施肥类型和种植年限对稻田土壤氮矿化及可溶性有机碳、氮的影响

摘要

北方的稻田在全球土壤生态系统中具有非常重要的研究价值，研究不同的施肥类型和种植年限下北方稻田土壤的氮素矿化过程、可溶性有机氮数量变化特征以及土壤矿化模拟的一级反应动力学方程，有利于科学的引导农民合理的施肥，为我国农田土壤的碳、氮循环提供研究理论依据。本文利用淹水密闭培养法测定延边两个地区、两种种植年限、三种施肥类型下稻田土壤硝态氮、铵态氮以及可溶性有机碳、氮的时空动态，氮素矿化、硝化的时空动态变化格局以及矿化模拟反应方程。三种施肥类型分别为:化肥(CF)、化肥配施有机肥(COF)、有机肥(OF)。结果表明:
　　1.稻田土壤的NH4+-N含量在培养期间存在明显的时空动态变化且在培养70d时含量最高;三种施肥类型稻田土壤上层NH4+-N含量显著高于下层土壤;80余年稻田土壤化肥配施有机肥(COF)处理有利于促进土壤的氮素矿化过程。
　　2.稻田土壤的NO3--N含量同样存在明显的时空动态变化且在培养第7d时含量最高;化肥配施有机肥(COF)处理培养期间显著促进NO3--N含量的释放;净硝化作用在培养第7d时最强:80余年稻田三种施肥类型土壤净硝化作用显著高于120余年稻田。
　　3.三种施肥类型稻田土壤的可溶性有机氮矿化变化趋势一致，培养第7d时矿化过程强烈，且短期的淹水培养促进土壤的矿化过程，长期培养则抑制矿化;化肥(CF)的施用促进了土壤可溶性有机氮素的矿化过程;80余年稻田土壤可溶性有机氮的矿化作用更强些。
　　4.单施化肥(CF)和化肥配施有机肥(COF)促进了稻田表层土壤可溶性有机碳(DOC)的释放，使土壤形成明显的垂直空间异质性，80余年稻田土壤可溶性有机碳(DOC)含量显著高于120余年稻田。
　　5.由氮素矿化的一级反应动力学方程可知:80余年稻田土壤的氮素矿化潜力显著高于120余年土壤，且长期施用有机肥料(OF)可以增加土壤的供氮能力;稻田土壤的累积矿化氮含量与全氮、全碳呈显著的指数关系，上层土壤的显著性高于下层土壤。

目录

声明

摘要

第一章 前言

第二章 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 土壤NH4+-N、NO3--N的测定

2．2．2 可溶性有机碳(DOC)、氮(SON)的测定

2．2．3 样品理化性质的测定

2．3 数据分析

第三章 施肥类型和种植年限对淹水稻田土壤氮矿化的影响

3．1 不同施肥类型对土壤NH4+-N含量的影响

3．1．1 120余年稻田土壤NH4+-N含量的时空动态

3．1．2 80余年稻田土壤NH4+-N含量的时空动态

3．2 不同种植年限下稻田土壤NH4+-N含量的时空动态差异性

3．3 不同施肥类型对土壤NO3--N含量的影响

3．3．1 120余年稻田土壤NO3--N含量的时空动态

3．3．2 80余年稻田土壤NO3--N含量的时空动态

3．4 不同种植年限下稻田土壤NO3--N含量的时空差异性

3．5 不同施肥类型对淹水稻田土壤净硝化率的影响

3．5．1 120余年稻田土壤净硝化率的时空动态

3．5．2 80余年稻田土壤净硝化率的时空动态

3．6 不同施肥类型对淹水稻田土壤净氮矿化率的影响

3．6．1 120余年稻田土壤净氮矿化率的时空动态

3．6．2 80余年稻田土壤净氮矿化率的时空动态

第四章 施肥类型和种植年限对淹水稻田土壤可溶性有机碳恢、氮虱的阴影响

4．1 不同施肥类型对淹水稻田土壤可溶性有机碳的影响

4．1．1 120余年稻田土壤DOC含量的时空动态

4．1．2 80余年稻田土壤DOC含量的时空动态

4．2 不同种植年限下稻田土壤DOC含量的时空差异性

4．3 不同施肥类型对淹水稻田土壤可溶性有机氮的影响

4．3．1 120余年稻田土壤SON含量的时空动态

4．3．2 80余年稻田土壤SON含量的时空动态

4．4 不同种植年限下稻田土壤SON含量的时空差异性

第五章 淹水稻田土壤氮素矿化模型建立

5．1 不同施肥类型土壤培养期累积矿化氮量

5．2 矿化氮与土壤全氮、全碳、速效磷、速效钾的关系

5．3 淹水条件下土壤氮素矿化与时间的关系

5．4 土壤氮矿化势(N0)的意义及模式

5．5 两种种植年限下不同施肥类型氮素矿化参数的差异性

第六章 讨论

6．1 种植年限和施肥类型对NO3--N与NH4+-N的影响

6．2 种植年限和施肥类型对净硝化率与净氮矿化率的影响

6．3 种植年限和施肥类型对土壤DOC、SON的影响

6．4 种植年限和施肥类型土壤模型

第七章 结论

7．1 种植年限和施肥类型对NH4+-N的影响

7．2 种植年限和施肥类型对NO3--N的影响

7．3 种植年限和施肥类型对净硝化率的影响

7．4 种植年限和施肥类型对净氮矿化率的影响

7．5 种植年限和施肥类型对土壤可溶性有机碳的影响

7．6 种植年限和施肥类型对可溶性有机氮的影响

7．7 种植年限和施肥类型土壤氮矿化模型

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文