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长期有机培肥模式下黑土碳与氮变化及氮素矿化特征

邵兴芳 徐明岗 张文菊 黄敏 周显 朱平 高洪军

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长期有机培肥模式下黑土碳与氮变化及氮素矿化特征

    作者简介: 邵兴芳(1988—), 女, 安徽马鞍山人, 硕士研究生,主要从事土壤环境化学研究。 E-mail: shaoxingfang163@163.com;
    通讯作者: 张文菊, E-mail:shaoxingfang163@163.com
  • 基金项目:

    公益性行业(农业)科研专项(201303126,201203030); 国家自然科学基金青年基金项目(41101210)资助。

Changes of soil carbon and nitrogen and characteristics of nitrogen mineralization under long-term manure fertilization practices in black soil

    Corresponding author: ZHANG Wen-ju, E-mail:shaoxingfang163@163.com ;
  • 摘要: 土壤氮的矿化是土壤氮素肥力的重要指标,是影响作物产量至关重要的因素。本研究依托黑土长期定位试验,通过取样分析研究了32 a不同培肥模式下黑土碳、 氮及主要活性组分的变化,采用淹水培养法研究了不同施肥模式下黑土氮素的矿化特征。结果表明,施肥显著提高黑土可溶性碳(DOC)、 氮(DON)的含量及其比例。在氮、 磷、 钾化肥的基础上配施有机肥,显著降低了土壤微生物量氮(SMBN)占土壤总氮的比例,提高了土壤微生物量的C/N比值(SMBC/SMBN),促进了土壤氮的生物固持。施肥32 a后,单施常量和高量有机肥处理的土壤氮的矿化量(Nt)显著提高,分别相当于不施肥的8.2倍和10.2倍,而单施氮或氮磷钾化肥对黑土氮素矿化量无明显影响。施用有机肥显著提高了土壤氮素的矿化率(Nt/TN),但有机肥配施化肥(氮或氮磷钾)的处理与单施有机肥相比,黑土氮的矿化率显著降低,降低幅度分别为23.5%~32.1% 和14.1%~17.8%。土壤氮素矿化量与土壤有机质、 全氮储量、 活性碳、 氮组分均呈极显著线性相关,但氮素的矿化率随着有机质和全氮含量的提高而提高至0.4% 后基本稳定。表明尽管土壤氮的矿化与有机质的含量直接相关,但土壤有机质的品质同样决定着土壤氮素的矿化能力。施有机氮是提高土壤供氮能力的重要途径。
  • [1] 龙杰琦苗淑杰李娜郝翔翔乔云发 . 施用生物炭提高黑土有机质的稳定性和更新速度. 植物营养与肥料学报, 2022, 28(): 1-11. doi: 10.11674/zwyf.2021290
    [2] 侯建勋张水梅袁静超程松刘剑钊刘松涛梁尧任军蔡红光 . 玉米秸秆源有机物料对黑土养分有效性与酶活性的提升效应. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(4): 610-618. doi: 10.11674/zwyf.20273
    [3] 张秀芝高洪军彭畅李强朱平高强 . 长期有机培肥黑土有机碳、全氮及玉米产量稳定性的变化特征. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(9): 1473-1481. doi: 10.11674/zwyf.18390
    [4] 王琼展晓莹张淑香彭畅高洪军张秀芝朱平ColinetGilles . 长期有机无机肥配施提高黑土磷含量和活化系数. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(6): 1679-1688. doi: 10.11674/zwyf.18255
    [5] 杨洪波史天昊徐明岗段英华 . 长期不同施肥下肥料氮在黑土不同团聚体有机物中的固持差异. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(2): 357-364. doi: 10.11674/zwyf.17321
    [6] 龚海青付海美徐明岗郜红建朱平高洪军 . 黑土有机氮肥替代率演变及其对土壤有机碳的响应. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(6): 1520-1527. doi: 10.11674/zwyf.18151
    [7] 李桂花郭俊娒姜慧敏张建峰 . 有机肥和秸秆炭分别替代部分尿素和秸秆降低黑土温室效应的效果. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(6): 1566-1573. doi: 10.11674/zwyf.18159
    [8] 郑朝霞王颖石磊巩庆利郑伟赵志远翟丙年 . 陕西省苹果主产区土壤有机质、氮磷钾养分含量与分布特征. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(5): 1191-1198. doi: 10.11674/zwyf.17010
    [9] 梁尧苑亚茹韩晓增李禄军邹文秀任军李刚 . 化肥配施不同剂量有机肥对黑土团聚体中有机碳与腐殖酸分布的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(6): 1586-1594. doi: 10.11674/zwyf.15453
    [10] 韩兆迎朱西存刘庆房贤一王卓远 . 黄河三角洲土壤有机质含量的高光谱反演. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(6): 1545-1552. doi: 10.11674/zwyf.2014.0625
    [11] 汪吉东张辉张永春许仙菊宁运旺马洪波陈杰 . 连续施用不同比例鸡粪氮对水稻土有机质积累及土壤酸化的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(5): 1178-1185. doi: 10.11674/zwyf.2014.0514
    [12] 周博高佳佳周建斌 . 不同种类有机肥碳、 氮矿化特性研究. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(2): 366-373. doi: 10.11674/zwyf.2012.11318
    [13] 解丽娟王伯仁徐明岗彭畅刘骅 . 长期不同施肥下黑土与灰漠土有机碳储量的变化. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(1): 98-105. doi: 10.11674/zwyf.2012.11143
    [14] 唐晓乐李兆君马岩梁永超 . 低温条件下黄腐酸和有机肥活化黑土磷素机制. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(4): 894-900. doi: 10.11674/zwyf.2012.11416
    [15] 卢艳丽白由路杨俐苹王磊王贺 . 东北平原不同类型土壤有机质含量高光谱反演模型同质性研究. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(2): 456-463. doi: 10.11674/zwyf.2011.0215
    [16] 邱莉萍张兴昌程积民 . 不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(5): 1166-1171. doi: 10.11674/zwyf.2011.1073
    [17] 孙桂芳金继运王玲莉石元亮 . 低分子量有机酸类物质对红壤和黑土磷有效性的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(6): 1426-1432. doi: 10.11674/zwyf.2010.0618
    [18] 于寒青孙楠吕家珑高菊生徐明岗王伯仁 . 红壤地区三种母质土壤熟化过程中有机质的变化特征. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(1): 92-98. doi: 10.11674/zwyf.2010.0113
    [19] 张俊清朱平张夫道 . 有机肥和化肥配施对黑土有机氮形态组成及分布的影响. 植物营养与肥料学报, 2004, 10(3): 245-249. doi: 10.11674/zwyf.2004.0305
    [20] 严慧峻刘继芳张锐单秀枝魏由庆许建新高峻岭马卫萍殷光兰安文钰 . 黄淮海平原盐渍土有机质消长规律的研究. 植物营养与肥料学报, 1997, 3(1): 1-8. doi: 10.11674/zwyf.1997.0101
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-13
  • 录用日期:  2014-01-17
  • 刊出日期:  2014-03-25

