不同土壤質(zhì)地和含水率對(duì)炭基肥料氮素礦化的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-29 12:38
為了探究土壤特性對(duì)炭基肥料氮素礦化的影響,采用室內(nèi)培養(yǎng)和大田小區(qū)試驗(yàn),分析了炭基肥在不同土壤質(zhì)地(砂質(zhì)壤土、粉砂質(zhì)壤土、黏土)及含水率(80%、60%、40%田間最大持水量)條件下,氮素礦化動(dòng)態(tài)變化特征。結(jié)果表明:在室內(nèi)培養(yǎng)條件下,對(duì)于不同土壤質(zhì)地,炭基肥在砂質(zhì)壤土條件下礦化勢(shì)最高,其次為黏土,最低的為粉砂質(zhì)壤土;對(duì)于不同田間持水量,在粉砂質(zhì)壤土條件下,炭基肥礦化勢(shì)最高的為80%田間最大持水量(80%SMC),其次為60%SMC,最低的是40%SMC;在砂質(zhì)壤土和黏土條件下,炭基肥的礦化勢(shì)均表現(xiàn)為60%SMC> 80%SMC> 40%SMC。培養(yǎng)狀態(tài)下粉砂質(zhì)壤土、砂質(zhì)壤土、黏土條件下最大氮素有效性分別是34.12%、56.31%、41.14%,而在大田條件下,炭基肥單季氮素最大礦化率在粉砂質(zhì)壤土、砂質(zhì)壤土、黏土3種土壤質(zhì)地下分別是50.61%、32.27%、34.29%。
【文章來源】:土壤. 2020,52(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
炭基肥氮素礦化特征
為了確定炭基肥在不同土壤質(zhì)地及含水率條件下的氮素礦化速率,選用matlab中的diff函數(shù)對(duì)所擬合的方程求一階導(dǎo)數(shù)得到礦化速率。如圖2所示為各個(gè)土壤質(zhì)地下炭基肥的氮素礦化速率。炭基肥料的氮素礦化速率從零上升到最大之后又降低到零的趨勢(shì)發(fā)展,其曲線近似于高斯函數(shù)。對(duì)于粉砂質(zhì)壤土處理,其礦化速率最大值為80%SMC處理,在25 d左右達(dá)到最大值,約為42mg/(kg·d),其礦化速率在75 d左右降到1以下;對(duì)于60%SMC處理,其礦化速率達(dá)到最大值的時(shí)間明顯滯后,約在60 d達(dá)到最大礦化率,而其速率小于1時(shí)其培養(yǎng)時(shí)間需要到120 d左右;對(duì)于礦化量最少的40%SMC其速率達(dá)到最大值時(shí)約為25 d,在其培養(yǎng)時(shí)間為80 d時(shí)速率就降至1以下。
大田條件下氮素礦化規(guī)律由埋設(shè)肥料袋的方法所得(圖3)。在炭基肥料埋設(shè)進(jìn)土壤后,除了在通水通氣性很強(qiáng)的粉砂質(zhì)壤土上馬上出現(xiàn)了氮素的損失外,在砂質(zhì)壤土和黏土這兩種土壤質(zhì)地上出現(xiàn)了氮素礦化的延后,在埋入土壤后10 d后才出現(xiàn)氮素的凈礦化。從總礦化量上來看,粉砂質(zhì)壤土處理能礦化出更多的氮素,在移栽后90 d礦化出了0.87 mg/kg的氮素;而砂質(zhì)壤土處理氮素累計(jì)礦化量為0.56 mg/kg,為3個(gè)土壤質(zhì)地最小量;黏土處理經(jīng)90 d后礦化出的氮素為0.63 mg/kg。對(duì)于移栽后0~60 d和移栽后60~90 d礦化的氮素量,粉砂質(zhì)壤土處理分別是0.63 mg/kg和0.25 mg/kg,這兩者的比值為2.52;砂質(zhì)壤土處理分別是0.47和0.09,比值為5.2;黏土處理分別是0.50和0.13,比值為3.8。對(duì)圖3中曲線進(jìn)行擬合,選用Levenberg-Marquard算法,其余與培養(yǎng)試驗(yàn)擬合方法選擇一致。擬合結(jié)果如表4。可以看出擬合后曲線R2均在0.9以上,且標(biāo)準(zhǔn)差均在0.1以下,說明其能夠代表原曲線的大部分信息。粉砂質(zhì)壤土、砂質(zhì)壤土、黏土最大礦化率分別為50.61%、32.27%、34.29%。在粉砂質(zhì)土壤條件下存在田間條件最大礦化率大于培養(yǎng)試驗(yàn)最大礦化率的情況,原因可能是粉砂質(zhì)壤土在大田條件下出現(xiàn)了較強(qiáng)烈的淋洗作用造成了一部分的氮素?fù)p失,并且大田條件下,土壤濕度不是處于恒定的狀態(tài),特別是對(duì)于保水性不強(qiáng)的粉砂質(zhì)壤土,其干濕交替頻率更高從而加強(qiáng)了氮素的礦化[26]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]農(nóng)田施氮對(duì)水質(zhì)和氮素流失的影響[J]. 張亦濤,劉宏斌,王洪媛,翟麗梅,劉申,雷秋良,任天志. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(20)
