黄土高原典型土壤有机氮矿化及铵态氮对土壤氮素激发效应的研究

【摘要】： 本文以黄土高原从北向南不同地区典型土壤类为对象,采用Bremner淹水培养法,研究黄土高原不同生境条件下土壤有机氮的矿化过程及铵态氮对土壤氮素激发效应的影响。通过以上研究,旨在阐明黄土高原主要土类氮素矿化及其影响因素,明确铵态氮肥对黄土高原典型土壤氮素的激发效应及其影响因素,为深入理解黄土高原土壤氮素内循环过程提供理论依据。通过研究,获得以下主要结论: 1.测定结果表明,NH4+-N加入土壤后立即用Bremner法浸取测定,其回收率也显著低于理论值(100%)。土壤类型、植被类型及添加有机物料对NH4+-N的回收率存在极显著影响(p0.01)。从平均看,黄土正常新成土回收率最高(88.8%),土垫旱耕人为土回收率最低(81.0%),简育干润均腐土和干湿砂质新成土介于中间;从林地土壤(回收率为91.0%)、农田土壤(84.6%)、草地土壤(84.0%)、裸地土壤(83.7%)回收率依次降低,但后三者之间差异不显著,但均极显著低于林地土壤;不添加有机物料对照土壤的回收率为73.6%,添加长芒草和紫花苜蓿的回收率分别为86.7%和85.9%,添加有机物料两种处理间差异不显著,但均极显著高于对照土壤;农田长期氮肥和秸秆配施,对回收率没有显著影响(Pr=0.4365)。相关分析发现,回收率与粘粒呈弱负相关,与有机质呈显著正相关,粘土矿物对NH4+-N的固定是铵态氮回收率降低的主要原因。 2.土壤非交换性NH4+-N随Bremner法淹水培养时间延长,含量增加。不同土壤类型在培养20d时非交换性NH4+-N的增加量存在显著差异(p=0.0229),而培养40d和60d时差异不显著(p分别为0.1379和0.1159)。培养期间非交换性NH4+-N的增加量均表现为以土垫旱耕人为土最大,其次是黄土正常新成土,简育干润均腐土和干湿砂质新成土较小;添加有机物料极显著影响培养期间的非交换性NH4+-N(培养20d、40d和60d时p分别为0.0002、0.004和0.0003),表现为添加紫花苜蓿和长芒草土壤非交换性NH4+-N的增加量均极显著高于不添加有机物料的对照土壤;在培养20d、40d和60d时,加(NH4)2SO4土样非交换性NH4+-N的增加量显著大于不加(NH4)2SO4土样(p分别为0.0037、0.0033和0.0027),这是土壤对(NH4)2SO4中NH4+-N固定的必然结果;不同植被类型土壤培养20d时的非交换性NH4+-N增加量差异显著(p=0.0434),培养40d和60d时差异不显著(p分别为0.7378和0.5375);长期秸秆和氮肥配土壤非交换性NH4+-N