长期有机培肥模式下黑土碳与氮变化及氮素矿化特征

    作者简介:邵兴芳(1988—), 女, 安徽马鞍山人, 硕士研究生,主要从事土壤环境化学研究。 E-mail: shaoxingfang163@163.com
    通讯作者: 张文菊, shaoxingfang163@163.com
  • 1. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081;
  • 2. 武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉 430070;
  • 3. 吉林省农业科学院农业环境与资源研究所,长春 130033
  • 基金项目:

    公益性行业(农业)科研专项(201303126,201203030); 国家自然科学基金青年基金项目(41101210)资助。

  • 摘要: 土壤氮的矿化是土壤氮素肥力的重要指标,是影响作物产量至关重要的因素。本研究依托黑土长期定位试验,通过取样分析研究了32 a不同培肥模式下黑土碳、 氮及主要活性组分的变化,采用淹水培养法研究了不同施肥模式下黑土氮素的矿化特征。结果表明,施肥显著提高黑土可溶性碳(DOC)、 氮(DON)的含量及其比例。在氮、 磷、 钾化肥的基础上配施有机肥,显著降低了土壤微生物量氮(SMBN)占土壤总氮的比例,提高了土壤微生物量的C/N比值(SMBC/SMBN),促进了土壤氮的生物固持。施肥32 a后,单施常量和高量有机肥处理的土壤氮的矿化量(Nt)显著提高,分别相当于不施肥的8.2倍和10.2倍,而单施氮或氮磷钾化肥对黑土氮素矿化量无明显影响。施用有机肥显著提高了土壤氮素的矿化率(Nt/TN),但有机肥配施化肥(氮或氮磷钾)的处理与单施有机肥相比,黑土氮的矿化率显著降低,降低幅度分别为23.5%~32.1% 和14.1%~17.8%。土壤氮素矿化量与土壤有机质、 全氮储量、 活性碳、 氮组分均呈极显著线性相关,但氮素的矿化率随着有机质和全氮含量的提高而提高至0.4% 后基本稳定。表明尽管土壤氮的矿化与有机质的含量直接相关,但土壤有机质的品质同样决定着土壤氮素的矿化能力。施有机氮是提高土壤供氮能力的重要途径。

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