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通过野外调查取样和室内培养试验,应用Silva-Bremner法,研究了湖南省几种主要母质发育的稻田土壤的固定态铵含量、最大固铵容量、有效性固定态铵含量和铵固定动力学特性及其影响因素。通过盆栽试验,研究了紫潮泥和红黄泥两种土壤在不同施肥条件下水稻生育期间土壤固定态铵的动态变化规律、生物有效性及其固定态铵的释放量与植物吸氮量之间的关系。所得结果如下: 供试耕层土壤的固定态铵含量差异较大,最低为88.3mg·kg-1,最高为386.5mg·kg-1,平均为268.6±93.2mg·kg-1,占土壤全氮的4.2%~15.3%,平均为9.9%±3.5%。高于湖南省以北地区土壤和本地区地带性土壤—红壤的固定态铵含量,是该地区的一项重要的土壤氮素资源。主要稻田土壤固定态铵含量的大小顺序为:紫潮泥>河沙泥>黄泥田>紫泥田>红黄泥>麻沙泥。 在供试土壤剖面中,固定态铵含量随剖面深度的变化有四种情况:在1m深度土体范围内,固定态铵含量随剖面深度增加而增加;随剖面深度增加而减少;随深度增加无明显变化;土壤剖面中某一土层固定态铵含量明显增加或减少。固定态铵占土壤全氮的相对比例一般随剖面深度的增加而增加,不同土壤层次固定态铵的相对比例不同,耕作层平均为14.4%,犁底层平均为21.7%,犁底层以下其他层次平均为31.3%。 土壤固定态铵的含量受粘土矿物组成、土壤粘粒含量、土壤全氮和碱解氮含量、有机质含量等因素的影响。以2:1型层状粘土矿物占优势的紫潮泥、河沙艉、紫泥田河黄泥田的固定态铵含量明显大于以1:1型层状粘土矿物占优势的麻沙泥河红黄泥。耕层土壤中固定态铵含量与<0.01mm粘粒含量、土壤全氮含量、碱解氮含量和有机质含量呈显著正相关,相关系数分别为0.485*(n=16)、0.590**(n=23)、0.468*(n=17)和0.596**(n=23)。 供试耕层,土壤的最大固铵容量为0~272.2mg·kg-1,平均为63.1mg·kg-1,其中紫潮泥固铵容量最大(272.2mg·kg-1),由紫红色板岩风化物发育的紫泥田的固铵容量为零。供试剖面土壤的最大固铵容量也各不相同,黄泥田土壤剖面的固铵能力最小,紫潮泥土壤剖面的固铵能力最大。土壤的最大固铵容量取决于该土壤的矿物类型和阳离子交换量。 铵固定的动力学研究结果表明,土壤对添加铵的固定速率相当快,反应一般发生在最初的几个小时之内。一级扩散动力学方程和Elovich方程最适合于描述土壤中铵固定动力学特性,表现在决定系数r2值大,标准误SE值小。抛物线扩散方程也能较满意地描述试验数据,表明铵固定属扩散控制过程。 供试耕层土壤的有效性固定态铵含量差异很大,在剖面土壤中,各土层有效性固 定态铰含量也没有一定的变化规律,并且圳有一定的负值存在,说明影响土壤中有效 性固定态铰含量的因素很多,如土壤全氮、有机质含量等。 盆栽试验结果表明:稻m上壤固定态锁含量处于不断变化之中,施用氰肥使上壤 固定态铰含量升高,而水稻吸收氮素使土壤固定态铰含量降低,其变化趋势与土埂碱 解氮含量的变化相似;“新固定的”固定态锁对水稻的有效性高,而“原有的”固定 态铰对作物部分有效:在水稻生长期间,红黄泥土壤固定态钡的释放量大于紫潮泥土 壤,就不同植稻期而言,早稻生育期间上壤固定态按的释放量大于晚稻生育期间土壤 固定态铰的释放量:土壤中固定态按在水稻各生长阶段的释放量与植株吸氮总量和植 株各阶段的吸氮量有一定的相关性。