土壤氮素矿化与固定及其影响因素的研究

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作物吸收氮素的主要形态

作物吸收氮素的主要形态

作物吸收氮素的主要形态引言氮素是植物生长必需的元素之一,在土壤中存在多种形态。

植物对氮素的吸收主要以两种形态为主:铵态氮和硝态氮。

本文将对这两种形态的氮素吸收机制、影响因素以及其对植物生长发育的影响进行全面、详细、完整且深入的探讨。

铵态氮的吸收铵态氮的来源铵态氮(NH4+)主要来自土壤中的硝态氮还原、有机质分解以及化肥施用等多种途径。

在土壤中,铵态氮往往与阳离子交换复合形成固定态铵。

铵态氮的吸收机制植物对铵态氮的吸收主要通过根毛吸附和根细胞主动转运两个步骤进行。

根毛吸附根毛表面的负电荷使其能有效地吸附带正电荷的铵态氮。

根毛吸附对铵态氮的吸收提供了一个初级的屏障,有效降低了土壤中的铵态氮丧失。

根细胞主动转运在根毛吸附后,铵态氮通过根细胞的质膜转运蛋白进入细胞内。

这个过程通常需要消耗能量,并与质膜电位和pH的变化有关。

铵态氮的调控机制铵态氮的吸收可受到植物体内多种生理调控机制的影响。

其中,根毛表面的负电荷和神经介质的作用是两个重要因素。

根毛表面的负电荷根毛表面的负电荷可以阻止土壤中的阳离子进入根毛,从而增加铵态氮的吸收量。

植物通过调节根毛上负电荷的密度和分布来适应土壤中铵态氮的浓度变化。

神经介质的作用神经介质可以通过调节植物体内的钙离子浓度来调控根毛细胞对铵态氮的吸收。

铵态氮的对植物生长发育的影响铵态氮的供应对植物的生长发育具有重要影响。

适宜的铵态氮供应可以促进植株生长和增加产量,但过量的铵态氮则可能导致氮素过剩和根系发育不良等问题。

硝态氮的吸收硝态氮的来源硝态氮(NO3-)是土壤中的主要氮素形态之一,它通常来自于大气中的沉降和土壤中的氧化亚氮。

硝态氮的吸收机制植物对硝态氮的吸收主要通过根细胞的主动转运和根毛对流两个过程进行。

根细胞的主动转运根细胞通过质膜上的硝酸盐转运蛋白将土壤中的硝态氮进入细胞内。

这个过程需要消耗能量,并与质膜电位和pH的变化有关。

根毛对流根毛对流是硝态氮进入根组织的另一种重要途径。

施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究

施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究

施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究1. 引言1.1 研究背景土壤中氮固持作用对于植物生长和土壤生态系统的稳定性具有重要影响。

氮是植物生长的必需营养元素,但过量的氮肥使用会导致土壤中氮的积累和流失,对环境造成污染。

研究如何有效固持土壤中的氮,降低氮肥的流失,提高氮利用效率具有重要的理论和实践意义。

目前,关于施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究还比较有限。

大部分研究集中在施肥量和施肥时间等方面,对不同施肥方式对氮固持作用的影响尚未深入探讨。

通过系统的研究,可以更好地了解各种施肥方式对土壤氮固持作用的影响机制,为合理施肥提供科学依据,并减缓氮肥对环境的负面影响。

本研究旨在探讨不同施肥方式对土壤中氮固持作用的影响,为合理利用氮肥,保护土壤生态环境提供参考。

1.2 研究目的研究目的是通过分析不同施肥方式对土壤中氮固持作用的影响,探讨如何提高土壤中氮的有效固持能力,从而促进土壤养分循环、提高作物产量、改善土壤质量,并为可持续农业发展提供科学依据。

