室效应潜能(GWP)发现,N+NI和NB+NI处理较N处理分别增加了34.8%和40.9%,而NB和NB+UI处理的GWP显著降低了45.9%和60.5%。因此,生物炭与脲酶抑制剂配施对降低土壤活性氮气体排放所产生的温室效应潜能效果最佳。  相似文献   

10.
掺混氮肥配施抑制剂对土壤氮库的调控作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用冬小麦盆栽试验,探讨掺混氮肥(缓释肥N∶普通尿素N=1∶1)配施氮肥抑制剂NAM对冬小麦土壤铵态氮、硝态氮、微生物生物量氮和固定态铵含量及小麦产量、氮肥利用率的影响,分析不同处理土壤矿质氮库、微生物生物量氮库和固定态铵库的动态变化特征.试验共设6个处理,不施氮肥(CK)、普通尿素(U)、掺混氮肥(MU)、MU+2.5‰NAM(MUN1)、MU+5‰NAM(MUN2)和MU+7.5‰NAM(MUN3).结果表明:与MU处理相比,MUN2和MUN3处理推迟了NH4+-N峰值出现的时间;小麦整个生长季,添加NAM处理的土壤矿质氮平均含量比MU处理下降了5.3%~11.7%;分蘖期至抽穗期,MU处理的微生物生物量氮矿化量和矿化率分别为38.96 mg·kg-1和91.5%,均高于U处理,而MUN1、MUN2和MUN3处理分别为58.73 mg·kg-1和83.3%、94.20 mg·kg-1和94.6%、104.46 mg·kg-1和96.3%,添加NAM处理固定态铵的释放量比MU处理提高了2.83~9.19 mg·kg-1.通径分析结果显示,与MU处理相比,添加NAM减弱了土壤NH4+-N库对NO3--N库的直接影响,增强了固定态铵库通过影响NH4+-N库对NO3--N库的间接作用.同时,MUN1、MUN2和MUN3处理的小麦籽粒产量较MU处理分别提高了31.6%、21.5%和22.9%,氮肥利用率分别提高了8.1%、13.5%和3.1%.综上,配施NAM通过对氮素释放及在土壤中转化的双重调控,延迟土壤NH4+-N峰值出现的时间及后续向NO3--N的转化,提高微生物生物量氮和固定态铵的供氮作用,从而提高了作物产量和氮肥利用率.  相似文献   

11.
新型磷酰胺类脲酶抑制剂对不同质地土壤尿素转化的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
周旋  吴良欢  戴锋 《生态学杂志》2016,27(12):4003-4012
施用脲酶抑制剂是降低尿素水解、减少氨气挥发损失、提高作物氮(N)肥利用率的重要途径之一.采用室内恒温、恒湿模拟试验方法,在25 ℃黑暗条件下培养,研究新型磷酰胺类脲酶抑制剂N-丙基磷酰三胺(NPPT)的脲酶抑制效果,比较其与N-丁基磷酰三胺(NBPT)在不同尿素用量条件下不同质地土壤中对脲酶的抑制差异.结果表明: 在壤土和黏土中,尿素作用时间≤9 d,添加抑制剂可以将尿素水解时间延长3 d以上.砂土中,尿素分解过程相对缓慢,添加抑制剂显著降低土壤脲酶活性,抑制NH4+-N生成.在培养期间,不同尿素用量条件下,脲酶抑制剂在不同质地土壤中的抑制效果表现为高施N量优于低施N量.培养第6天,在尿素用量250 mg N·kg-1条件下,NBPT和NPPT在砂土中脲酶抑制率分别为56.3%和53.0%,在壤土中分别为0.04%和0.3%,在黏土中分别为4.1%和6.2%;尿素用量500 mg N·kg-1,NBPT和NPPT在砂土中脲酶抑制率分别为59.4%和65.8%,在壤土中分别为14.5%和15.1%,在黏土中分别为49.1%和48.1%.不同质地土壤中脲酶抑制效果表现为砂土>黏土>壤土.不同抑制剂处理在培养期间土壤NH4+-N含量呈现先上升后下降的趋势,而NO3--N含量和表观硝化率均呈现逐渐上升的趋势.与单施尿素处理相比,添加脲酶抑制剂NBPT和NPPT显著增加土壤中的残留尿素态N,降低NH4+-N生成.新型脲酶抑制剂NPPT在不同质地土壤中的抑制效果与NBPT相似,是一款有效的脲酶抑制剂.  相似文献   

