1. 研究目的与意义
目的
氮是植物生长和发育所需的大量营养元素之一,也是植物从土壤中吸收量最大的矿质元素。n在许多生态系统中是一种限制植物生长的重要元素。n主要来源于土壤,土壤中的n通常超过生态系统总n的90%。土壤n主要来自土壤中的有机质,它们通过土壤动物和微生物的降解作用转化为可被植物直接吸收利用的无机态n而满足植物生长的需求。用银杏叶中的特殊成分,将银杏叶提取残留物和农业有机废弃物作为堆肥的主要原料。研制出一种新型微生物有机肥。土壤中的氮绝大部分以有机态存在,大约占全氮量的92%-98%,但有机态氮不能被植物直接吸收利用,必须通过土壤微生物的矿化作用才能转化为可以被植物吸收、利用的无机氮形态。
意义
2. 国内外研究现状分析
国外对于土壤N矿质化特性的研究较多,也获得了较多有价值的成果。如Bonde等发现,土壤微生物生物量N的矿化常数与土壤易矿化常数相近,据此推断土壤微生物是土壤易矿化N的主体。Scott和Binkley以C/N和L/N(木质素/氮素)为指标,研究了北美不同凋落物质量与N素年净矿化之间的关系,发现凋落物质量通过影响土壤有机质的质量而对净N矿化有很强的控制作用。Puri和Ashman研究发现,土壤温度、湿度对土壤N素矿质化有重要影响,并且二者有交互作用。Groffman等和Tan等分别研究了土壤质地和土壤紧实度等物理性质对土壤N素矿质化的影响。这些研究主要集中在土壤生物和非生物因素对土壤N矿质化特性的影响方面,而对于土地利用方式转变,尤其是农田、草地转变为人工速生林地后的土壤N素状况和N素供应研究较少,更鲜见有关土壤N素矿质化特性及其机理的报道。OConnell等曾采用长期实验室培养和田间原位培养的方法研究了澳大利亚西南地区草地栽植桉树人工林后土壤N素供应状况,发现桉树一代人工林土壤N素年净矿化率比草地降低了2-3倍,并指出应采取措施保持土壤中充足的N素营养以满足将来桉树连载对N的需求。但这一研究缺乏二代人工林土壤N素状况的直接证据。关于土壤N素矿质化研究方法也有较大发展。从最初的控制环境条件培养发展到现在的原位土样培养,离子交换树脂技术的发展和广泛应用使得土壤原位培养研究方法更趋于完善。目前国外普遍采用的方法是一种称之为原位土样培养离子交换树脂袋(Insitusoilcore/ionexchangeresinbag,简称ISC/IERB)技术,该技术是在野外田间条件下进行的,不仅能够在田间条件下直接测定土壤N的净矿化速率,并将其作为土壤N有效性的指标,而且可以研究不同气候和管理措施条件下土壤N矿质化特征的年动态规律。ISC/IERB技术在国外已被广泛应用于草地、森林的土壤N矿质化研究。
相对来说,国内有关土壤N矿质化研究的报道多见于农业土壤,近年来也出现了对林业土壤N矿质化的研究报道。谢龙莲研究了环境变化对土壤微生物的影响。陈祥伟对不同森林类型土壤氮矿化的研究。陈丽对土壤氮素矿化的影响因子及研究趋势的研究也很卓著。田昆和岳彩荣研究了耕退造林对土壤氮矿质化的影响。陈小萱和颜丽对有机物料及氮磷化肥对不同肥力土壤氮素矿化影响的研究。廖中建,黎理对土壤氮素矿化研究的进展进行了研究,它总结了目前土壤氮素狂化的研究成果,详细概述了土壤氮素狂化的研究方法,影响因素,并展望了今后土壤氮素矿化的研究方向。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
将堆肥肥料混合不同质地土壤,定期测量土壤中各个n指标。明确该堆肥对不同质地土壤n矿化的改良作用
土壤全n测定:半微量凯氏法。
4. 研究创新点
采用改进的ISC/IERB技术对土壤N素矿质化动态特征进行监测,同时测定控制条件下土壤N素矿质化的影响因素,既能揭示土壤N素矿质化特征的实际情况,又能阐明制约土壤N素矿质化速率的影响机制,也能明确不同肥料对不同土壤N矿化的影响。