通过研究可以深入了解施肥方式对土壤中氮固持作用的影响机制,为合理选择和调整施肥方式提供科学依据,有效减少氮肥的损失,避免对环境造成污染。

通过对不同施肥方式的影响因素进行分析,可以拓展对土壤氮固持作用的认识,为制定更加科学合理的施肥策略提供参考。

最终目的是为实现农业生产的可持续发展和资源的合理利用提供理论支持和技术指导。

2. 正文2.1 施肥方式对土壤中氮固持作用的影响施肥方式对土壤中氮固持作用的影响是一个重要的研究课题。

不同的施肥方式会对土壤中氮的固持产生不同的影响,从而影响作物的生长和产量。

目前,主要的施肥方式包括化肥施用、有机肥施用、绿肥施用等。

这些方法在氮固持作用上的效果各有不同。

化肥施用是最常见的施肥方式之一,一些研究表明,适量的化肥施用可以提高土壤中氮的固持效果,但过量使用化肥会导致土壤中氮的流失,对环境造成污染。

有机肥施用是一种较为环保的施肥方式,可以提高土壤的有机质含量,增加土壤氮的固持能力,从而改善土壤质量。

对土壤呼吸与氮循环的影响研究

对土壤呼吸与氮循环的影响研究

对土壤呼吸与氮循环的影响研究土壤呼吸和氮循环是土壤生态系统中两个重要的生物地球化学过程。

它们广泛存在于自然界的土壤中,并对环境质量和生态系统功能发挥着至关重要的作用。

本文将重点讨论土壤呼吸和氮循环之间的相互关系及其对生态系统的影响。

土壤呼吸是指土壤中微生物、植物和动物等生物体在生命活动过程中释放的二氧化碳(CO2)量。

这一过程涉及到微生物的生理代谢、有机物分解以及根系的呼吸作用等。

土壤呼吸的速率通常用碳固定量或碳排放速率来衡量。

研究表明,土壤呼吸是土壤中有机碳循环的重要驱动力之一,对全球碳循环和气候变化具有重要影响。

氮循环是一个复杂的生物地球化学过程,涉及到氨化作用、硝化作用、固氮作用和反硝化作用等一系列微生物的转化反应。

这些反应在土壤中进行,并对土壤中的氮元素进行转化和调控。

氮是植物生长的关键元素,同时也是影响土壤养分循环和微生物活动的重要因素之一。

氮循环通常包括氮固定、氮矿化、氮硝化、氨化和反硝化等过程。

研究表明,氮循环对土壤中的氮素含量和生物可利用性具有重要影响,并且与气候变化和人类活动密切相关。

土壤呼吸和氮循环之间存在着紧密的相互关系。

首先,土壤呼吸释放的CO2是氮矿化和硝化反应的重要能源。

土壤呼吸释放的CO2通过微生物代谢过程产生的能量,在一定程度上促进了土壤中氮的矿化和硝化作用。

同时,矿化和硝化反应也会释放出CO2,进一步增加土壤呼吸速率。

此外,土壤呼吸和氮循环都受到环境因素的调控,如温度、湿度、土壤质地等。

温度是影响土壤呼吸速率的关键因素,而氮转化反应对温度和湿度也具有较高的敏感性。

因此,土壤呼吸和氮循环之间的相互作用在控制土壤碳氮动态和生态系统功能方面具有重要意义。

土壤呼吸和氮循环的影响不仅局限于土壤生态系统内部,还对大气和水体的质量产生间接影响。

土壤呼吸释放的CO2是全球碳循环的重要组成部分,对大气中的CO2浓度和全球气候变化起着重要作用。

而氮循环则通过土壤水分和水体中的氮素流失,影响到水体的富营养化和环境质量。

土壤矿质氮及其测定方法研究进展

土壤矿质氮及其测定方法研究进展

土壤矿质氮及其测定方法研究进展作者:苏涵王维张巧凤侯会耿晓月董韦徐振来源:《安徽农业科学》2023年第24期摘要土壤矿质氮是土壤氮素的重要组成部分,在土壤氮素的转化中起重要作用,是反映土壤肥力的一大指标,主要包括硝态氮和铵态氮。

土壤矿质氮的累积与土壤微生物、施肥、温度、水分、耕作方式和土地利用方式密切相关。

土壤矿质氮的流失可能会造成土壤肥力下降、地表水体富营养化,释放的氧化亚氮会引发温室效应,最终影响人类的生存发展。

从土壤矿质氮的组成与来源、影响氮素矿化的因素、矿质氮的提取与测试以及对环境的影响4个方面进行综述,并对各种测试方法进行比较,以期为土壤矿质氮的研究提供依据。

关键词土壤硝态氮;土壤铵态氮;氮素矿化;提取与测试;环境效应中图分类号S 153文献标识码A文章编号0517-6611(2023)24-0024-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.24.005开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress of Soil Mineral Nitrogen and Its Determination MethodsSU Han, WANG Wei, ZHANG Qiaofeng et al(Xuzhou Institute of Agricultural Sciences in Xuhuai District in Jiangsu Province, Xuzhou,Jiangsu 221131)AbstractSoil mineral nitrogen is an important component of soil nitrogen, plays an important role in the transformation of soil nitrogen, and is a major indicator reflecting soil fertility, mainly including nitrate nitrogen and ammonium nitrogen. The accumulation of soil mineral nitrogen is closely related to soil microorganisms, fertilization, temperature, water, tillage and land use. The loss of soil mineral nitrogen may cause the decline of soil fertility, the eutrophication of surface water and the release of nitrous oxide, which will lead to the greenhouse effect and ultimately affect the survival and development of human beings. This paper summarized the composition and source of soil mineral nitrogen, the factors affecting nitrogen mineralization, the extraction and testing of mineral nitrogen, and the impact on the environment, and compared various testing methods in order to provide a basis for the study of soil mineral nitrogen.Key wordsSoil nitrate nitrogen;Soil ammonium nitrogen;Nitrogen mineralization;Extraction and testing;Environmental effect土壤氮素是植物生長的大量元素之一,缺氮会导致作物产量下降、品质降低。

土壤中的氮素及其转化

土壤中的氮素及其转化

土壤中的氮素及其转化1•土壤中氮素的来源和含量1.1来源①施入土壤中的化学氮肥和有机肥料;②动植物残体的归还;③生物固氮;④雷电降雨带来的N03—N。

1.2含量我国耕地土壤全氮含量为0.04%~0.35%之间,与土壤有机质含量呈正相关2.土壤中氮素的形态3.土壤中氮素的转化3.1有机氮的矿化作用定义:在微生物作用下,土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。

过程:有机氮'氨基酸k NH4J N +有机酸结果:生成NH4+-N (使土壤中有机态的氮有效化)3.2 土壤粘土矿物对NH4+的固定定义:①吸附固定(土壤胶体吸附):由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对NH4 +的吸附作用②晶格固定(粘土矿物固定):NH4 +进入2:1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用过程:结果:减缓NH4+的供应程度(优点?缺点?3.3氨的挥发定义:在中性或碱性条件下,土壤中的NH4+转化为NH3而挥发的过程过程:结果:造成氮素损失 3.4硝化作用定义:通气良好条件下,土壤中的NH4+在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象过程:结果:形成NO-N禾I」:为喜硝植物提供氮素弊:易随水流失和发生反硝化作用3.5无机氮的生物固定定义:土壤中的铵态氮和硝态氮被植物体或者微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。

过程:结果:减缓氮的供应,可减少氮素的损失3.6反硝化作用定义:嫌气条件下,土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象过程:结果:造成氮素的气态挥发损失,并污染大气3.7硝酸盐的淋洗损失NO3-不能被土壤胶体吸附,过多的硝态氮容易随降水或灌溉水流失。

结果:氮素损失,并污染水体4.小结:土壤有效氮增加和减少的途径增加途径:①施肥(有机肥、化肥);②氨化作用;③硝化作用(喜硝作物力④生物固氮;⑤雷电降雨降低途径:①植物吸收带走;②氨的挥发损失;③硝化作用(喜铵作物弱④ 反硝化作用;⑤硝酸盐淋失;⑥生物和吸附固定(暂时)氮肥的种类、性质和施用氮肥的种类很多,根据氮肥中氮素的形态,常用的氮肥一般可分为三大类。

尿素在土壤中的转化、分解、利用

尿素在土壤中的转化、分解、利用

尿素在土壤中的转化、分解、利用氮肥的种类不同,在土壤中的转化特点不同。

氮肥施入土壤后,被作物吸收利用的只占其施入量的30%-40%,大部分氮肥经过各种途径损失于环境中。

在氮素以不同形态进入环境的过程中,氮素之间、氮素与周围介质之间,始终伴随和发生着一系列的物理、化学和生物转化作用。

1、硝化作用硝化作用是NH4+或NH3经N02-氧化为N03-的过程。

这些反应分别由两种微生物推动:NH3氧化细菌(或初级硝化细菌)和N02-氧化细菌(或次级硝化细菌),前者把NH3氧化至N02-,后者把N02-氧化为N03-,这两种微生物共称硝化细菌。

