【目的】分析不同施氮量和灌水水平对毛白杨林地土壤矿质氮动态的影响,以提高林地生产力和水氮利用效率,降低氮素损失,为林地长期施氮和灌水水平的合理选择提供理论依据。【方法】通过田间试验探究单次施氮周期内,4种施氮量(N0、N1、N2、N3分别为0、101.6、203.2、304.8 kg·hm~(-2))和3种灌水水平(W1、W2、W3分别表示土壤含水量下限为田间持水量的45%、60%、75%)下土壤矿质氮含量、氨挥发速率和脲酶活性的相关关系。【结果】单次施氮周期内,0～100 cm土层硝态氮平均含量为4.84～29.02 mg·kg~(-1),铵态氮平均含量为3.18～13.22 mg·kg~(-1)。硝态氮和铵态氮含量均随土层加深先增大后降低,随时间推移先增大后降低,分别于施氮后第7天和第3天达最大值(26.64～62.34 mg·kg~(-1)和26.61～51.32 mg·kg~(-1))。林地0～100 cm土层硝态氮和铵态氮累积量分别为55.39～331.99 kg·hm~(-2)和31.45～254.21 kg·hm~(-2),土壤矿质氮素主要以硝态氮形式累积,且累积量显著低于农田和果园等,铵态氮含量相对较低且稳定(除表层外)。林地土壤矿质氮含量和累积量与施氮量呈正相关,W3处理更易引起硝态氮向深土层运移。土壤氨挥发总量与施氮量和灌水水平呈显著正相关,且主要发生在施氮后10天内,于施氮后1～2天达到峰值(0.96～3.46 kg·hm~(-2)d~(-1)),单次施氮周期氨挥发损失量为1.57～18.29 kg·hm~(-2),损失率为14.05%～18.97%。土壤脲酶活性受施氮量和灌水水平影响极显著(P<0.01),随施氮量和灌水水平增大而增大,随时间推移先增大后降低,于施氮后第3天达最大值(3.14～4.48 mg·g~(-1))。偏相关分析表明,土壤表层硝态氮含量与铵态氮含量呈显著负相关,铵态氮含量与氨挥发速率呈显著正相关。【结论】不同施氮量和灌水水平显著影响毛白杨林地土壤硝态氮和铵态氮动态、氨挥发特征和脲酶活性。为减少林地氨挥发损失、降低硝态氮淋失风险,建议施氮量为203.2 kg·hm~(-2),土壤含水量控制在田间持水量的60%～75%。

【目的】探讨开花期渍水对不同施氮量条件下小麦植株干物质积累与转运、产量及土壤矿质氮含量的影响，以期为江汉平原小麦抗渍高产栽培提供理论依据。【方法】以适宜长江中下游流域种植的小麦品种襄麦55和扬麦23为材料，设置3个施氮水平[N0（不施氮）、N1 （纯氮135 kg/hm~(2)）、N2（纯氮180 kg/hm~(2)）]，用盆栽方法于开花期进行7 d渍水试验，分析小麦旗叶SPAD值、地上部干物质积累与转运、籽粒产量及土壤矿质氮含量的变化。【结果】开花期渍水显著降低小麦旗叶SPAD值和地上部干物质积累量，旗叶SPAD值降低8.61%～39.78%，地上部干物质积累量降低4.49%～12.24%，降低幅度随施氮量增加而减少。渍水条件下，随着施氮量的提高小麦花前干物质转运量及贡献率、花后干物质积累量均有所增加，分别增加35.39%～58.37%、6.04%～21.88%、8.94%～29.32%。在渍水期间（花后0～7 d）土壤硝态氮含量显著降低41.81%～63.50%；铵态氮含量显著升高21.89%～62.15%。花后7～21 d表现为硝态氮含量升高，铵态氮含量下降。21～28 d硝态氮含量下降，铵态氮含量上升。渍水处理下，增加施氮量，硝态氮及铵态氮含量均在增加。开花期渍水导致小麦减产，千粒重降低是减产的主要因素。与不施氮相比，渍水条件下N1、N2的小麦产量分别增加229.75%～235.32%、290.28%～358.12%。【结论】渍水显著降低了小麦旗叶SPAD值、干物质积累量、产量及土壤硝态氮含量，增加土壤铵态氮含量。施氮量在0～180 kg/hm~(2 )条件下，增加施氮量可以缓解渍害对小麦的伤害，减少产量的损失。

