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甘肃庆阳不同生长年限紫花苜蓿草地土壤氮矿化的研究

邹亚丽  
【摘要】:为确定紫花苜蓿草地土壤有机氮的矿化和供氮能力,2005年在兰州大学草地农业科技学院庆阳黄土高原实验站,以3龄和8龄紫花苜蓿草地为对象,分别在返青期(4月25日)、第一、第二和第三次刈割期(6月15日,8月16日和10月15日),按0-10,10-30和30-60 cm的层次取样(第一、二茬取样深至90 cm)。 1):实验室内设置三个水分梯度:30%(30FC)、50%(50FC)和70%(70FC)的田间最大持水量,四个温度梯度(5~0C、15~0C、25~0C和35~0C),采用2 因素完全随机区组设计,对每一层次土壤在各温度和水分组合下进行1-2周培养,探讨温度和水分对土壤氮素矿化作用的影响;2):于6月至10月间,对上述2个年龄紫花苜蓿草地进行了原状土连续田间培养,测定了土壤矿化作用前、后土壤硝态氮和铵态氮的含量,比较了两个年龄紫花苜蓿的实际供氮能力。结果表明: 1.温度是影响氮素矿化的主效因素。净硝化速率、净矿化速率与温度、水分呈线性相关,8月-10月间,5℃和15℃在不同水分条件下,对温度的反应微弱,氮矿化速率在25℃时出现一个拐点。该时期苜蓿草地土壤微生物活性的临界温度为15℃。高温、相对干燥均有利于矿化作用。2个年龄紫花苜蓿草地净氮矿化速率于第2、3次刈割均在25℃、30FC的组合下最高。硝态氮的含量、净硝化速率在不同时期表现不同:返青期8龄苜蓿土壤在高温高湿下(25℃,60FC)下达到最大,而3龄苜蓿在较低温度较干燥下(15℃,40FC)达到最大;3龄苜蓿土壤第一、三次刈割表层土壤无温度水分交互效应。第二次刈割时期3龄苜蓿在(25℃,30FC)下达到最大;8龄苜蓿土壤第一、二、三次刈割时期,25℃下不同水分组合均高于其它温度与水分的组合,且25℃下不同水分之间无显著差异。 2.硝态氮含量随着土壤层次的加深逐渐递减,各层次之间具有显著差异(P0.01)。8龄苜蓿土壤深层(60cm以下)土壤硝态氮的含量比3龄苜蓿高30.9%-57.1%。 3.8龄苜蓿土壤硝态氮的含量、净硝化速率、净矿化速率均显著高于3龄苜蓿(除返青时期,8龄苜蓿起始硝态氮含量过高,不同温度培养下表层净硝化速率小于3龄苜蓿外),说明8龄苜蓿土壤理论供氮能力高于3龄苜蓿。 4.土壤含水量显著影响微生物量碳,最高微生物量碳含量出现在50FC下,5℃下,微生物量碳最大值出现在70FC,8龄苜蓿土壤微生物量碳显著高于3龄苜蓿。微生物量碳较少受到温度的影响。 5.净硝化速率、净矿化速率均随着季节的变化有显著的变化,年内最大值出现在第二次刈割期,第三次刈割时期表现为氮的净固持,这与土壤微生物活性的季节变化有关。


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