地膜覆盖对青海东部旱作农业区春油菜的增产效应

为了探究地膜覆盖对青海东部旱作农业区春油菜的增产效应,文中采用大田对比试验设计,分析比较了露地和覆膜种植条件下春油菜产量、土壤硝态氮含量和土壤含水量的差异。结果表明:(1)覆膜处理春油菜产量较露地处理提高13. 78%;(2)地膜覆盖后随着土壤水分的增加,20～40 cm土层硝态氮含量增加2. 73 mg/kg,与露地相比,地膜覆盖可以加速20～40 cm土层硝态氮的释放,更有利于旱地春油菜对土壤矿质氮素的吸收;(3)覆膜处理春油菜水分利用率较露地处理提高19. 54%,覆膜种植20～40 cm土层平均含水量较露地种植增加19. 19%。地膜覆盖通过较高的水、氮调控促进了春油菜的生长和产量的形成,具有显著的增产效应。     

旱区集雨覆盖模式对春小麦土壤水热效应及产量的影响

为了改善旱区土壤水热条件,提高降水利用效率,在旱作大田条件下,研究了全膜覆土穴播(FSAS)、黑色全膜垄作穴播(BFRP)、膜侧沟播(FLFS)、秸秆粉碎微垄覆盖沟播(SCFS)、秸秆带状覆盖条播(SSCD)、露地条播(CK)6种模式对春小麦水热效应特性及产量和水分利用效率的影响。结果表明:与露地条播相比,各处理调节麦田土壤温度幅度及生育阶段均有差异,增幅效应表现为:FSASBFRPFLFSSCFSCKSSCD。FSAS、BFRP全生育期0～25cm土壤平均温度较其他处理均显著上升且分别比CK显著增加1.38℃、1.27℃,增温效应主要表现为出苗期至灌浆期0～15cm土层;秸秆覆盖生育前中期(分蘖-扬花期)具有一定的降温效应,SCFS、SSCD较对照增幅仅为0.30℃、-0.26℃,且后者显著低于对照处理。不同集雨覆盖模式土壤贮水量均高于对照,出苗期至扬花期SCFS与FSAS处理较对照增幅分别为36.63%～40.43%和54.08%～56.27%;5种处理下全生育期耗水量分别较对照提高8.83%,3.00%,0.38%、3.80%、5.45%。春小麦产量及水分利用效率对处理的响应趋势一致,均表现为:BFRPFSAS FLFSSCFSCKSSCD,不同处理产量与水分利用效率较对照增幅分别为-2.65%～28.33%和-8.5%～24.59%。综合6种模式下麦田土壤水分及温度变化效应可见,全膜覆土穴播(FSAS)及黑色全膜垄作穴播(BFRP)模式可作为西北旱作春麦区的适宜种植方式参考。     

氮肥形态对冬小麦干物质积累与产量的影响

采用不施氮(对照)、施用等氮量的铵态氮(硫酸铵,AS)、硝态氮(硝酸钠,SN)和2∶1的硝态氨、铵态氮(SN与AS质量比为2∶1)处理,同时在洛阳3个试验点上进行了田间试验,研究了铵、硝态氮对冬小麦干物质累积量﹑产量构成因素及产量的影响。研究结果表明:施肥处理平均比对照组干物质累积量增加36.2%,单施硝态氮干物质累积量最大,硝态氮比铵态氮处理成熟期增加6.5%。硝态氨、铵态配合次于硝态氮而高于铵态氮。氮肥形态主要影响小麦产量构成三因素中的穗数。单施硝态氮穗数、穗粒数和粒重分别比对照组增加15.6%3.6%和5.4%;比施用铵态氮肥穗数增加6.1%。硝态氨、铵态氮配合效果次之。氮肥形态对小麦地上部分生物量、产量构成因素的显著作用最终影响了籽粒产量:施用硝态氮肥比对照组平均增产21.1%,比铵态氮增产9.2%;硝态氨、铵态氮配合比对照增产13.1%。     