【目的】探讨不同氮肥用量与施用时期对棉花生长发育及土壤矿质氮含量的影响,为棉花合理施用氮肥提供理论依据。【方法】以不施氮肥为对照,采用2种氮肥用量(150,300kg/hm2)与不同施用时期(播前全部基施、1/2播前基肥+1/2蕾期追肥、1/3播前基肥+1/3蕾期追肥+1/3花铃期追肥)进行组合的田间小区试验,分析氮肥用量和施用时期对棉花产量、棉铃生长发育及各生育时期土壤矿质氮含量的影响。【结果】在供试区土壤较为瘠薄的情况下,与不施氮肥相比,施用氮肥使棉花产量、株有效铃数、成铃率、单铃质量分别显著增加44.8%～80.0%,1.0～2.3,4.3%～8.1%和0.66～1.36g,且高氮处理>...

【目的】研究不同作物长期连作或轮作对旱地土壤水分和不同形态有机氮及矿质氮含量的影响,以确定旱地作物配置、提高土壤肥力、优化养分管理。【方法】利用黄土高原中部旱地23年的长期定位试验,研究了休闲、小麦连作、玉米连作、苜蓿连作、豌豆-小麦-小麦-糜子及玉米-小麦-小麦-糜子轮作6种作物种植体系,对土壤水分、有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量的影响。【结果】长期休闲土壤有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量最低;苜蓿连作能较好地保蓄浅层水分,有利于提高土壤有机氮和轻质有机氮含量,特别是0～20cm的表层土壤,但较深土层的水分和矿质态氮消耗增加;玉米或小麦连作均可显著提高土壤的有机氮和轻质有机氮含量,但长期小麦连...

【目的】杨树速生丰产林是我国主要的纸浆兼用材林,较低的水肥利用效率容易造成土壤退化、环境污染甚至林分产量下降。因此,迫切需要探究适宜的水肥耦合策略,实现可持续发展。本研究通过探讨不同水肥耦合处理对根区土壤氮分布、根系分布以及林木产量的影响,旨在筛选出适宜毛白杨人工林的最佳水肥耦合措施。【方法】以三倍体毛白杨为研究对象,设置3个灌溉水平:-20 kPa(I_(20))、-33 kPa(I_(33))、-45 kPa(I_(45))和4个施N水平:0(F_0)、120 kg/(hm~2·a)(F120)、190 kg/(hm~2·a)(F190)、260 kg/(hm~2·a)(F_(260)),并设置CK对照(不灌溉不施肥)。测定其全年的土壤NO_3~--N动态、细根分布以及生物量产量。【结果】(1)施N量和灌溉量显著增加NO_3~--N运移、分布和深层累积量,其中I_(20)F_(260)处理NO_3~--N深层浸出现象严重,而I_(20)F_(120)处理浸出量最小。(2)水肥耦合管理可使根系分布浅层化;其中N肥供应可改变根系分布规律,灌溉促使根系分布表层化;而根系生长对N的响应取决于灌溉水平,其中I_(20)F_(260)处理根长密度(RLD)显著高于其他处理(P

【目的】为滴灌施肥下的毛白杨提供合理的氮(N)肥管理建议。【方法】以毛白杨(无性系B301)速生纸浆林(林龄35年)为研究对象,于2010—2012年研究施N量和施N频率对毛白杨生物量积累和N吸收的影响。试验设置为施N量115(N_(115)),230(N_(230))和345(N_(345))kg·hm(-2)a(-1)和施N频率[每年分4次施入(F4)和2次施入(F2)]所组成的6个滴灌施肥处理和1个只灌溉不施肥的对照处理(CK)。试验期间,对林木生长、生物量积累、N吸收量和土壤养分进行测定。【结果】

