北方园艺201015：8-36 ·行业综述· 试验表明40℃下，进行7d培养比30℃进行2周淹水 在古典电渗析基础上发展起来的，通过揭示作物生长季 培养矿化的铵态氨与盆栽黑麦草吸量关系更密切。 节中易矿化的士壤活性有机态氮从而提高了土壤氮素 淹水培养法与通气培养法相 培养条件较易等 有效性的预测程度。 李生秀等网通过试验发现，EU 握不需考虑通气条件和严格的水分控制，只需测定铵 法与用KC直接浸取的矿质氮有同样的价值，但EUF 态氮测定方法较简单，结果更加稳定，而且也适用于水 的缺点是重复性不好费时且仪器昂贵。 稻士以外的土壤。但也有一些土壤科学工作者得出了 2.3数学方法 不同的结论。李生秀等用陕西的0种不同肥力土壤 氮素矿化模型分类并无统一标准从不同角度建 淹水培养矿化的铵态氮与大田试验作物吸氮量之间相 的矿化模型各式各样，从建模的方法可分为经验模型 关系数(r=Q58)远低于通气培养矿化的硝态氮(r= 功能模型、机理模型每个矿化模型都有其一定的话用 0900.942。有学者指出淹水培养没有通气培养结果 条件。目前在研究中常用的是功能模型其中其于而 好的原因是，在淹水条件下，分解有机物质是氮素矿化 化势的矿 化模型由于原理清晰，模型简单，参数较少 的微生物是厌气微生物。而盆栽或田间试验不是在淹 于应用，尤其受到研究者的青睐 。由于矿化过程较为 水条件下进行的.分解有机物质的微生物类型与此不 复杂、影响因子也较多.有必要研究包含尽可能多的因 同。因此，淹水条件下释放的氮素难以代表盆栽或田间 素的复合模型.以及模拟矿化过程的机理模型樱 条件下释放的素，也就难于反映作物的吸状况可 3 结论与展望 化学方法 基于氮素在植物生 长中的重要性土壤中氨的矿化 化学方法和生物培养法相比具有快速、准确、方便 作用一直是土壤科学和植物营养学工作者研究的热点 等优点。它基于以下原理土壤有效氮主要是指有机氮 根据土壤供氯能力确定合理施肥量，是保证作物高产 中易分解的部分氮用适当的化学试验作用于土壤有机 提高氮肥利用率、减少环境污染的基本途径。我国农业 以提取这部分易分解的有机氨实标上也碱是促 从数量望 质量和效益型转变工作者 应用绕优 高产与环境保护相协调这一目标建立与环境关系良好 1960年Cornfield到提出的NaOH扩散法.也叫碱 的肥料管理体系， 解翻散法被广泛采用，研究表明，测定结果与培养后的 研究氯矿化作用有许多种研究方法，各种方法都有 矿化氮量或作物从土壤中吸收量相关性较显63， 其应用领域在进行土壤试验时必须根据试验目的、试 张仁陟等测的研究认为，碱解氨与好气培养法测定矿化 验材料进行选择，目前还没有一种研究方法适用于各种 氮具有极显著的正相关r分别为0.7887和0.8016)，在 土壤。今后土壤氨矿化研究应加强各影响因素综合作 实践中可以用解扩散法代梦短期好气培养法以确定 用及交互作用方面的研究.建立复合模型及机理草型以 土壤氨肥力指标， 更明确土壤氮素矿化过 程。 在高产 的前提下，使得施氨 1981年Whitehead9提出1 moVL KCl在100C下 量与作物需氮规律一致，为合理施用氨肥，提高氮肥利 煮沸浸提土壤1h.1986年Gianelb和Bremner4o又提出 用率保护生态环境提供理论基础。总之欲彻底弄清 了2 noVL KC1在100℃下煮沸浸提土壤4h的方法 土填氛矿化讨程尚需讲一步深入研究。 KC浸提法由于不会引起土壤性质的巨大变化，能较 老 地反映原米的情 况而 泛应用 Stanford于1968年提出001mol/L CaCh加热糊 取法以及高温高压提取法切，发现提取液的葡萄糖和 .土2004.364)：382386 Puri C.Ash n M R.Rel hip b 蒸馏铵态氮相关性显著=0.98)，和矿化氮亦高度相关 ross N mineralication [J.Soil Biokgy and Biochemistry.1998 30 (2) (r=0.&)。荷兰的Houba等人 在常温20℃下用00 mo/LCaC上提取作为土壤有效性氢素的浸提剂.取得 S C.Ha hps bet 了显著的成果该法所提取的氨素和荷兰作为推荐施日 的标准方法及EUF提取的氮素具有良好可比性， 栽试验的植物 收氮素量也密切相关 0.01m0 CC2所提取的有效氨包括二部分：无机态氮和可溶性 月426253261 有机态氨.而作物从土壤中吸收的氨素也是这两部分 才平，欧 ]华温度和度对暖温带落叶叶林土境氨矿化的 有学者认为.用Q.O1 mo LCac正作为士壤有效氨素的 浸提剂评价士壤氨素供应状况从 而合理推荐施肥，防止 稻土氯素面分布及温度 氮素环境污染的前景是诱人的4。 关利.热带农业科学 电招滤(Electro ultrafilt ration)方法即EUF法.是 19974:59. 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki 北方园艺2010( 15) : 33~ 36
行业综述