除了自养硝化细菌利用硝化作用作为能源固定C02,异养硝化微生物也逐渐被大家认识,这些微生物利用有机碳作为碳源和能源,不需从NH4+的氧化过程中获得能量,且其氧化产物具有多样性。

硝化作用受很多因索的影响,其中主要有土壤水分和通气条件、土壤温度和pH、施入肥料的种类和数量,以及耕作制度和植物根系等。

2、反硝化作用反硝化作用是N03-逐步还原为N2的过程,并释放几个中间产物。

现已明确反硝化作用的生化过程通式为:2N03-→N02-→2NO→N20→N2。

由于反硝化过程具有导致土壤和肥料氮素损失,以及氮氧化物污染环境的双重意义,因而引人注意。

土壤反硝化作用的产生需要以下几个条件:1)存在具有代谢能力的反硝化微生物;2)合适的电子供体;3)嫌气条件或02的有效性受到限制;4)N的氧化物如N03-、N02-、NO或N20作为末端电子受体。

只有上述条件同时满足时,反硝化过程才能进行。

这些因素的相对重要性因生境而异,在土壤条件下氧的有效性通常是最关键的因素。

3、化学反硝化化学反硝化是NH4+氧化为N02-过程的中间产物、有机化合物自身的N02-(如胺)或无机化台物(如Fe2+、Cu2+)的化学分解。

这是非生物过程,通常发生在低pH时。

目前,对化学反硝化作用的研究还比较少。

4、耦连硝化——反硝化作用这里提出耦连硝化——反硝化作用,是因为其经常与硝化细菌的反硝化作用相混淆。

土壤 无机氮 氮矿化与分解

土壤 无机氮 氮矿化与分解

土壤无机氮氮矿化与分解
土壤中的无机氮包括氨氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)。

氮矿
化是指有机氮物质转化为无机氮物质的过程,包括尿素、蛋白质等有机氮物质的分解转化为氨氮;氮分解是指氨氮进一步氧化为硝态氮的过程。

这两个过程是土壤中氮循环的重要环节,对植物生长和土壤养分供应有着重要影响。

氮矿化和分解过程主要受土壤环境因素的影响,包括土壤温度、湿度、pH值、氧气含量等。

一般来说,土壤温度和湿度较高时,氮矿化和分解过程会加快;而低温和湿度下则会减缓这些过程。

土壤酸碱度(pH)对氮矿化和分解过程也有影响,碱
性土壤中氮矿化和分解较快,而酸性土壤中较慢。

此外,氧气含量对氮矿化和分解也有影响,缺乏氧气的水logged土壤中
氮矿化和分解过程会受到抑制。

氮矿化和分解过程通过土壤中的微生物来进行,特别是一些氮矿化和分解菌和酶的参与。

这些微生物和酶可以将有机氮物质分解为无机氮物质,进而供给植物吸收利用。

此外,土壤中的动物如蚯蚓等也可以通过消化分解有机氮物质促进氮矿化和分解过程。

综上所述,土壤中的无机氮矿化和分解是一个复杂的过程,受多种环境因素和微生物参与调控。

了解和控制这些过程对土壤养分管理和植物生长有重要意义。

农业生态系统中氮循环与固氮过程研究

农业生态系统中氮循环与固氮过程研究

农业生态系统中氮循环与固氮过程研究氮是生命活动中必不可少的元素。

在大气、土地、水体、植物和动物中都有氮的存在。

特别是在农业生态系统中,氮是植物生长、食物产出和优质作物的关键因素。

氮的循环和固氮是维持农业生态系统中氮素平衡的重要过程。

一、氮在农业生态系统中的循环氮在农业生态系统中通过多个循环路径实现循环。

通常,氮从空气中通过大气固氮作用进入土壤和水体。

在土壤中,氮发生第一次转化,包括氨化作用、硝化作用和亚硝化作用。

在后续过程中,土地中的植物吸收土壤中的氮转化为有机氮或蛋白质,这些植物剩余的氮在植物死亡后或通过动物粪便和残骸降解进入土壤中。

它们的氮继续被土地中的微生物转化,形成稳定的有机氮,并通过土壤水分的流动进入地下水和其他水体。

显然,这是一个非常复杂的过程,影响和控制农业生态系统中的氮循环成为生态农业和气候变化方面的重要研究课题。

二、氮固定过程及其在农业生态系统中的应用氮固定是让氮从空气中转化为可利用的植物营养素的过程。

氮气不能直接被植物利用,但是,许多植物根际中的微生物可以在气体转化过程中将大气中的氮转化为植物所需的氮。

这个过程称为固氮作用。

固氮作用是氮素生物循环中的重要过程。

生物固氮通常有两个来源,一个是自由生活固氮菌,主要栖息在土壤中,另一个是共生固氮菌,会与植物根系形成共生关系。

在这些植物中,固氮作用通常通过其根系中的共生菌完成。

共生固氮菌与宿主植物协同进化,共同进化为生态共同体,其中共生关系非常紧密。

通过共生反应,共生固氮菌吸收植物根系中提供的碳源并在空气中固定氮,产生氨和其他化合物。

它们通过植物根系将固定的氮释放为植物可以利用的形式,并参与到植物生长、蛋白质和其他有用代谢物的合成中。

固氮是确保农业生态系统氮平衡的重要因素。

生物固氮也被认为是一种可持续农业发展的方法,通过利用农业生态系统中现有的固氮生物,可以支持提高农作物产量的实践和方法。

三、农业生态系统中氮循环与固氮过程的应用与管理农业生态系统中氮循环及固氮过程的应用与管理具有极其重要的作用。

森林生态系统土壤氮矿化影响因素研究进展

森林生态系统土壤氮矿化影响因素研究进展

第21卷第7期2001年7月生 态 学 报ACT A ECOLOGICA SINICA V o l.21,N o.7Jul.,2001森林生态系统土壤氮矿化影响因素研究进展李贵才1,韩兴国2,黄建辉2,唐建维1(1.中国科学院西双版纳热带植物园,云南勐腊 666303;2.中国科学院植物研究所,北京 100093)基金项目:中国科学院“九五”重大项目(KZ 951-A 1-104,KZ 952-J 1-103)及中国科学院知识创新项目(KZCX 2-312)。