12.
日光温室番茄-西瓜轮作系统不同水氮处理氨挥发特征   总被引:3,自引:0,他引:3  
为探究黄土高原地区日光温室果蔬栽培中氨挥发特征,在陕西省杨凌区选择当地典型的日光温室,设置4个不同的水氮处理,采用密闭式间歇抽气法监测番茄-西瓜轮作季的氨挥发特征.结果表明: 日光温室栽培土壤氮素转化快,施氮处理施肥后第1~2天氨挥发出现峰值,氨挥发峰值为0.26~2.02 kg N·hm-2·d-1,7 d左右各处理氨挥发通量相近;施氮处理间氨累积排放量无显著差异;相同施氮量条件下,降低灌溉量氨累积排放量两季平均增加了46.7%;不同种植季氨平均排放通量和累积排放量均表现为西瓜季高于番茄季,西瓜季高温促进了氨排放;土壤铵态氮含量、土壤孔隙含水量、0~5 cm地温和温室气温均对氨排放通量有极显著影响,而土壤pH值与氨挥发通量呈显著负相关关系.不同种植季氨挥发通量和累积排放量存在差异,降低施氮量可减少氨排放,相同施氮量条件下降低灌溉量增加了氨排放.  相似文献   

13.
本研究于2019年7月—2020年7月在浙江省杭州市典型毛竹林布置野外控制实验,采用静态箱-气相色谱法测定毛竹林土壤N2O通量,分析生物质炭(10 t·hm-2)、氮沉降(60 kg N·hm-2·a-1)、生物质炭+氮沉降混合处理对土壤N2O通量的影响,并探讨了土壤N2O通量与环境因子的关系。结果表明: 与对照相比,氮沉降处理使毛竹林土壤N2O年累积排放量增加了14.6%,而施用生物质炭及其与氮沉降混合处理则分别降低了20.8%和10.6%。相关分析表明,在所有处理下,毛竹林土壤N2O排放速率与土壤温度、硝态氮含量、脲酶和蛋白酶活性之间均呈极显著相关,与土壤铵态氮含量均呈显著相关。在氮沉降背景下,施用生物质炭对毛竹林土壤N2O通量仍具有显著的减排效应。  相似文献   

14.
孙志高  孙文广 《生态学杂志》2016,27(4):1135-1144
以黄河口生态恢复前后未恢复区(R0)、2007年恢复区(R2007)和2002年恢复区(R2002)的芦苇湿地为研究对象,研究了不同形态氮输入对湿地土壤N2O产生过程的影响与贡献.结果表明: 硝态氮(NO3--N)输入对恢复区湿地土壤N2O总产生量的影响远远大于铵态氮(NH4+-N),但两者均抑制了R0土壤的N2O总产生量.尽管NO3--N输入对R2002表层土壤N2O总产生量的影响明显大于R2007,但二者的N2O产生量均随氮输入量的增加而增加.恢复区湿地土壤的反硝化作用和硝化细菌反硝化作用受NO3--N输入的影响明显,而R0土壤产生N2O的生物过程受其影响并不显著.尽管NH4+-N输入对湿地土壤N2O的总产生量影响不大,但其输入整体促进了R0 土壤的硝化细菌反硝化作用、R2007土壤的硝化作用和R2002土壤的非生物作用.比较而言,NO3--N输入对R0、R2007和R2002湿地土壤N2O产生的非生物作用主要表现为抑制,NH4+-N输入则整体提高了R0和R2002湿地土壤非生物作用的N2O产生量,这与不同形态氮输入对土壤pH的调节作用密切相关.研究发现,NO3--N输入大大增加了湿地土壤的N2O总产生量,改变了原有湿地土壤生物作用和非生物作用的贡献模式,故生态恢复工程导致的营养盐输入(NO3--N)应受到特别关注.  相似文献   