试验表明 40 下, 进行 7 d 培养比 30 , 进行 2 周淹水 培养矿化的铵态氮与盆栽黑麦草吸氮量关系更密切。 淹水培养法与通气培养法相比, 培养条件较易掌 握, 不需考虑通气条件和严格的水分控制, 只需测定铵 态氮,测定方法较简单, 结果更加稳定, 而且也适用于水 稻土以外的土壤。但也有一些土壤科学工作者得出了 不同的结论。李生秀等[ 30] 用陕西的 20 种不同肥力土壤 淹水培养矿化的铵态氮与大田试验作物吸氮量之间相 关系数(r= 0. 558)远低于通气培养矿化的硝态氮(r= 0. 90~ 0. 942)。有学者指出淹水培养没有通气培养结果 好的原因是, 在淹水条件下, 分解有机物质是氮素矿化 的微生物是厌气微生物。而盆栽或田间试验不是在淹 水条件下进行的, 分解有机物质的微生物类型与此不 同。因此, 淹水条件下释放的氮素难以代表盆栽或田间 条件下释放的氮素,也就难于反映作物的吸氮状况 [ 27] 。 2. 2 化学方法 化学方法和生物培养法相比具有快速、准确、方便 等优点。它基于以下原理, 土壤有效氮主要是指有机氮 中易分解的部分氮,用适当的化学试验作用于土壤有机 质以提取这部分易分解的有机氮, 实际上也就是促其 矿化 [ 34] 。 1960 年Cornfield [ 35] 提出的 NaOH 扩散法, 也叫碱 解扩散法被广泛采用, 研究表明, 测定结果与培养后的 矿化氮量或作物从土壤中吸收氮量相关性较显著[ 36
37] 。 张仁陟等 [ 38] 的研究认为,碱解氮与好气培养法测定矿化 氮具有极显著的正相关(r 分别为0. 7887 和0. 8016),在 实践中可以用碱解扩散法代替短期好气培养法, 以确定 土壤氮肥力指标。 1981 年 Whitehead [ 39] 提出 1 mol/ L KCl 在 100 下 煮沸浸提土壤1 h, 1986 年Gianello 和 Bremner [40] 又提出 了2 mol/ L KCl 在 100 下煮沸浸提土壤 4 h 的方法, KCl 浸提法由于不会引起土壤性质的巨大变化, 能较好 地反映土壤原来的情况而广泛应用。 Stanford 于 1968 年提出 0. 01 mol/ L CaCl2 加热提 取法以及高温高压提取法[ 41] , 发现提取液的# 葡萄糖∃和 蒸馏铵态氮相关性显著(r= 0. 98), 和矿化氮亦高度相关 (r= 0. 85) 。荷兰的 Houba 等人 [ 42] 在常温 20 下用0. 01 mol/ L CaCl2 提取作为土壤有效性氮素的浸提剂, 取得 了显著的成果, 该法所提取的氮素和荷兰作为推荐施肥 的标准方法及 EUF 提取的氮素具有良好可比性, 与盆 栽试验的植物吸收氮素量也密切相关。0. 01 mol/ L CaCl2 所提取的有效氮包括二部分: 无机态氮和可溶性 有机态氮, 而作物从土壤中吸收的氮素也是这两部分。 有学者认为, 用0. 01 mol/ L CaCl2 作为土壤有效氮素的 浸提剂评价土壤氮素供应状况从而合理推荐施肥, 防止 氮素环境污染的前景是诱人的[ 34] 。 电超滤( Electro
ultrafiltration) 方法, 即 EUF 法, 是 在古典电渗析基础上发展起来的, 通过揭示作物生长季 节中易矿化的土壤活性有机态氮, 从而提高了土壤氮素 有效性的预测程度。李生秀等[ 43] 通过试验发现, EUF 法与用 KCl 直接浸取的矿质氮有同样的价值, 但 EUF 的缺点是重复性不好、费时且仪器昂贵。 2. 3 数学方法 氮素矿化模型分类并无统一标准, 从不同角度建立 的矿化模型各式各样, 从建模的方法可分为: 经验模型、 功能模型、机理模型, 每个矿化模型都有其一定的适用 条件。目前在研究中常用的是功能模型, 其中, 基于矿 化势的矿化模型由于原理清晰, 模型简单, 参数较少, 易 于应用, 尤其受到研究者的青睐 [44] 。由于矿化过程较为 复杂、影响因子也较多, 有必要研究包含尽可能多的因 素的复合模型,以及模拟矿化过程的机理模型[ 45] 。 3 结论与展望 基于氮素在植物生长中的重要性, 土壤中氮的矿化 作用一直是土壤科学和植物营养学工作者研究的热点。 根据土壤供氮能力确定合理施肥量, 是保证作物高产、 提高氮肥利用率、减少环境污染的基本途径。我国农业 正从数量型向质量和效益型转变, 工作者应围绕优质、 高产与环境保护相协调这一目标, 建立与环境关系良好 的肥料管理体系。 研究氮矿化作用有许多种研究方法,各种方法都有 其应用领域, 在进行土壤试验时必须根据试验目的、试 验材料进行选择,目前还没有一种研究方法适用于各种 土壤。今后土壤氮矿化研究应加强各影响因素综合作 用及交互作用方面的研究, 建立复合模型及机理模型以 更明确土壤氮素矿化过程。在高产的前提下, 使得施氮 量与作物需氮规律一致, 为合理施用氮肥, 提高氮肥利 用率, 保护生态环境提供理论基础。总之, 欲彻底弄清 土壤氮矿化过程,尚需进一步深入研究。 参考文献 [ 1] 朱兆良. 农田中氮肥的损失与对策[ J]. 土壤与环境, 2000, 9(1) : 1
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