[2]我國生物炭基肥生產(chǎn)工藝與設(shè)備研究進(jìn)展[J]. 原魯明,趙立欣,沈玉君,尚書旗,孟海波. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2015(04)
[3]生物炭添加對(duì)酸化土壤中小白菜氮素利用的影響[J]. 俞映倞,薛利紅,楊林章,何世穎,馮彥房,侯朋福. 土壤學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]生物質(zhì)炭及炭基硝酸銨肥料理化性質(zhì)研究[J]. 高海英,陳心想,張?chǎng)?何緒生,耿增超,佘雕,郭永利. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2012(02)
[5]生物炭研究進(jìn)展及其研究方向[J]. 謝祖彬,劉琦,許燕萍,朱春悟. 土壤. 2011(06)
[6]竹炭包膜對(duì)肥料氮淋溶和有效性的影響[J]. 鐘雪梅,朱義年,劉杰,秦愛國. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(S1)
[7]綠肥中養(yǎng)分釋放規(guī)律及對(duì)煙葉品質(zhì)的影響[J]. 王巖,劉國順. 土壤學(xué)報(bào). 2006(02)
[8]溫度和濕度對(duì)暖溫帶落葉闊葉林土壤氮礦化的影響[J]. 周才平,歐陽華. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2001(02)
[9]土壤硝態(tài)氮含量測(cè)定方法的選擇和驗(yàn)證[J]. 陳明昌,張強(qiáng),楊晉玲. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 1995(01)
[10]靛酚藍(lán)分光光度法測(cè)定海水中的氨-氮[J]. 蔣岳文. 海洋環(huán)境科學(xué). 1990(01)
碩士論文
[1]炭基肥對(duì)馬鈴薯生育及土壤特性的影響[D]. 任少勇.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]新型生物炭基氮肥的研制及田間應(yīng)用研究[D]. 張?chǎng)?西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]水稻秸稈生物質(zhì)炭基緩釋肥的制備與應(yīng)用研究[D]. 周旻旻.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3107561
【文章來源】:土壤. 2020,52(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
炭基肥氮素礦化特征
為了確定炭基肥在不同土壤質(zhì)地及含水率條件下的氮素礦化速率,選用matlab中的diff函數(shù)對(duì)所擬合的方程求一階導(dǎo)數(shù)得到礦化速率。如圖2所示為各個(gè)土壤質(zhì)地下炭基肥的氮素礦化速率。炭基肥料的氮素礦化速率從零上升到最大之后又降低到零的趨勢(shì)發(fā)展,其曲線近似于高斯函數(shù)。對(duì)于粉砂質(zhì)壤土處理,其礦化速率最大值為80%SMC處理,在25 d左右達(dá)到最大值,約為42mg/(kg·d),其礦化速率在75 d左右降到1以下;對(duì)于60%SMC處理,其礦化速率達(dá)到最大值的時(shí)間明顯滯后,約在60 d達(dá)到最大礦化率,而其速率小于1時(shí)其培養(yǎng)時(shí)間需要到120 d左右;對(duì)于礦化量最少的40%SMC其速率達(dá)到最大值時(shí)約為25 d,在其培養(yǎng)時(shí)間為80 d時(shí)速率就降至1以下。