15.
以黄河口生态恢复前后未恢复区(R0)、2007年恢复区(R2007)和2002年恢复区(R2002)的芦苇湿地为研究对象,研究了不同形态氮输入对湿地土壤N2O产生过程的影响与贡献.结果表明: 硝态氮(NO3--N)输入对恢复区湿地土壤N2O总产生量的影响远远大于铵态氮(NH4+-N),但两者均抑制了R0土壤的N2O总产生量.尽管NO3--N输入对R2002表层土壤N2O总产生量的影响明显大于R2007,但二者的N2O产生量均随氮输入量的增加而增加.恢复区湿地土壤的反硝化作用和硝化细菌反硝化作用受NO3--N输入的影响明显,而R0土壤产生N2O的生物过程受其影响并不显著.尽管NH4+-N输入对湿地土壤N2O的总产生量影响不大,但其输入整体促进了R0 土壤的硝化细菌反硝化作用、R2007土壤的硝化作用和R2002土壤的非生物作用.比较而言,NO3--N输入对R0、R2007和R2002湿地土壤N2O产生的非生物作用主要表现为抑制,NH4+-N输入则整体提高了R0和R2002湿地土壤非生物作用的N2O产生量,这与不同形态氮输入对土壤pH的调节作用密切相关.研究发现,NO3--N输入大大增加了湿地土壤的N2O总产生量,改变了原有湿地土壤生物作用和非生物作用的贡献模式,故生态恢复工程导致的营养盐输入(NO3--N)应受到特别关注.  相似文献   

16.
光合细菌对水产养殖水质和水生生物的影响   总被引:8,自引:0,他引:8  
研究光合细菌对水产养殖水体的水质,如化学需氧量(COD)、氨氮(NH4+-N)、溶解氧(DO)、pH等指标,及对水生生物,如藻类植物和细菌的种群组成的影响。结果表明:鲤鱼养殖水中投放一定量的光合细菌,能明显去除水中有机物和NH4+-N,增加DO的含量,稳定pH值。光合细菌对水中藻类也有明显影响,0.50%、1%剂量组中藻类明显增加,其中硅藻在所有藻类中所占比例可达26%以上,绿藻所占比例达60%左右,而以蓝藻为主的杂藻则下降到10%左右。光合细菌对有害菌有一定的抑制作用,使得弧菌属、气单胞菌属等致病菌所占比例显著降低。  相似文献   

17.
采用千米网格的方法,对黄河三角洲滨海湿地进行土壤采样和植被群落调查,利用MaxEnt模型和GIS空间分析技术,模拟该地区优势物种的潜在分布,定量分析优势物种的主导环境影响因子及其生态位参数.结果表明: 黄河三角洲滨海湿地的优势物种为柽柳、芦苇和盐地碱蓬.影响柽柳、芦苇和盐地碱蓬潜在分布的主导环境因子分别为硝态氮、盐分、坡度、镁、海拔和铵态氮,硝态氮、盐分、全磷、pH、海拔和铵态氮,硝态氮、盐分和铵态氮.黄河三角洲滨海湿地优势物种的存在概率与盐分呈正相关,与其他主导环境影响因子呈负相关.黄河三角洲滨海湿地优势物种的潜在核心适生区主要分布在滨海地区,芦苇的分布范围较柽柳和盐地碱蓬更广泛.  相似文献   

18.
为探究氮输入和根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响,对8个水平氮添加处理下(0、1、2、4、8、16、24和32 g N·m-2·a-1)晋北盐渍化草地根际和非根际土壤理化性质进行研究。结果表明: 氮添加显著降低根际土壤pH,显著增加根际和非根际土壤Ca2+、NO3--N和无机氮含量;随氮添加量的增加,根际和非根际土壤Ca2+、NO3--N、无机氮含量以及根际土壤全氮含量呈逐渐升高的趋势,而根际土壤Na+、K+、Mg2+、NH4+-N和氨基酸含量以及非根际土壤全氮含量呈先升高后降低的趋势。主成分分析表明,根际土壤理化性质对低氮(≤8 g·m-2·a-1)和高氮添加(>8 g·m-2·a-1)的响应具有明显差异。根际土壤pH、有机酸和氨基酸含量分别比非根际土壤低0.71、44.3%和9.8%,而K+、Ca2+、Mg2+、NH4+-N、无机氮、全碳和全氮含量分别比非根际土壤高51.0%、47.6%、20.8%、215.5%、139.3%、31.7%和65.3%,表明根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响大于氮输入的影响。  相似文献   

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