东祁连山森林分布区土壤氮分布特征研究

研究土壤氮分布特征对合理预测云杉林生态系统结构与功能具有重要作用,采用PVC管移植法,以祁连山东段青海云杉(Picea crassifolia)林区土壤为研究对象,采用野外取样法和室内分析法,对土壤全氮、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)进行测定分析,重点分析祁连山哈溪林区土壤氮在不同海拔、不同植被、不同剖面上的变化,以及温度、水分与土壤氮之间的关系,旨在提高祁连山青海云杉林生产力及水源涵养能力。结果表明:该区土壤平均含水量为58.9%,平均容重为0.695g/cm3;含水量随海拔的升高有波动增大趋势,容重随海拔的升高有波动下降趋势;不同植被类型的含水量和容重分别表现为灌丛云杉草地;草地云杉灌丛。铵态氮随海拔的升高有缓慢降低趋势,全氮和硝态氮均随海拔的增大有缓慢增加趋势,三种氮在海拔上的变异系数(CV)分别为19.2%、8.48%、12.6%,可见TN、NO3--N属于中等变异,NH4+-N属于弱变异。NH4+-N和NO3--N在剖面上的变异系数分别为17.3%和9.9%,基本上都为中等变异,NH4+-N在剖面上的变化为线型趋势,线性方程为Y=-2.15X+17.42,r2为0.89;NH3--NN在剖面上呈多项式变化趋势,线性方程为Y=1.205X2-5.085X+12.5,r2为1。土壤水分、容重与NH4+-N和NO3--N之间均有三次函数关系,表现为土壤容重和铵态氮在表层有较显著的拟合关系,其r2为0.843,P0.05;水分和铵态氮在20-40cm有较强的显著性,其r2为0.61,P0.05;水分和硝态氮在20-40cm有较显著的变化关系,其相关系数r2为0.653,P0.05,其他各层显著性不强。     

杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响

将杨树叶生物质炭添加到模拟施肥的风沙土中, 研究杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响. 结果表明： 与传统施肥模式及测土配方施肥模式相比, 制备的生物质炭可增加风沙土铵态氮、 硝态氮、 速效氮和全氮的质量比; 在玉米的生长周期内, 铵态氮、 硝态氮和全氮质量比与生物质炭的添加量成正比; 当生物质炭添加质量分数为2%时, 与土壤充分混合, 铵态氮、 硝态氮和全氮的质量比分别为36.43 mg/kg,35.02 mg/kg,5.76 g/kg, 传统施肥模式下的质量比最高; 速效氮在添加生物质炭的质量分数为0.5%时, 测土配方施肥模式下的质量比最高, 为79.52 mg/kg.     

杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响

将杨树叶生物质炭添加到模拟施肥的风沙土中, 研究杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响. 结果表明： 与传统施肥模式及测土配方施肥模式相比, 制备的生物质炭可增加风沙土铵态氮、 硝态氮、 速效氮和全氮的质量比; 在玉米的生长周期内, 铵态氮、 硝态氮和全氮质量比与生物质炭的添加量成正比; 当生物质炭添加质量分数为2%时, 与土壤充分混合, 铵态氮、 硝态氮和全氮的质量比分别为36.43 mg/kg,35.02 mg/kg,5.76 g/kg, 传统施肥模式下的质量比最高; 速效氮在添加生物质炭的质量分数为0.5%时, 测土配方施肥模式下的质量比最高, 为79.52 mg/kg.     

复配多肽对强酸性土壤条件下“云烟87”的根系生长调控

以湖北利川市柏杨坝镇强酸性土壤为实验种植基地,以蛋白多肽(蛋白氮)为研究肥料,以烟草专用肥(铵态氮、硝态氮)为对照,利用“云烟87”为研究作物,研究蛋白多肽及其复配组合对烟草的根系发育、土壤pH、微生物种群的调控效应,探索蛋白废弃物转化多肽是否能代替含有铵态氮、硝态氮的专用肥,达到少用或不用硝态氮与铵态氮类肥料,结果表明：复配多肽较CK能显著提高烟草根系活力5.61%～30.84%,根系氮、磷、钾、钙含量分别提高12.54%、15.67%、6.64%、6.88%,根系长度和体积分别提高3.3%和12.21%,提高0.10个单位的土壤pH值并增加土壤微生物种群多样性.所有结果表明,多肽尤其是复配多肽具有在强酸性土壤中种植出合格烟叶的潜力,具有减少硝态氮、铵态氮使用的可能性.     