收稿日期:1999-09-10;修订日期:2000-03-10作者简介:李贵才(1973~),男,内蒙古人,博士。

主要从事遥感信息模型,环境遥感和全球变化遥感等研究。

摘要:森林生态系统土壤氮矿化是生态系统中最重要的功能之一。

综述了近10余年来森林生态系统土壤氮矿化影响因素的研究,在前人的基础上将其影响因素归成3类:(1)环境因子,(2)凋落物质量,(3)土壤动物和微生物,其中环境因子中的土壤温、湿度是影响土壤氮矿化的最重要因子。

氮素可利用性、氮转化与群落演替、植物多样性间相互关系的研究正受到愈来愈多的重视。

研究CO 2倍增及其引起的全球变暖对土壤氮素转化的潜在影响也已成为当前全球变化问题研究的热点之一。

关键词:森林生态系统;氮矿化;影响因素;全球变暖A review of affecting factors of soil nitrogen mineralization in for -est ecosystemsLI Gui-Cai 1,HAN Xing -Guo 2,HUANG Jian-Hui 2,T ANG Jian-Wei 1 (1.X ishuangbanna T rop ical Botany Gard en ,C hinese A cad amy of S cience s ,M e ngla ,Yunnan 666303,China ;2.Institute of B otany ,C hinese Acad amy of S ciences ,B eij ing 10093,China )Abstract :Soil nitr og en minera lization in fo rest ecosy st ems is one of the mo st impor tant indicato rs fo r no r-mal eco system functio ns .Ba sed o n t he wesults of ma ny studies co nducted since 1980's ,we concluded that soil temper ature and so il moist ur e are the mo st impor tant factor s am ong all w hich affect nitro gen miner al-izatio ns.T hese fact or s are in three gr oups i.e.,(1)the env ir onmental facto rs,(2)t he quality of lit ter ,and(3)so il animals and micr obes.T he resear ches o n the relationships betw een the nitr og en av ailability ,nitr o-gen t ransfor mation and community successio n ,plant diver sity ar e att acting mor e and mo re attentio n .T he potentia l impact of do ubling atmo spher ic CO 2co ncentr atio n and g lo bal war ming it o n soil nitr og en tr ansfo r-matio ns no w becomes o ne o f the hot r esearch points r elev ant to global chang e.Key words :for est ecosystems;nitro gen miner alizatio n;affecting fact or s;g lo bal w arm ing文章编号:1000-0933(2001)07-1187-09 中图分类号:Q948 文献标识码:A 氮是植物生长和发育所需的大量营养元素之一,也是植物从土壤中吸收量最大的矿质元素[1]。

施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究

施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究

施肥方式对土壤中氮固持作用的影响研究引言氮素是植物生长发育中必不可少的营养元素,然而土壤中氮素的含量对植物生长仍然具有决定性的影响。

随着农业的发展和人口的增长,合理施肥方式对土壤中氮固持作用的影响成为了一个备受关注的研究领域。

本文旨在探讨不同施肥方式对土壤中氮固持作用的影响,为合理施肥提供理论依据。

1. 施肥方式对土壤中氮素的影响不同的施肥方式会对土壤中的氮素含量产生不同的影响。

传统施肥方式主要包括化肥施用和有机肥施用。

化肥施用主要是通过化学合成的肥料向土壤中添加大量的氮素,使土壤中的氮素含量快速增加。

而有机肥施用则是通过施用有机物质,如粪肥、腐熟的秸秆等,来提高土壤的有机质含量和微生物活性,从而提高土壤中的氮素含量。

不同的施肥方式会对土壤中的氮素固持作用产生不同的影响。

化肥施用虽然能够提供植物所需的氮素,但同时也会导致土壤中氮素的流失。

大量的氮素流失不仅会造成资源的浪费,还会对环境产生严重的污染。

有机肥施用则能够促进土壤中氮素的固持作用,提高土壤中氮素的利用率,并且减少氮素对环境的污染。

不同的施肥方式也会对土壤中的微生物群落产生影响。

土壤中的微生物群落是土壤中氮素转化的关键因素,不同的微生物对氮素的转化具有不同的作用。

化肥施用会对土壤中的微生物群落产生抑制作用,从而使得氮素的转化受到阻碍。

而有机肥施用则能够促进土壤中微生物群落的多样性,使得土壤中的氮素转化更加活跃。

不同的施肥方式还会对土壤的肥力产生影响。

化肥施用虽然能够迅速提高土壤中的氮素含量,但长期使用会导致土壤肥力的下降,使得土壤变得贫瘠。

而有机肥施用则能够不仅提高土壤中的氮素含量,还能够提高土壤的肥力,使得土壤更加肥沃。

结论通过对不同施肥方式对土壤中氮固持作用的影响进行研究,可以得出以下结论:有机肥施用能够促进土壤中氮素的固持作用,减少氮素的流失,并且促进土壤中的氮素转化,使得土壤更加肥沃。

在实际生产中,我们应该更加倾向于采用有机肥施肥的方式,以提高土壤的肥力,减少氮素对环境的污染,实现可持续发展。

国内外关于氮素在农田生态系统中损失过程的研究

国内外关于氮素在农田生态系统中损失过程的研究

国内外关于氮素在农田生态系统中损失过程的研究土壤中的氮素大部分以有机态的形式存在,在耕作层中可占 90%以上,其组成可分为:铵态氮(结合态)、氨基氮(包括氨基酸态氮和氨基糖态氮)、酸解未知态氮、非酸解残渣氮,并有少量核酸固定氮,多和其他有机质成分结合成有机质复合体。

少部分氮素以无机矿质氮的形式存在,主要是 NO3——N、NH4+-N 和 NH3-N。

NH4+-N又以交换性铵和固定态铵两种形式存在(赵俊晔,2004)。

还有约 1%~5%的氮素存在于土壤微生物中,与土壤有机质氮发生密切的相互作用(朱兆良,1999)。

氮素在土壤中的损失过程主要有氮的固定,硝化与反硝化,氮的淋洗等。

1 氮的固定生物固定(土壤微生物量氮)和晶格固定(固定态氨)是土壤氮素固持的主要形式(仇少君,2007)。

土壤粘土矿物对铵的固定与释放是土壤氮素内循环的主要环节之一。

土壤固定态铵主要有以下几个来源:a.原始固氮微生物固定的大气中的N2在成土过程中被土壤矿物固定;b.大气中的NH3在地理循环过程中被雨水淋溶进入土壤而被固定;c.土壤中部分固定态铵直接来源于母岩,部分来自风化过程和成土过程中矿物NH4+的固定;d.近代农业耕作中氮肥和有机肥的大量施用及生物活动的影响(文启孝,2000;孙玉焕,2002)。

