The response of soil nitrogen and 15N natural abundance to different amendments in a long-term experiment at Ultuna, Sweden

In a long-term field experiment on a clay loam soil at Uppsala, Sweden, changes in nitrogen contents, natural abundance of 15N in the topsoils receiving various organic amendments at the rate of 2 000 kg C ha-1year -1 and different rates of nitrogen mineralisation were studied. Cropping resulted in clearly lower N losses from the topsoil (0-20 cm) compared to the bare fallow plots. Green manure, animal manure and sewage sludge increased the Nt inventory significantly; for the latter two treatments an equilibrium of N input and N output was not reached within 35 years of application. The highest N efficiency with respect to plant uptake and the highest N losses were recorded for the mineral N-treated plots. 15N abundances were clearly affected by N input, differing in isotopic signature introduced through the amendments. This effect was used to derive the relative input of 'stable' N from green manure and peat in comparison with the difference method. (© Inra/Elsevier, Paris.)Réponse de l'azote du sol et de l'abondance naturelle de 15N à différents amendements organiques dans une expérience à long terme à Ultuna, Suède. Une expérience à long terme a été conduite sur un sol limonoargileux à Uppsala, Suède. Les modifications de la teneur en azote et de l'abondance naturelle de 15N dans la couche superficielle ont été étudiées en fonction des apports de différents amendements organiques correspondant à 2 000 kg C ha-1·an -1 avec différents taux de minéralisation de l'azote. Sous culture il apparaît clairement une plus faible perte en azote de la couche superficielle comparativement à un sol nu non cultivé. Les apports d'engrais vert, de fumier et de boues de station d'épuration ont accru significativement la teneur totale en azote Nt et pour les deux premiers traitements l'équilibre entre les apports et les pertes d'azote n'a pas été atteint au cours de 35 ans d'application. La meilleure efficience de l'azote en ce qui concerne l'extraction par la plante et la perte la plus élevée furent enregistrées pour les parcelles qui recevaient un apport d'azote minéral. L'abondance de 15N a été clairement affectée par les types d'apport d'amendements dont les signatures isotopiques étaient différentes. Cette particularité a été utilisée pour déduire l'apport relatif d'azote «stable» à partir d'un engrais vert et de la tourbe comparativement à la méthode différentielle. (© Inra/Elsevier, Paris.

Ab initio calculations of relative stabilities of different structural arrangements in dioctahedral phyllosilicates

An ab initio theoretical approach has been used to calculate optimized geometries and the relative energies of various compositional arrangements in structures of dioctahedral smectites based on models consisting of two unit-cells. These calculations indicate that the energy differences between structures having vacancies in sites with cis- or trans-OH coordination are small and that their relative energies vary with the chemical nature of the substitutions. For example, a cis-OH coordination for the vacancy was the most stable when the interlayer charge originated from substitution of Al for Si in the tetrahedral sheet, whereas the trans-coordination was the more stable for most cases of substitution in the octahedral sheet, an exception being Fe(II) for Al where the cis-OH coordination was favored. It seems likely, therefore, that long-range structural disorder will be a common phenomenon in natural phyllosilicate specimens