大田條件下氮素礦化規(guī)律由埋設(shè)肥料袋的方法所得(圖3)。在炭基肥料埋設(shè)進(jìn)土壤后,除了在通水通氣性很強(qiáng)的粉砂質(zhì)壤土上馬上出現(xiàn)了氮素的損失外,在砂質(zhì)壤土和黏土這兩種土壤質(zhì)地上出現(xiàn)了氮素礦化的延后,在埋入土壤后10 d后才出現(xiàn)氮素的凈礦化。從總礦化量上來看,粉砂質(zhì)壤土處理能礦化出更多的氮素,在移栽后90 d礦化出了0.87 mg/kg的氮素;而砂質(zhì)壤土處理氮素累計(jì)礦化量為0.56 mg/kg,為3個(gè)土壤質(zhì)地最小量;黏土處理經(jīng)90 d后礦化出的氮素為0.63 mg/kg。對(duì)于移栽后0~60 d和移栽后60~90 d礦化的氮素量,粉砂質(zhì)壤土處理分別是0.63 mg/kg和0.25 mg/kg,這兩者的比值為2.52;砂質(zhì)壤土處理分別是0.47和0.09,比值為5.2;黏土處理分別是0.50和0.13,比值為3.8。對(duì)圖3中曲線進(jìn)行擬合,選用Levenberg-Marquard算法,其余與培養(yǎng)試驗(yàn)擬合方法選擇一致。擬合結(jié)果如表4。可以看出擬合后曲線R2均在0.9以上,且標(biāo)準(zhǔn)差均在0.1以下,說明其能夠代表原曲線的大部分信息。粉砂質(zhì)壤土、砂質(zhì)壤土、黏土最大礦化率分別為50.61%、32.27%、34.29%。在粉砂質(zhì)土壤條件下存在田間條件最大礦化率大于培養(yǎng)試驗(yàn)最大礦化率的情況,原因可能是粉砂質(zhì)壤土在大田條件下出現(xiàn)了較強(qiáng)烈的淋洗作用造成了一部分的氮素?fù)p失,并且大田條件下,土壤濕度不是處于恒定的狀態(tài),特別是對(duì)于保水性不強(qiáng)的粉砂質(zhì)壤土,其干濕交替頻率更高從而加強(qiáng)了氮素的礦化[26]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]農(nóng)田施氮對(duì)水質(zhì)和氮素流失的影響[J]. 張亦濤,劉宏斌,王洪媛,翟麗梅,劉申,雷秋良,任天志. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(20)
[2]我國生物炭基肥生產(chǎn)工藝與設(shè)備研究進(jìn)展[J]. 原魯明,趙立欣,沈玉君,尚書旗,孟海波. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2015(04)
[3]生物炭添加對(duì)酸化土壤中小白菜氮素利用的影響[J]. 俞映倞,薛利紅,楊林章,何世穎,馮彥房,侯朋福. 土壤學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]生物質(zhì)炭及炭基硝酸銨肥料理化性質(zhì)研究[J]. 高海英,陳心想,張?chǎng)?何緒生,耿增超,佘雕,郭永利. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2012(02)
[5]生物炭研究進(jìn)展及其研究方向[J]. 謝祖彬,劉琦,許燕萍,朱春悟. 土壤. 2011(06)
[6]竹炭包膜對(duì)肥料氮淋溶和有效性的影響[J]. 鐘雪梅,朱義年,劉杰,秦愛國. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(S1)
[7]綠肥中養(yǎng)分釋放規(guī)律及對(duì)煙葉品質(zhì)的影響[J]. 王巖,劉國順. 土壤學(xué)報(bào). 2006(02)
[8]溫度和濕度對(duì)暖溫帶落葉闊葉林土壤氮礦化的影響[J]. 周才平,歐陽華. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2001(02)
[9]土壤硝態(tài)氮含量測(cè)定方法的選擇和驗(yàn)證[J]. 陳明昌,張強(qiáng),楊晉玲. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 1995(01)
[10]靛酚藍(lán)分光光度法測(cè)定海水中的氨-氮[J]. 蔣岳文. 海洋環(huán)境科學(xué). 1990(01)
碩士論文
[1]炭基肥對(duì)馬鈴薯生育及土壤特性的影響[D]. 任少勇.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]新型生物炭基氮肥的研制及田間應(yīng)用研究[D]. 張?chǎng)?西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]水稻秸稈生物質(zhì)炭基緩釋肥的制備與應(yīng)用研究[D]. 周旻旻.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3107561
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