2氮的淋洗各种形态的氮肥施入土壤后通过化学和微生物的作用转化为NH4+-N和NO3——N;其中NO3——N不易被土壤胶体吸附,容易通过淋洗进入地下水。

硝态氮在土壤剖面中特定埋深处的淋失除受氮肥施用量及其方法,降雨量和灌溉量及灌溉方式的影响外,还受到农作条件、土壤质地和结构、土壤氮素转化作用的影响(马军花,2004)。

当氮肥用量超过了作物达到最高产量的需氮量时,硝态氮淋洗十分明显(Raum W R,1995)。

不同土壤类型氮淋失量也不一样(吕殿青,1998),细砂土(灌溉春玉米)、重壤和粘土(灌溉冬小麦)上施氮量为250kg/hm2时,硝态氮从0~40cm土层中淋失量分别为102.5、77.5、和37.5kg/hm2。

不同土壤粒级中有机氮的化学形态及其对氮素矿化的影响

不同土壤粒级中有机氮的化学形态及其对氮素矿化的影响

不同土壤粒级中有机氮的化学形态及其对氮素矿化的影响不同土壤粒级中有机氮的化学形态及其对氮素矿化的影响 1土壤中的氮素形态可分为无机态和有机态,但以有机态为主,按其溶解度和水解难易程度可分为三种:一是水溶性有机氮;第二,可水解有机氮;第三,不可水解的有机氮;它们在一般酸碱处理下不能水解,但在各种微生物的作用下可以逐渐分解和矿化。

土壤无机态氮很少,一般表土不超过全氮的1%-2%。

土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮。

它们都是水溶性的,都能直接为植物吸收利用。

铵态氮为阳离子,能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子,但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后,被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。

1.有机态氮按其溶解度大小和水解难易分为3类:第一、水溶性有机氮一般不超过全氮的5%。

它们主要是一些游离的氨基酸、胺盐及酰胺类化合物,分散在土壤溶液中,很容易水解,释放出离子,是植物速效性氮源。

第二、水解性有机氮占全氮总量的50%-70%。

主要是蛋白质多肽和氨基糖等化合物。

用酸碱等处理时能水解成为较简单的易溶性化合物。

第三、非水解性有机态氮占全氮的30%-50%。

它们在一般酸碱处理下不能水解,但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。

2.无机态氮土壤无机态氮很少,一般表土不超过全氮的1%-2%。

土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮及亚硝态氮。

它们都是水溶性的,都能直接为植物吸收利用。

首先,硝态氮土壤中的硝态氮主要来源于土壤中的硝态氮肥和微生物的硝化产物。

其次,铵态氮土壤中有三种铵态氮。

铵态氮是阳离子,可被土壤胶体吸收,成为可交换阳离子。

但也有一部分被包裹在颗粒间的孔隙中,进入粘土矿物的晶架结构后成为固定铵。

第三,土壤中的亚硝酸盐氮是硝化作用的中间产物。

不同土壤粒级中有机氮的化学形态及其对氮素矿化的影响 2土壤中存在多种形态的氮,各种形态的氮都处于动态变化中,不同形态的氮相互转化,对有效氮的供应强度和容量具有重要意义。

1.有机态氮的转化土壤中的有机氮是一种复杂的有机化合物,必须通过各种矿化过程转化为可溶性形式,才能发挥作物营养的作用。

基于微生物菌群的土壤氮矿化与固定研究

基于微生物菌群的土壤氮矿化与固定研究

基于微生物菌群的土壤氮矿化与固定研究土壤是植物的重要生长环境,其中的养分含量直接影响着作物的生长和产量。

土壤氮素作为植物生长必需的营养元素之一,起着至关重要的作用。

然而,由于氮素在土壤中的复杂转化过程,其利用效率很低,同时也会导致环境污染和资源浪费。

因此,研究土壤中氮素的矿化与固定机制,是提高作物产量和保护环境的重要途径。

土壤中氮素的存在形态是多样的,其中有机氮和无机氮是土壤氮素的两个重要组成部分。

有机氮主要来自于动植物的残体和排泄物,以及微生物在土壤中的活动。

而无机氮则包括氨氮、硝酸盐氮和硝酸还原性氮等。

其中,氨氮是土壤中最主要的一种无机氮素,也是微生物的重要氮源。

微生物在土壤氮素循环中具有重要的作用。

它们能够利用土壤中的有机氮转化为氨氮,并将其释放到土壤中。

这个过程被称为氮素矿化。

氮素矿化过程能够为植物提供养分,推动作物的生长。

同时,氮素矿化过程也会产生一定的抗生素和有机酸等次生代谢产物,这些产物能够促进土壤微生物的生长和活动,进一步加速氮素矿化过程。

与氮素矿化相反的过程是氮素固定。

它是指将土壤中的无机氮素转化为另一种形式,如氨基酸、蛋白质、核酸等,使它们无法被植物吸收。

氮素固定可以通过土壤微生物进行,也可以通过化学反应和物理吸附等非生物过程进行。

在自然界中,氮素固定和氮素矿化之间存在一种动态的平衡。

由于微生物是氮素矿化和固定的重要参与者,因此研究微生物对氮素的转化过程有着重要的意义。

同时,土壤微生物相互之间存在着复杂的竞争和协同关系,这些关系也会对氮素转化产生影响。

因此,在研究氮素转化过程中不仅要考虑单一微生物种类的作用,还要关注微生物群落的整体作用。

目前,研究表明多种微生物参与了氮素矿化过程。

这些微生物包括硝化细菌、反硝化细菌和厌氧氮固定细菌等。

硝化细菌能够将氨氮转化为硝酸盐氮,反硝化细菌则可以将硝酸盐氮还原为氮气气体,从而使氮素损失。

而厌氧氮固定细菌则可以将空气中的氧气转化为固定的氮气,这是一种非常重要的氮素补给方式。

氮素在土壤中的损失途径及防治措施

氮素在土壤中的损失途径及防治措施

氮素在土壤中的损失途径及防治措施1. 氮素的重要性哎呀,说到氮素,大家可能不以为然,觉得这只是化肥的一部分,其实不然!氮素可是土壤健康的“守护神”呀!它是植物生长的必需元素,缺了它,植物就像缺了水的鱼,活不久。