鄱阳湖湿地泗洲头洲滩浅层土壤氮素的时空特征

湿地是全球氮循环的N源、N汇和N转化器,自然湿地氮的研究对于揭示生态系统氮循环的规律具有重要意义.以鄱阳湖湿地泗洲头为研究区域,根据湿地海拔高程梯度(10～17 m)采取表层土壤0～20 cm土层样品,分析了土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮的空间分布特征.结果表明:鄱阳湖湿地泗洲头表层土壤氮含量空间分布较为复杂,0～10 cm土层的氮含量和10～20 cm土层的氮含量呈现相似的梯度特征,0～10 cm土层的土壤氮含量要高于10～20 cm土层的土壤氮含量,其中0～10 cm土层和10～20 cm土层的全氮、铵态氮、碱解氮含量最高均值出现在高程13～14 m,硝态氮最高均值出现在高程16～17 m.利用SPSS双变量中的pearson相关性检验表层土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮与地上生物量、土壤pH值、土壤含水量、年均淹水时间、高程之间的相关性,结果表明:土壤氮素与地上生物量的相关性在统计学意义上最为显著,而与其他环境因素的相关性并不明显.这反映了鄱阳湖泗洲头表层土壤氮含量的空间分布与积累过程受干扰的因素比较复杂.     

旱地冬小麦地膜周年覆盖高效用水技术

在冬小麦生产年度中 ,夏休闲期降雨量多且集中 ,是土壤水库充水的主要来源 ,对越冬作物生长发育有明显的当前效应和滞后效应。经连续多年在同一施肥水平下的小区试验结果表明 ,底墒的作用明显大于生育期降雨的作用。同时 ,研究表明播前底墒对冬小麦产量的方差贡献率为 3 8.6% ,说明冬小麦产量的近 40 %由播前底墒决定。所以 ,做好夏休闲期土壤水分的蓄保工作 ,是冬小麦增收的关键。1　夏休闲期农田微地型覆膜集流保墒技术1.1　夏休闲期农田微地型覆膜集水保墒的适宜沟垄比　夏休闲期降水在垄上集流汇聚到沟内入渗 ,通过分析建立农田尚不发生径流且降雨最大限度就地拦蓄入渗的沟垄比关系式 ,并根据多年的实验数据和相关文献资料确立沟垄比为 6.6:1、3 .3 :1、2 .2 :1,即地膜覆盖垄面依次为 86.8%、76.7%、68.8%。考虑到沟内水分富集区以垂直入渗为主 ,同时向膜内横向扩散 ,为了使膜内土壤不出现干土层 ,田间沟垄区地膜覆盖宽度以不超过12 0ｃｍ为界 ,若地膜覆盖宽度为 1ｍ时 ,则 12小时降雨 5 0、10 0、15 0ｍｍ时 ,沟垄比的上限值为 10 0 :13 .2、10 0 :2 3 .3、1...     

红壤区涌泉根灌双点源入渗水氮运移特性

通过大田试验,设5个肥液浓度,观测土壤累积入渗量、湿润锋运移、湿润体内土壤水分及铵态氮和硝态氮的运移特性.结果表明:肥液浓度分别为0、0.46、1.39、3.24和5.55 mmol·L-1时,湿润锋的交汇时间分别为201、198、187、179和171 min,交汇时间与肥液浓度呈指数函数关系;肥液浓度越大,累计入渗量和交汇面处湿润锋运移距离也越大,湿润锋运移距离与入渗历时呈对数函数关系;灌水结束时,肥液浓度越大,同一土层内土壤含水率、湿润体内铵态氮和硝态氮含量均越高,但分布存在差异;距灌水器5～15 cm处,土壤含水率急剧下降,距灌水器15～25 cm处,土壤含水率减小幅度较小;湿润体内铵态氮主要分布在土层深度0～60 cm内,距灌水器越近,铵态氮的含量越大,交汇作用对铵态氮分布影响就越小;湿润体内硝态氮的含量在土层深度为40～60 cm时最大,在水平方向,距灌水器5 cm处硝态氮的含量最大,15 cm处硝态氮的含量最小.     