【目的】土壤水分是影响我国北方水分亏缺地区植被生长的重要因素，探究不同造林密度和水分管理下毛白杨林分的土壤水分状况，能为华北黄泛平原地区人工林土壤水分维持提供参考。【方法】以不同造林密度（Ⅲ3 m×3 m、Ⅱ3 m×6 m、Ⅰ6 m×6 m）和水分管理（滴灌FI、雨养NI）下的5种（FI_Ⅲ、FI_Ⅰ、NI_Ⅲ、NI_Ⅱ、NI_Ⅰ）毛白杨林分为研究对象，在2021年生长季内（5、6、8和10月），采用烘干称重法测定各处理6 m剖面内的土壤含水量（SWC），研究不同处理土壤水分状况及土壤干层现象。【结果】（1）各处理毛白杨林分浅土层（0～30 cm和30～100 cm）的SWC(5.62%～15.53%)显著低于深土层（100～200 cm、200～400 cm和400～600 cm）(16.50%～27.00%)；林分SWC在0～240 cm垂直剖面内随深度增加而增加，并在240～260 cm(26.37%～30.56%)和360～400 cm(22.79%～33.00%)出现两个峰值，而400～600 cm变化平缓；（2）5种林分土壤均在10月最为湿润，平均SWC为20.16%～23.16%；雨养条件下，不同密度毛白杨林分在6月最干燥，平均SWC为13.11%～14.96%，滴灌减轻了30 cm以下土层SWC的季节变异程度；（3）不同水分管理下，高密度林分中深土层土壤水分状况最好（FI_Ⅲ和NI_Ⅲ深土层平均SWC分别为23.18%和21.13%），但雨季末（10月），NI_Ⅱ土壤水分补偿量最高，达403.12 mm。在高密度和低密度林分中滴灌显著提高了林分0～30 cm土层的SWC，且增加了深土层土壤水分补偿量（FI_Ⅲ较NI_Ⅲ和FI_Ⅰ较NI_Ⅰ的储水量变化量分别提高了84.40%和173.99%），滴灌仅显著提高了高密度林分土壤储水量（P <0.05）;(4)滴灌和降雨均能缓解或消除不同密度林分在2 m深度内出现的可恢复性土壤干层现象。【结论】根据本研究结果，建议在华北黄泛平原毛白杨大径材林培育过程中，以3 m×3 m密度造林且于旱季（4—6月）辅以多频率滴灌充分灌溉，促进杨树人工林在快速生长期（2～4年）的林木生长并改善其深层土壤水分状况。待林分出现密度效应及深层土壤水消耗后，可通过间伐等措施在实现土壤水分维持的同时提高杨树人工林林地生产力。

为探索三叶草作为有机栽培中肥料来源,研究间作三叶草对大田甜玉米产量品质,植株全氮和土壤矿质氮的影响,结果表明:与单作相比,甜玉米与三叶草间作可提高甜玉米产量,可溶性糖含量,植株全氮含量,降低了亚硝酸盐含量和土壤中矿质氮含量,但提高了硝态氮含量,降低了Vc含量,在本试验条件下认为,间作三叶草提高甜玉米产量,改善品质,减少化肥的投入,降低环境风险。

以原始阔叶红松林、次生林土壤NH+4-N与NO-3-N为研究对象,采用原位顶盖埋管法,研究2个林地土壤矿质氮供应水平与组成的差异动态。结果表明:观测期内原始阔叶红松林土壤NH+4-N含量均高于次生林,5、6、7月原始阔叶红松林土壤NO-3-N含量低于次生林,其他时段高于次生林;观测期内原始阔叶红松林土壤NH+4-N始终占优势,5、6、7月次生林土壤NO-3-N占优势,其他时段NH+4-N占优势。以红松、白桦分别作为顶级群落优势树种与退化演替群落先锋树种的代表植物,根据各器官氮含量动态与生长动态,对2个树种氮素获取行为模式进行连续研究。结果表明:红松、白桦氮吸收动态与原始阔叶红松林、次生林土壤矿...

【目的】研究栽植密度对毛白杨Populus tomentosa林地土壤养分的影响。【方法】在3种不同栽植密度[行距×株距分别为2 m×2 m(T_1)、 4 m×3 m(T_2)和4 m×5 m(T_3)]下,对10年生毛白杨速生丰产林试验地0～5、 5～10、 10～20、 20～40、 40～60和60～100 cm共6个土层的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾质量分数进行了分析。栽植密度对土壤养分的影响用单因素分析法,数据间的多重比较用Ducan法。【结果】0～20 cm土层有机质、碱解氮、有效磷和速效钾所占比例分别为69%、 79%、 71%和74%;不同栽植密度下土壤养分质量分数不一致:T_2栽植密度下有机质在0～5 cm处最高,为15.44 g·kg~(-1),显著高于T_1,在5～20 cm土层处3栽密度间有机质差异显著(P0.05)。【结论】10年生毛白杨林地土壤养分富集在0～20 cm土层,栽植密度为2 m(行距)×2 m(株距)的养分低于栽植密度为4m×3m和4m×5m,养分质量分数随栽植密度和不同土层的变化而变化。图5表2参31