尤其是小麦、玉米这些主粮,离不开氮素的滋养。

想象一下,农田里一片生机盎然,作物茁壮成长,这背后可全靠氮素的辛勤“工作”呢。

1.1 氮素的损失途径可惜,氮素在土壤中并不是“稳如老狗”,它也有它的脆弱之处。

首先,雨水一来,氮素就可能随之流失。

这就像我们小时候放风筝,风一大,风筝飞得老高,线一松,哎呀,风筝就不见了。

氮素流失的情况就像这样,让人心痛。

再说,氮素也容易挥发,特别是氨气。

在肥料施用不当的情况下,氨气就会逃出土壤,变成空气中的“浪子”。

这种情况下,农民的辛苦钱就像打了水漂,真是让人心疼呀!1.2 其他损失方式除了雨水和挥发,氮素还有另外一个“死敌”——微生物。

土壤中的一些微生物像是“饥饿的狼”,它们会把氮素分解成其他的形态,导致植物无法吸收。

换句话说,这些微生物简直就是土壤中的“隐形盗贼”,让人防不胜防。

2. 防治措施说到防治,别着急,这可是个大话题。

首先,我们可以采取一些简单有效的措施来减少氮素的损失。

比如,农民可以选择合理的施肥时间。

一般来说,选择在干燥天气施肥,可以减少氮素流失的几率,就像在干燥的天气里晒衣服,衣服才不会湿透。

2.1 增加有机肥除了施肥时间,我们还可以增加有机肥的使用。

有机肥不仅能提高土壤的肥力,还能有效锁住氮素。

就像在冰箱里放了保鲜膜,食物才能新鲜持久。

尤其是农田里的腐殖质,它就像土壤中的“保姆”,照顾着氮素,让它不轻易流失。

2.2 植物轮作另外,进行植物轮作也是个好办法。

每年换不同的作物种植,不仅能减少土壤病虫害的发生,还能让土壤中的氮素得到更好的利用。

就像我们经常换口味吃饭,才能保持营养均衡,植物也一样。

3. 未来展望当然,以上这些措施只是“开胃小菜”,对于大规模的氮素损失,我们还需要更深入的研究。

施氮肥对根际氮激发效应和土壤氮吸收的影响机制

施氮肥对根际氮激发效应和土壤氮吸收的影响机制

施氮肥对根际氮激发效应和土壤氮吸收的影响机制1. 引言1.1 概述施用氮肥是现代农业中重要的措施之一,它能够显著提高作物产量和质量。

然而,随着氮肥的过度施用,导致了严重的环境污染问题,如土壤酸化、地下水污染等。

因此,研究氮肥对根际氮激发效应和土壤氮吸收的影响机制具有重要的理论意义和实际应用价值。

1.2 研究背景在传统观点中,施用氮肥主要是为了提供作物所需的营养元素。

然而,近年来研究表明,在土壤与植物根系之间存在着复杂且密切的相互作用关系。

这种相互作用形成了一个名为根际(rhizosphere)的特殊环境,并且对于土壤中固定态氮源的释放、转化以及植物对氮营养元素的吸收起到至关重要的作用。

1.3 研究目的本文旨在深入探讨施氮肥对根际氮激发效应和土壤氮吸收的影响机制。

具体而言,通过分析根际氮循环过程及其重要性,探讨施氮肥对根际氮激发效应的影响因素,并研究施氮肥后土壤微生物群落变化对根际氮激发效应的影响。

此外,还将分析土壤氮循环与作物生长之间的关系,并研究施氮肥对土壤氮吸收的直接影响因素。

最后,在总结研究成果和发现的基础上,展望未来相关领域的研究方向和应用前景。

请注意,使用了普通文本格式回答您的问题。

我提供了一般性内容作为参考,您可以根据需要调整、修改以符合实际情况。

2. 施氮肥对根际氮激发效应的影响机制2.1 根际氮循环过程及重要性根际氮循环是指在根系周围土壤中发生的一系列氮元素的转化和迁移过程。

这一过程对于植物的氮供应和土壤养分循环至关重要。

主要包括以下几个方面:首先,施加氮肥后,一部分被植物吸收利用,而剩余的氮元素将进入土壤中,被微生物或其他因素所影响,通过硝化、还原和脱硝等反应进行转化。

其次,在根际区域,作为植物与土壤之间的交界面,根系统释放出多种有机酸、醇和胺等复合物质,并诱导微生物为其提供酶活性。

这一过程能够增强微生物对有机质含量和可溶性碳源的需求,并通过调节微生物群落组成进而影响根际氮激发效应。

草地生态系统中土壤氮素矿化影响因素的研究进展

草地生态系统中土壤氮素矿化影响因素的研究进展
[ , ] " # " $ 物氮的矿化和转化过程
群落类型所在的土壤间无机氮的差异, 可归因于不同群落类 型下的土壤基质和微生物群落对土壤有效氮含量的决定作 用! 氮素转化过程受温度、 湿度等生态因子的控制, 即环境生 态因子决定有效氮含量的变化规律, 而群落类型、 物种组成 影响土壤基质质量 (如 G / , 决定有效氮含量的大小! 此 H 等) 人为干扰活动的增 外, 土壤理化性质的作用也是很重要的! 加, 在不同程度上改变了上述生物及非生物因子, 进一步影
壤中的氮大部分以有机态 (约占全氮的 ) 形式存 * U !# * U) 在% 有机态氮一般不能直接为植物吸收利用, 只有在适宜条 件下, 经微生物和细菌的分解, 才能转化成能为植物吸收利 用的矿物氮% 这一过程称为土壤的矿化作用 (/ I 7 4 : ; 3 @ 7 L 3 C % 也是目前国内外土壤生态学研究的热点之一% 氮素的矿化、
万方数据 硝化、 固定、 吸收及植物体的内部循环是草地生态系统中氮
* *期 面进行的研究工作!
王常慧等: 草地生态系统中土壤氮素矿化影响因素的研究进展
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[ ] " 0 不同 组成及物种多样性都可以影响到土壤中氮的矿化 !
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[ , ] " / 7 5 响土壤无机氮的分布 !
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[ ] * " 等 研究不同线虫对