控释肥残膜对土壤养分特性的影响

选用硫膜和树脂膜两种肥料膜壳,每种设置3个浓度梯度,研究了控释肥膜壳对土壤理化性质的影响。结果表明,施入膜壳后能增大土壤孔隙度,改善通气状况;施用硫膜和树脂膜引起土壤pH值下降和电导率提高,施用树脂膜壳的各个处理铵态氮和硝态氮含量均有不同程度的降低,降低幅度分别为13.83%～39.0%和3.48%～20.37%;施用硫膜提高了土壤水溶性SO24-和Cl-含量。     

降水变化对樟子松人工林土壤无机氮和净氮矿化速率的影响

在北京大学地球环境与生态系统塞罕坝实验站的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林内, 采用野外降水控制实验和顶盖埋管法, 在生长季内分0~5, 5~10, 10~20和20~30 cm 4层, 研究穿透雨增加或减少30%对土壤无机氮(铵态氮与硝态氮之和)及净氮矿化速率的影响。结果表明, 樟子松人工林地下0~30 cm无机氮含量为6.70±2.31 mg/kg, 其中铵态氮5.59± 1.78 mg/kg, 硝态氮1.11±0.77 mg/kg。不同土壤深度的无机氮含量无显著差异, 3种穿透雨处理间的土壤铵态氮和无机氮含量无显著差异, 增雨处理的硝态氮含量显著低于对照。0~30 cm的土壤净氮矿化速率为?0.24 (?6.65~10.24) mg/(kg?30d)。穿透雨处理和土壤深度对净氨化速率无显著影响, 0~5 cm的净硝化速率和净氮矿化速率显著高于其余3层, 增雨和减雨处理的净硝化速率和净氮矿化速率显著高于对照。研究结果说明降水变化对土壤铵态氮及氨化作用的影响弱于对硝态氮及硝化作用的影响, 这有助于更准确地评估降水变化对人工林生态系统服务功能和氮素生物地球化学循环过程的影响。     

径流与坡面土壤矿质氮素的作用深度研究

利用室内模拟降雨试验,初步探讨了径流与土壤矿质氮素的有效作用深度(EffectiveDepthofInterac-tion,EDI),对施肥和不施肥试验分别提出用拐点法和反推法确定EDI。结果表明:①径流与土壤硝态氮EDI明显大干与铵态氮EDI,两者之差为(7-15)cm;②秸杆覆盖可显著增加硝态氮EDI,且覆盖量越大,EDI值越大;③施肥对土壤矿质氮素EDI几乎无影响;④EDI沿坡面分布存在差异,坡面中下部较深,坡上部较浅。     

秸秆还田配施化肥对硝态氮垂直迁移的影响

采用室内模拟原状土柱的方法,研究秸秆还田配施化肥对土壤硝态氮的淋溶迁移的影响。结果表明,硝态氮易淋洗到80 cm土层以下,在表层0～20 cm迁移强烈,主要累积在50～80 cm土层。秸秆还田＋优化施肥氮磷钾均减20％（SDF）处理对硝态氮淋溶的影响不明显,秸秆还田＋优化施肥（S F ）处理对硝态氮向土壤下层迁移具有一定的抑制作用。     

北京市集约化种植土壤硝态氮分布和迁移速率研究

在北京市通州区选取了当地3种主要的集约化种植体系,小麦-玉米、大棚蔬菜和大田蔬菜,研究了这3种体系0～10 m土壤硝态氮分布和运移速度.结果表明蔬菜种植区的土壤硝态氮含量要显著高于小麦-玉米轮作条件下的土壤硝态氮含量;大棚内种植蔬菜的土壤硝态氮含量要显著高于大田种植蔬菜的土壤硝态氮含量.3种种植模式均产生了深层渗漏,试验区小麦-玉米种植模式下硝态氮运移深度为630 cm,5和13 a大田蔬菜种植下硝态氮运移深度分别为730和800 cm,5和18 a的大棚蔬菜种植下运移深度分别达730和900 cm.在小麦-玉米大田种植模式下,深层硝态氮向下运移速度约为6 cm·a-1,大田蔬菜和大棚区约为15～26 cm·a-1.考虑到当地的地下水位埋深在9～12m,大棚种植18 a后土壤内的硝态氮已经运移到或者即将进入到地下水,这会对地下水质造成直接或者潜在的污染,因此建议在设施农业种植区开展调研,并评价不同区域设施农业种植对地下水的影响.     

