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固定态铵在水稻土剖面中的分布特征及其影响因素研究

作　者: 陈国岩
导　师: 李福春
学　校: 南京农业大学
专　业: 环境科学
关键词: 水稻土剖面固定态铵粒度分组粘粒粘土矿物南京
分类号: S153
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

固定态铵是水稻土中铵态氮的重要组成部分,它与交换态铵、水溶态铵相互转化,确保了作物生长过程中铵离子的供应。固定态铵在水稻土剖面中的分布规律及在各粒级中的分配特点可以清晰地反映土壤中固定态铵的状态和行为特点。粘土矿物组成和含量是影响固定态铵分布的重要因素。因此,有必要对水稻土剖面中粘土矿物和固定态铵分布进行系统研究,进一步弄清二者的关系,进而为合理施用氮肥、提高氮肥利用率提供理论依据,也为研究水稻土中氮素的转化以及控制氮素对水体环境影响方面具有重要的理论和实践意义。目前,国内外在土壤中固定态铵的研究上还存在着以下几个方面的问题:1)缺少对土壤剖面粘土矿物的深入研究。粘土矿物的组成和含量在土壤各发生层次上往往会有很大的差异,将整个剖面等同视之自然造成许多信息的丢失;2)缺少对完整土壤剖面中固定态铵的系统研究,大多数研究工作仅限于耕层土壤,个别研究涉及整个剖面,但采样间距太大,未必能揭示其中所蕴含的全部信息;3)很少开展有关固定态铵在各粒级中分配的研究。本文以南京市潴育型水稻土剖面(长城岗、泉水和大湖头)为研究对象,以了解固定态铵的分布规律和分配特点为主要研究内容,以探究控制固定态铵含量的机制为主要研究目标,分析了固定态铵在垂直剖面上的分布规律以及在粘粒、粉粒和细沙粒中的分配特点,探讨了影响固定态铵含量的主要因素。研究结果表明:(1)固定态铵在三个剖面上的垂直分布规律不完全相同,从上到下的趋势为:长城岗剖面—从表层到80cm段逐渐降低,在80～100cm段逐渐升高;泉水剖面—有逐渐升高的趋势,但升高的幅度很小;大湖头剖面—变化很小,剖面上下基本一致。三个剖面的固定态铵/全氮比值变化规律相同,从上到下都有逐渐增大的趋势。(2)细砂粒的的主要矿物成分是石英。粉粒的主要矿物成分是石英和云母。粘粒矿物的主要矿物成分是伊利石、高岭石和蒙脱石,平均值分别为(61.74%)、(29.25%)和(9.01%)。(3)固定态铵在三个粒级中的分配具明显的规律性,即粘粒＞粉粒＞细砂粒。三个粒级中固定态铵含量的平均值分别为371.4 mg/kg、242.1 mg/kg和130.1 mg/kg。(4)水稻土的固定态铵含量与阳离子交换量、粘粒含量、粘粒矿物组成、全氮含量、有机质等因素有关。主成分分析结果表明,影响固定态铵含量的程度从大到小的顺序为:粘粒含量＞伊利石含量＞全氮含量＞有机质含量＞阳离子交换量。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
前言  9-13
  1.问题的提出  9-10
  2.研究目的和意义  10
  3.主要研究内容  10-11
  4.技术路线  11
  5.完成的工作量  11-13
第一章文献综述  13-19
  1.1 土壤中固定态铵的分布规律  13-14
  1.2 土壤中固定态铵的粒度分配特点  14
  1.3 影响铵在土壤矿物中固定的因素  14-17
    1.3.1 粘粒含量  14-15
    1.3.2 粘土矿物组成  15
    1.3.3 阳离子交换量  15-16
    1.3.4 有机质  16
    1.3.5 环境条件  16-17
    1.3.6 施肥方式  17
  1.4 铵的矿物固定机理  17-19
第二章研究材料和研究方法  19-23
  2.1 样品来源  19-20
  2.2 主要测试项目和方法  20-21
  2.3 数据处理及分析  21-23
第三章长城岗剖面中固定态铵的分布及其影响因素研究  23-33
  3.1 长城岗剖面中固定态铵的垂直分布  23-25
  3.2 影响长城岗剖面中固定态铵含量的因素  25-32
    3.2.1 全氮与固定态铵的关系  25
    3.2.2 粒级组分含量与固定态铵的关系  25-28
    3.2.3 有机质含量与固定态铵的关系  28-29
    3.2.4 阳离子交换量与固定态铵的关系  29-30
    3.2.5 矿物组成与固定态铵的关系  30-32
  小结  32-33
第四章泉水剖面中固定态铵的分布及其影响因素研究  33-43
  4.1 泉水剖面中固定态铵的垂直分布  33
  4.2 影响泉水剖面中固定态铵含量的因素  33-41
    4.2.1 全氮与固定态铵的关系  33-35
    4.2.2 粒级组分含量与固定态铵的关系  35-37
    4.2.3 有机质含量与固定态铵的关系  37-38
    4.2.4 阳离子交换量与固定态铵的关系  38-39
    4.2.5 矿物组成与固定态铵的关系  39-41
  小结  41-43
第五章大湖头剖面中固定态铵的分布及其影响因素研究  43-51
  5.1 大湖头剖面中固定态铵的垂直分布  43
  5.2 影响大湖头剖面中固定态铵含量的因素  43-49
    5.2.1 全氮与固定态铵的关系  43-44
    5.2.2 粒级组分含量与固定态铵的关系  44-46
    5.2.3 有机质含量与固定态铵的关系  46
    5.2.4 阳离子交换量与固定态铵的关系  46-47
    5.2.5 矿物组成与固定态铵的关系  47-49
  小结  49-51
第六章固定态铵在水稻土中的分布和分配规律及其主要影响因素  51-55
  6.1 影响固定态铵含量的主要因素  52-53
  6.2 固定态铵在水稻土剖面中的垂直分布规律  53
  6.3 固定态铵在水稻土各粒级中的分配特点  53-54
  6.4 全文总结  54-55
    6.4.1 结论  54
    6.4.2 创新点与不足之处  54-55
参考文献  55-59
致谢  59-61
发表文章  61

固定态铵在水稻土剖面中的分布特征及其影响因素研究

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