氮素的矿化作用

氮素的矿化作用

氮素的矿化作用氮素是植物生长中不可或缺的重要元素之一,它参与了植物体内的多种生物化学过程。

但是,大部分土壤中的氮素以有机形式存在,对于植物来说并不容易吸收利用。

为了满足植物对氮素的需求,土壤中的有机氮必须经过矿化作用,转化为无机氮,才能被植物吸收利用。

氮素的矿化作用是指有机氮化合物在土壤中被微生物分解为无机氮的过程。

这个过程主要由土壤中的微生物参与,包括细菌、真菌和放线菌等。

它们通过分泌酶类,将有机氮分解为氨基酸、胺类和腐殖质等化合物,再通过氨化作用将其转化为铵态氮(NH4+),最后通过硝化作用转化为亚硝酸盐(NO2-)和硝酸盐(NO3-),这些无机氮化合物是植物能够直接吸收利用的形式。

氮素的矿化作用受到多种因素的影响。

首先是土壤的理化性质,如温度、湿度、pH值等。

矿化作用在温度和湿度较高的条件下进行较为活跃,在酸性土壤中矿化作用相对较慢。

其次是土壤中的有机质含量和质量。

有机质含量较高的土壤,矿化作用较为旺盛,有机氮的释放速度较快。

此外,土壤中的氧气含量也对矿化作用有一定影响,过低或过高的氧气含量都会抑制微生物的活性,从而影响矿化作用的进行。

氮素的矿化作用对于土壤肥力的提高和植物生长的促进有着重要的意义。

通过矿化作用,土壤中的有机氮逐渐转化为无机氮,为植物提供了充足的营养物质。

无机氮化合物具有较高的水溶性,容易被植物根系吸收。

此外,氮素的矿化作用还可以促进土壤微生物的繁殖和活动,提高土壤的微生物活性,进一步改善土壤环境,促进植物生长。

然而,过度的氮素矿化也可能对生态环境造成负面影响。

由于氮素的矿化作用会释放大量的无机氮化合物,当植物无法吸收利用这些无机氮时,这些氮化合物可能会通过土壤水分的流失进入地下水或水体中,引发水体富营养化问题。

此外,过量的氮素还可能导致土壤酸化、微生物群落结构的改变等问题,影响土壤生态系统的平衡。

为了合理利用土壤中的氮素资源,减少对环境的负面影响,需要科学施肥和合理农业管理。

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土壤氮素矿化与固定及其影响因素的研究作者:齐兴国来源:《安徽农业科学》2014年第21期摘要土壤有机氮占表土总氮的90%以上。

有机氮的矿化和分解是提高氮素利用率的关键。

掌握土壤中有机氮的矿化与固定问题,对探讨减少土壤氮素损失和提高氮素利用率具有重要的理论指导意义。

本文简述了有机氮矿化、矿化氮的固定及矿化与固定的影响因素,展望有机氮矿化研究中存在的问题,以期丰富人们对氮素利用的认识,为合理调控土壤肥力、优化土壤氮施用提供理论依据。

关键词氮;矿化;固定;影响因素中图分类号S153.6+1文献标识码A文章编号0517-6611(2014)21-07005-02Research of Soil Nitrogen MineralizationFixation and Their Influence FactorsQI Xingguo(Jinan Military Region Technical Demonstration Bases of Agricultural and Sideline Products, Qihe, Shandong 250002)AbstractSoil organic nitrogen accounts for over 90% of the total topsoil, the key role of increasing N utilization rate is the nitrogen decomposition and mineralization. To master the minerlization and fixation of soil organic nitrogen has an important theoreticalsignificance on exploring the reduction of nitrogen loss and increasing N utilization. The paper describes the nitrogen decomposition and mineralization and their influence factors, and proposes the remaining problems in soil organic nitrogen, so as to enrich the primary understanding of N utilization and provide the theories basis for reasonably regulatation soil fertility and optimization of N application.Key wordsNitrogen; Decomposition and mineralization; Fixation; Influencing factors作者简介齐兴国(1967- ),男,山东滨州人,高级农艺师,从事农业技术推广工作。

收稿日期20140619氮素是土壤肥力中最活跃的因素之一,也是农业生产中的一个主要限制因子。

作物吸收的氮素几乎全部是无机态氮。

土壤有机氮必须矿化为无机氮才能被作物吸收。

国内外大量研究证实,即使在施用大量氮肥的情况下,作物吸收的氮素至少有50%以上来自土壤[1]。

在大多数耕层土壤中,氮素在土壤中主要以有机态存在,有机氮占全氮的90% 以上[2]。

土壤氮库中的有机氮必须通过矿化作用转化为植物可吸收的有效态氮。

氮矿化速率决定了土壤中用于植物生长的氮素可利用性。

土壤供氮的实质是残留并在土壤中积累起来的有机氮的矿化和分解,即土壤氮素的矿化[3]。

因此,调控土壤有机氮的矿化是提高氮素利用率的关键。

土壤有机氮矿化是指土壤有机碎屑中的氮素在土壤动物和微生物的作用下由难以被植物利用的有机态转化为可被植物利用的无机态,主要为氨态氮的过程。

氮素的固定包括微生物对有效态氮的吸收固定作用以及黏土矿物对铵离子吸附等[1-2]。

了解土壤氮素矿化和固定作用,探讨土壤中有机氮的矿化和固定作用的影响因素,对正确评价土壤供氮能力,探索提高氮素利用率的有效措施具有重要的理论指导意义。

1土壤有机氮的矿化在20世纪90年代采用15N固体核磁共振、热解-色谱/质谱等方法进行的研究表明,无论是新形成的还是自然土壤中的腐殖物质中的氮素约70%以酰胺态存在,80%以上以多肽存在[1]。