田间条件下用半腐解稻草覆盖后对旱作水稻进行了氮肥不同用量 0 (N0 ) ,90 (N90 ) ,15 0 (N150 ) ,2 10 (N2 10 )和2 70 (N2 70 )kg·hm-2 试验 ,研究了施氮后土壤中无机氮 (NH4 -N、NO3 -N)的动态变化及水稻吸氮特征。结果表明 ,不同施氮水平下旱作水稻土壤速效氮以硝态氮为主 ,水稻的产量以N2 10 处理最高 ,水稻的植株含氮量及氮素的累积主要发生在生长发育的中期 ,氮肥的表观利用率也以N2 10 处理最高 ,随着氮肥用量的增加水稻对土壤氮的依存率逐渐降低

[目的]研究灌溉和施氮对硝态氮在毛白杨林地土壤中积累与分布的影响,为毛白杨速生丰产林科学精准施肥和减少硝态氮淋失提供依据。[方法]在华北平原毛白杨适生地河北威县,利用"十二五"毛白杨大径材培育研究长期试验地,研究了通过灌溉保持不同土壤水分状况(田间持水量45%、60%、75%)和施氮量(0.0、101.6、203.2、304.8 kg·hm~(-2))对土壤硝态氮分布与积累的影响。[结果]土壤硝态氮分布具有明显的表聚性,在0■200 cm土层呈先下降后上升再下降的"S"型变化趋势,且施氮量越大,硝态氮在60■100 cm土层累积的趋势越明显。随着土壤水分的增加,土壤硝态氮的淋洗峰所在土层深度分别在40■60、60■80、80■100 cm。土壤硝态氮累积量随施氮量的增加而增加,随灌水量的增加则呈先增加后减少的趋势;水氮交互作用对硝态氮的分布与积累影响显著。林地不同水氮组合土壤硝态氮积累量为86.11■259.29 kg·hm~(-2)。[结论]施氮量与土壤水分含量对毛白杨林地土壤硝态氮的分布与积累影响显著,在0■200 cm土层内,随着施氮量的增加,硝态氮的积累量呈上升趋势;随着土壤含水量的增加,硝态氮积累峰所在的土层呈逐渐下移的趋势。与农田生态系统相比,试验林地0■200 cm土层内硝态氮积累量较低,林地生态系统庞大林木根系对硝态氮吸收作用值得重视。同时,为了减少硝态氮的淋失,建议减少氮肥的施用,并将田间持水量控制在60%■75%。

以未退耕的陡坡耕地作对比,对退耕还林(草)4年后2种草本层模式的三倍体毛白杨林地进行≤1mm细根生物量及土壤水稳性团聚体(WSA)含量的研究。结果表明:2种林地的林木细根生物量均为上层>中层>下层,比值均约为50∶30∶20,黑麦草林地林木细根年平均生物量约为自然草林地的2倍;但就总细根量来说,自然单根系大于黑麦草根系,是黑麦草的4.4倍;林地的水稳性团聚体含量和未退耕地在总量上差别不大,但林地上层和中层大粒级的水稳性团聚体含量明显高于未退耕地;相关性分析结果表明,≤1mm细根能提高大粒级及水稳性团聚体含量及水稳性团聚体总量。

目的研究不同种植模式下,农田土壤水分和矿质态氮的动态及其相互关系,对优化作物种植方式和养分资源管理,调控农田土壤硝态氮淋溶有重要意义。方法在黄土高原南部有大量氮素残留背景的田块上,研究了夏季多雨季节,种植作物与休闲对土壤水分与矿质氮的影响。结果在降水(含灌水82mm)364mm的夏季,休闲可使0～200cm土层的贮水量达到600mm,比播种前高204mm,比种植作物高39mm。种植作物的土壤水分可下渗至180cm深的土层,休闲土壤中则可下渗到260cm深处。种植作物时0～200cm土层的硝态氮残留量为78kg.ha-1,比休闲时减少89kg.ha-1,且硝态氮主要分布在60cm以上的土层。休闲...

Soil samples archived over four decades were used in an incubation experiment to measure the effects of reforestation on nitrogen dynamics in old agricultural fields. Samples collected from 0 to 7.5 cm and 35 to 60 cm depths in Calhoun,South Carolina USA at intervals ranging between five and nine ye...