20104 哇西农业科学 135, 土壤氮素理化性质研究 解锋，李颖飞 (1.杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100,2.户县森林资源管理中心，陕西户县710300 要：概述了土壤氯素的来源、合量、形态分布、运移转化模型和土壤氯素循环等方面及土壤理化性状与氯 素的关系。分斯了与土壤氨素有关的几个防面，可以对土壤中氣素作更深层次的研完与探讨。 关缸词：土壤：真素：矿化：运移：氮素循环 氮素是作物生长所必需的大量营养元素之 或固定态铵：铵还能以NH:的形态存在于土壤 一，土壤中氮素的丰缺及供给状况不仅响农作 溶液中。所以，土壤中的铵态氢可分为交换性铵 物的生长、产量和品质，也影响着环境。在自然生 非交换性铵和液相中的铵三部分。前两部分因受 态系统中，除固氮植物和一部分可直接利用有机 到库伦力或范德华力的作用不易流失，即使在水 氮的植物之外，其它所有植物的氨素来源主要是 田中也比较稳定。硝态氮是铵态氮在好气条件下 土壤有机氮的矿化：在人工生态系统中，即使在大 经微生物硝化后的产物，不能被士壤胶体所吸附， 量施用氮肥情况下，作物中积累的氮素约50%来 易于流失，不太稳定。亚硝态氮是硝化作用的中 自于土壤有些则高达70%以上。估算恰当的氮 间产物。一般在土壤中虽然短时期内也可能有少 肥使用量不论从经济还是环境的角度来说都 量亚硝态氮存在，但在通气良好的土壤里它很快 常重要的，如果氮肥使用过量，可能导致硝态在 转化为NO?。因此，通常所谓的士壤无机氮是指 土壤剖面的积累、增加地表水和地下水中氮素含 硝态氮和铵态氨两部分。 量，导致水体富营养化和地下水污染同时硝化和 有机氮是土壤中氨的主要形态，一般占土壤 反硝化过程还涉及到重要温室气体N20的释放。 全氮量的98%以上，有机氮按其溶解和水解的难 因此，研究土壤氮素含量不仅是确定农田土壤的 易程度可分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非 供氮能力及拟定合理施用氮肥量的主要依据，亦 水解性有机氮三类（穆兴民，1999）。水溶性有机 是生态系统中氮素循环与平衡研究的重要组成部 主要包括一些结构简单的游离氨基酸、胺盐及 分，同时对全球氨素循环和全球变化的研究也有 酰胺类化合物，其中分子量小的可以被作物直接 重要意义。 吸收，分子量大的虽不能被直接吸收.但容易水 1土壤中氮素的形态 解，并迅速释放出铵离子，成为作物的苏小单元。 水溶性有机氮的含量一般不超过土全氮量的 土壤中氢素的形态可分为有机氢和无机氨 5%。水解性有机氨是指酸、碱或酶处理后能水解 连着合称为士壤全氮。无机氨也称矿质它包 为较简单的易溶性化合物或能直接生成铵化合物 括硝态氮、亚硝态氮和铵态氮。土壤中的无机氮 的有机氮。 一般只占土壤全氮量的1%-2%，而且还处于经 它是土壤中生物化学作用 3 土壤氮素的运移、转化机理及研 常变动之中。 物理作 用、化学作用的产物.受微生物的生物生命活动与 究现状 水热条件的影响很大，同时又以为作物和微生物 早期的氨素的研究主要集中在氨素去向乃有 所吸收，还可通过不同途径从士壤中损失掉因 效利用率的研究。如周祖澄等(1982)用5N示 此其含量变化不仅有季节性的差异，而且还有昼 踪、盆栽法及微区法研究了固体氯肥施入早田的 夜和晴雨之间的变化 土壤中的铵态氮来源于 去向。注意到国外溶质运移研究的动向，近年来 壤含氯有机物的矿化和所施入的氮肥，它能为带 国内土壤物理学者及农学者开展了一些室内、筝 阴电荷的土壤胶体所吸附，而成为交换性铵：铵也 外的溶质运移试验研究。随着节水灌溉的普及， 能被2：1型的粘土矿物所固定，称为非交换性铵 国内学者对节水灌溉条件下氮素运移规律进行 收病月期：00I6 aAcademic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.htp/www,cmki.ne * 土壤氮素理化性质研究 解 锋1 , 李颖飞2 ( 1. 