氨基酸态氮和铵态氮对可矿化氮有着直接的重大贡献。

它是可矿化氮产生的主要来源[4]。

氨基酸态氮大部分(99.5%)以聚合态的形式(如蛋白质和肽)存在。

游离态氨基酸在土壤中的含量很低。

与游离氨基酸的矿化速率相比,聚合态氨基酸(蛋白质)的矿化较慢,是土壤有机氮矿化的瓶颈[5]。

培养法是研究土壤矿化能力(矿化量和矿化进程)的基本方法。

培养方法和培养土壤形态与状态均可影响土壤的矿化过程。

通过好气培养方法,铵态氮与可矿化氮有好的相关性,而采用相同的土样进行淹水培养试验,发现铵态氮与可矿化氮没有好的相关性[4]。

测定土壤中固定态铵的结果表明,在好气条件下,固定态铵释放;而在淹水条件下,固定态铵并未释放,有时还有些升高。

这说明铵态氮在2种条件下对矿化氮的贡献有所差异[4]。

而且,对土壤磨细的处理降低了黏粒对有机质的保护作用,显著促进培养中的氮素矿化,对于黏粒/腐殖质的比值越高的土壤,磨细对矿化的促进作用也越强。

粒径越小的团聚体中含有的易分解性氮的比例越大[2]。

虽然培养法是研究土壤矿化能力的基本方法,但田间实际矿化量与培养法所得土壤供氮量有一定的差距。

Hadas等[6]研究表明,田间实际矿化量比计算值低13%~26%。

培养土壤处理过程和培养温度是主要原因。

土壤风干后再湿润刺激了氮素的矿化。

这是由于风干过程中微生物死亡[7]。

死亡的微生物在土壤重新湿润时被存活的微生物降解,增加了土壤易矿化的氮素[8]。

35 ℃的培养温度被认为是接近硝化作用而低于氨化作用的最适温度[9]。

近期研究表明,在35 ℃下培养所得的矿化势过高地估计了田间氮素的实际矿化量。

当使用矿化氮评价土壤供氮能力时,必须通过田间温度和水分的校正得到田间实际矿化量,但是不同土壤间的矫正系数如何尚有待进一步研究[10]。

2矿化氮的固定矿化释出的铵可被重新固定,主要包括土壤黏土矿物的晶格重新固定和微生物固持2种机制[11]。

土壤黏土矿物的晶格固定可暂时或长时间地储存部分铵态氮;微生物固持也是氮素转化的重要过程,二者都使得部分矿化氮素不能立刻被作物利用,有不利影响,但二者都是土壤氮素内循环的重要环节之一,与其他氮素转化过程密切相关,对于减少土壤中氮的损失起着重要的作用。

我国主要类型土壤的固定态铵含量与黏土矿物类型和质地等的关系。

对于表层土壤,固定态铵可达全氮含量的10%左右,下层土壤的这一比例更高[1]。

母质中含有大量的伊利石、蛭石或云母,固定氨离子的水平很高。

高岭石、埃洛石等黏土矿物几乎不固定铵[2]。

研究表明,固定作用和解固定作用可认为是趋向平衡的反应系统中的2个方向相反的反应。

新固定的固定态铵的有效性很高,而土壤固有的固定态铵的有效性则很低。

当水溶性和交换性氮量下降到系统特征的某一数值时,固定的氨就将从土壤中释放出来[1,10]。

由此可知,土壤有一个被土壤黏土矿物牢固吸附而不能为作物吸收的固定态铵量的固定值,只有超过这一固定值的那一部分固定态铵才能被植物所利用。

还有研究表明,土壤固定外源铵的能力与土壤原固定态铵含量相关。

土壤原固定态铵含量越高,新固定外源铵的数量越多。

最大固定态铵含量与原土壤固定态铵含量顺序一致[12]。

土壤微生物既是氮素矿化和固定的执行者,又是土壤氮素的缓冲器和转运站。

一方面,土壤微生物体氮是土壤中不同的氮组分,是土壤活性氮中的重要组成部分;另一方面,土壤微生物分解土壤有机氮,提供植物营养的活性库,其矿化氮对植物高度有效。

土壤微生物氮与土壤矿化氮量存在密切的联系。

土壤微生物同时参与氮素生物固持和有机氮的矿化是2个方向相反的过程[8]。

土壤微生物通过能源物质即有机碳对氮素转化过程产生影响。

一般来说,当土壤中的能量物质较少时,有机氮的矿化速度大于无机氮的生物固定速率,土壤中无机氮得以积累,出现净矿化作用。

当土壤中有过量的能量物质存在时[5],如有机物料(包括作物残体和有机肥)施入土壤后,由于增加了能源物质,矿质氮被微生物固定,土壤微生物体氮相应增加[13]。

土壤微生物态氮能够较好地反映土壤氮素的矿化和供应能力,可以作为土壤氮素的生物有效性指标[14]。

3氮素矿化-固定的影响因素土壤氮素矿化与固定与土壤本身性质有关。

黏土矿物类型和土壤粒级均可影响氮素矿化与固定。

细质地土壤中的氮含量比粗质地的土壤高,而且黏土矿物特别是脱石类型的矿物能降低蛋白质和其他含氮化合物被微生物或蛋白酶所分解的速率。

为分解黏土矿物而用氢氟酸处理矿质土壤时则导致相当数量的有机氮溶解。

这表明一些有机氮可能陷入黏土矿物的晶格结构中,可能是因黏土矿物对有机氮化合物的吸附作用保护了可被分解的分子。

对于表层土壤,固定态铵可达全氮含量的10%左右,下层土壤的这一比例更高[1]。

Stevenson[15]发现,铵态氮在很多土壤上随土层深度增加而增加。

这部分由于土壤黏土矿物中固定态铵的释放,部分原因归因于一些 C/ N 比低的有机物的分解。

李菊梅等[4]发现,铵态氮没有随深度的增加而增加,在大部分情况下反而减少了。

这些差异主要是由不同土壤有机质的本性不同所造成的。

徐阳春等[7]通过间隙淋洗培养试验,研究水旱轮作下有机肥与化肥长期配合施用后土壤、不同粒级中氮的矿化特性。

长期施用有机肥培肥土壤,使得各粒级储存和供氮的能力增加,但土壤供氮能力的提高并非源自某一粒级的单独作用,而是各粒级综合作用的结果。

不同施肥处理可影响氮素的矿化过程。

第一,不施肥土壤中较易分解的含碳、氮有机物在长期的栽种过程中已被分解殆尽,可供微生物使用的碳/氮少,微生物活性相对较弱,故其矿化比率低[7]。

第二,通过15N 同位素标记试验,发现无机氮肥的施用加速土壤有机氮的分解[5]。

这一现象被称为“激发效应”。

然而,朱兆良[1]研究表明,由无机氮所增加的氮素矿化量与被土壤微生物固持的15N 标记化肥氮量(即化肥氮残留量)基本相当,二者相抵后大多并无明显的净激发或净残留;在培养试验中,加入氮肥并未增加土壤 CO2的释放,即并未促进土壤有机质的分解。

因此,这种激发效应可以被认为是一种表观现象,是土壤氮与加入的15N 标记化肥氮之间进行的微生物交换作用的结果。

第三,长期施用氮肥和有机肥料可能提高氮素矿化潜势,从而提高土壤的供氮能力。

长期施用有机肥可提高可矿化氮,标志着土壤活性有机氮库的增加[16],即在作物生长过程中通过矿化作用,土壤可提供较多的氮素,相应地肥料氮的投入应适当减少[7]。

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