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第 36 卷第 1 期 2 2 兰州大学学报( 自然科学版) V o l. 36 N o. 1
2000 年 2 月 Journal of L anzhou U niversity (N atural Sciences) Feb. 2000
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文章编号: 0455 2059 (2000) 01 0098 07
石灰性土壤剖面氮素的矿化和硝化作用
李世清1, 李生秀1, 李凤民2
(1 西北农业大学资源与环境科学系, 陕西杨陵 712100;
2 兰州大学干旱农业生态国家重点实验室, 甘肃兰州 730000)
摘要: 以陕西关中灌区红油土和渭北旱塬红垆土为供试土样, 研究不同土层氮素的矿化和硝化
作用. 结果表明, 除 0~ 20 cm 土层外, 红油土 20~ 40 cm 及 40~ 60 cm 土层, 红垆土 20~ 40 cm 土
层, 仍存在着相当数量的可矿化氮, 60 cm 或 40 cm 以下低而稳定. 铵态氮的硝化作用也具有明显
的层次性: 60 cm 以上土层硝化作用快, 以下慢, 这种变化与硝化细菌的分布一致. 总体上看, 红油
土中氮素的矿化和硝化作用强于红垆土. 铵态氮肥在粘粒含量少、有机质含量高土层中的迅速减
少主要归咎于硝化, 而在粘粒含量多、有机质含量少的土层, 主要取决于矿物固定.
关键词: 土壤剖面; 有机氮; 矿化作用; 硝化作用
中图分类号: S158 3 文献标识码: A
过去 15 年中, 我均 33 2% 的速度增加, 在 1995 年我国氮肥产量约
2 224× 107 吨氮〔1〕, 其中绝大部分为铵态氮肥和酰胺态氮肥. 这两种氮肥施入旱地农田后, 除
植物吸收、微生物固定、粘粒矿物固定和挥发损失外, 相当一部分经硝化作用形成硝态氮〔2〕. 硝
态氮不仅易在植物中富集危害人类健康, 而且还会淋溶进入地下水, 污染水质〔3〕, 另一方面, 硝
〔4, 5〕〔6〕
化和反硝化过程产生的N 2O , 不仅是重要的温度效应气体, 而且还对臭氧层具有很强的
破坏作用〔3〕. 因此, 正确评价土壤中氮素的矿化和硝化作用, 对确定合适的施氮量和施肥方法
具有重要意义. 以前的研究大都只限于耕层土壤, 而对其它层次土壤氮素的矿化和铵态氮的硝
化很少涉及. 植物根系吸收的氮素并不完全集中在耕层, 还有相当一部分来自于深层〔7〕. 因此,
测定耕层土壤氮素的矿化和硝化作用无法反映底层情况, 从而难以全面表征土壤氮素的转化
特征.
基于上述想法, 我们选用具有代表性的陕西关中灌区红油土和渭北旱塬红垆土, 探讨不同
土层氮素的矿化和硝化作用.
1 材料和方法
1 1 供试土样
以具有代表性的陕西关中灌区红油土(前茬冬小麦) 和渭北旱塬红垆土(前茬春玉米) 为供
试土壤(表 1). 2 种土壤均富含 CaCO 3, pH 在 7 5~ 8 5 之间. 每种土壤多点分层(20cm 为一
层) 采取 0~ 120 cm 的土样. 同种相同层次的土壤混合后, 风干, 过 3 mm 筛孔, 备用.
收稿日期: 1998 11 30.
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