稻虾共作模式下水体及土壤氮磷变化特征研究

稻虾共作模式是一种新型的生态种养模式,研究不同生长阶段水体及土壤氮磷含量的变化特征对农业面源污染防治具有指导意义.以江西省新建恒湖垦殖场稻虾基地为研究对象,分别于不同生长期采集灌溉水、田间水、排水及土壤,检测3类水体及土壤中的硝态氮、铵态氮、总氮及总磷的含量.结果表明:水体中氮磷等物质均为排水>田间水>灌溉水,铵态氮及硝态氮在抽穗期及灌浆期远高于其他生长期,总氮在整个生长周期中变化不大,总磷为逐渐上升;土壤中硝态氮在分蘖期及成熟期最大,土壤全氮在成熟期最大,土壤铵态氮及全磷变化不明显.可见,应针对不同生长期合理施肥,在抽穗期及灌浆期减少肥料的投入,同时加强农田排水氮磷的防控.     

氮素形态对小麦幼苗生长及根系生理特性的影响

在水培条件下分别施用铵态氮、硝态氮、酰胺态氮及20%铵态氮+80%酰胺态氮,研究了3种氮素形态4种处理对小麦苗期生长、根系生理特性及氮素积累的影响。研究结果表明:氮素形态对小麦幼苗生长有显著的影响,在硝态氮处理下,小麦叶重、总生物量最高,日增重高于铵态氮34.5%;硝态氮肥可以提高根干重和根冠比,并可提高根系中的可溶性糖、硝酸还原酶(NRA)活性,氮素吸收效率和偏生产率最高。较好地印证了在水培条件下,小麦喜好硝态氮营养,硝态氮的增效优于其他氮素形态,混合氮源次之,铵态氮略高于酰胺态氮,但两者差异不显著。     

高寒沼泽湿地土壤碳氮沿水分梯度的分布特征

研究了青海省乱海子沼泽湿地土壤碳、氮沿水分梯度的分布特征及其土壤因子之间的相互关系.结果表明青海省乱海子沼泽湿地土壤w(全氮)、w(有机碳)、w(铵态氮)、w(硝态氮)、w(微生物量碳)平均值分别为(14.74±2.72)×10~(-3)、(190.10±28.84)×10~(-3)、(35.95±6.10)×10~(-6)、(58.43±25.09)×10~(-6)、(1.81±0.63)×10~(-3).土壤含水量显著地影响着土壤有机碳、铵态氮和微生物量碳的水平分布,而对土壤全氮和硝态氮的水平分布影响不显著.冻胀丘与冻胀丘底相比较,冻胀丘w(全氮)和w(硝态氮)高于冻胀丘底的.通过相关分析表明,有机碳与仝氮、铵态氮、微生物量碳有着密切的联系,土壤容重是影响土壤有机碳、铵态氮和微生物量碳水平分布的一个很重要的因素.     

节水灌溉条件下冬小麦生长期田间氮素迁移转化试验

在节水灌溉的条件下,通过田间现场试验测定了冬小麦生长期田间土壤中铵氮、硝态氮含量的动态分布,分析了田间土壤中氮素的迁移转化规律,为合理施肥提供科学依据。试验结果表明,冬小麦耕层中的营养氮素含量以硝态氮为主,约占８５％多,除用施肥的方法为植物生长提供一定的氮素以外,土壤本底的含量,特别是土壤中有机氮矿化后的无机氮也是植物营养氮素的一个重要来源,在节水灌溉的条件下,冬小麦生长季节硝态氮的深层渗漏微乎其微,但是冬小麦收割后根层中仍有大量的硝态氮,如不合理利用会在汛期因大量降水造成肥料的大量流失,并对地下水构成潜在的威胁。     

青藏高原高寒草甸土壤无机氮对增温和降水改变的响应

基于海北站野外长期增温和降水改变控制平台, 研究高寒草甸生态系统生长季土壤无机氮对增温和降水改变的响应。结果表明, 增温使铵态氮降低 47.5% (p = 0.001), 硝态氮降低 46.1% (p = 0.021)。降水的改变对无机氮的影响存在不对称性, 增加降水使铵态氮增加 74.7% (p = 0.046), 硝态氮增加 154% (p = 0.017); 减少降水使铵态氮降低, 对硝态氮无显著影响。铵态氮、硝态氮随着土壤湿度的增加而增加, 与土壤温度无显著关系。这表明增温和降水改变主要通过改变土壤湿度而不是土壤温度影响生长季土壤无机氮。因此预测, 未来气候变化背景下, 土壤湿度的增加可能导致青藏高原高寒草甸土壤无机氮的可利用性增加。