杨凌职业技术学院, 陕西 杨凌 712100; 2. 户县森林资源管理中心, 陕西 户县 710300) 摘 要: 概述了土壤氮素的来源、含量、形态分布、运移转化模型和土壤氮素循环等方面及土壤理化性状与氮 素的关系。分析了与土壤氮素有关的几个方面, 可以对土壤中氮素作更深层次的研究与探讨。 关键词: 土壤; 氮素; 矿化; 运移; 氮素循环 氮素是作物生长所必需的大量营养元素之 一, 土壤中氮素的丰缺及供给状况不仅影响农作 物的生长、产量和品质, 也影响着环境。在自然生 态系统中, 除固氮植物和一部分可直接利用有机 氮的植物之外, 其它所有植物的氮素来源主要是 土壤有机氮的矿化; 在人工生态系统中, 即使在大 量施用氮肥情况下, 作物中积累的氮素约 50% 来 自于土壤, 有些则高达 70%以上。估算恰当的氮 肥使用量不论从经济还是环境的角度来说都是非 常重要的, 如果氮肥使用过量, 可能导致硝态氮在 土壤剖面的积累、增加地表水和地下水中氮素含 量, 导致水体富营养化和地下水污染; 同时硝化和 反硝化过程还涉及到重要温室气体 N2 O 的释放。 因此, 研究土壤氮素含量不仅是确定农田土壤的 供氮能力及拟定合理施用氮肥量的主要依据, 亦 是生态系统中氮素循环与平衡研究的重要组成部 分, 同时对全球氮素循环和全球变化的研究也有 重要意义。 1 土壤中氮素的形态 土壤中氮素的形态可分为有机氮和无机氮, 连着合称为土壤全氮。无机氮也称矿质氮, 它包 括硝态氮、亚硝态氮和铵态氮。土壤中的无机氮, 一般只占土壤全氮量的 1%- 2% , 而且还处于经 常变动之中。它是土壤中生物化学作用、物理作 用、化学作用的产物, 受微生物的生物生命活动与 水热条件的影响很大, 同时又以为作物和微生物 所吸收, 还可通过不同途径从土壤中损失掉, 因 此, 其含量变化不仅有季节性的差异, 而且还有昼 夜和晴雨之间的变化。土壤中的铵态氮来源于土 壤含氮有机物的矿化和所施入的氮肥, 它能为带 阴电荷的土壤胶体所吸附, 而成为交换性铵; 铵也 能被 2 1 型的粘土矿物所固定, 称为非交换性铵 或固定态铵; 铵还能以 NH + 4 的形态存在于土壤 溶液中。所以, 土壤中的铵态氮可分为交换性铵、 非交换性铵和液相中的铵三部分。前两部分因受 到库伦力或范德华力的作用不易流失, 即使在水 田中也比较稳定。硝态氮是铵态氮在好气条件下 经微生物硝化后的产物, 不能被土壤胶体所吸附, 易于流失, 不太稳定。亚硝态氮是硝化作用的中 间产物。一般在土壤中虽然短时期内也可能有少 量亚硝态氮存在, 但在通气良好的土壤里它很快 转化为 NO - 3 。因此, 通常所谓的土壤无机氮是指 硝态氮和铵态氮两部分。 有机氮是土壤中氮的主要形态, 一般占土壤 全氮量的 98%以上, 有机氮按其溶解和水解的难 易程度可分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非 水解性有机氮三类( 穆兴民, 1999) 。水溶性有机 氮主要包括一些结构简单的游离氨基酸、胺盐及 酰胺类化合物, 其中分子量小的可以被作物直接 吸收, 分子量大的虽不能被直接吸收, 但容易水 解, 并迅速释放出铵离子, 成为作物的苏小单元。 水溶性有机氮的含量一般不超过土壤全氮量的 5%。水解性有机氮是指酸、碱或酶处理后能水解 为较简单的易溶性化合物或能直接生成铵化合物 的有机氮。 2 土壤氮素的运移、转化机理及研 究现状 早期的氮素的研究主要集中在氮素去向及有 效利用率的研究。如周祖澄等( 1982) 用15N 示 踪、盆栽法及微区法研究了固体氮肥施入旱田的 去向。注意到国外溶质运移研究的动向, 近年来, 国内土壤物理学者及农学者开展了一些室内、室 外的溶质运移试验研究。随着节水灌溉的普及, 国内学者对节水灌溉条件下氮素运移规律进行了 2010( 4) 陕 西 农 业 科 学 135 *收稿日期: 2010
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