无机氮素形态对银杏苗期碳氮代谢的影响

【目的】研究不同氮素形态配比施肥对银杏碳氮代谢的影响,为银杏合理施肥提供理论依据。【方法】以1年生银杏实生苗为材料,采用温室盆栽试验,设置5种不同铵硝比[m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)]处理,分别为T₁(100:0)、T₂(75:25)、T₃(50:50)、T₄(25:75)和T₅(0:100),分析了不同处理下银杏叶片全氮、可溶性蛋白、游离氨基酸、全碳、可溶性糖、淀粉和蔗糖含量以及淀粉酶(AMS)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性的变化规律。【结果】随着NO^-₃-N比例的增加,银杏幼苗叶片碳氮代谢物含量和相关酶活性总体上(除可溶性蛋白含量)呈先增后减的变化趋势。碳氮代谢物方面,T₃处理的蔗糖和游离氨基酸含量最高,T₄处理的全氮、全碳、可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉和蔗糖含量均最高,而T₁处理除可溶性蛋白含量外,剩余碳氮代谢物的含量均最低。酶活性方面,T₃处理的SS和SPS活性最高,T₄处理的AMS、NR、GS和GOGAT活性均最高,而T₁处理的AMS、SS和NR活性均最低,T₅处理的SPS、GS和GOGAT活性均最低。总体上,T₃和T₄处理碳氮代谢物含量和酶活性均显著高于其他处理,但T₃与T₄处理间无显著差异。【结论】NH⁺₄-N和NO^-₃-N混合施用增强了银杏的碳氮代谢能力,在当前土壤条件下,m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)为25:75时效果最佳,在生产中应根据实际情况进行适当的调整。     

添加无机氮对山西太岳山油松林土壤氮素及温室气体通量的影响

【目的】人类活动频繁引起大气氮沉降加剧,导致陆地生态系统中的氮循环发生了前所未有的变化,进而影响整个陆地生态系统生态环境。笔者通过模拟大气氮沉降,探究森林土壤中氮素含量及温室气体排放速率的响应规律以及氮素对温室气体排放的影响,为提高森林氮素利用率并减缓大气温室效应提供参考。【方法】以山西太岳山暖温带油松林为研究对象,以硝酸铵(NH₄NO₃)为外源无机氮添加对象,设置对照CK(0 g/m²)、N5(5 g/m²)、N10(10 g/m²)、N20(20 g/m²)、N40(40 g/m²)等5个施氮水平,每个施氮水平设置4个重复,共20块样地。于2017年8月采集土壤样品及温室气体样品(采用静态箱法),测定林地土壤中的全氮(TN)、总可溶性氮(TDN)、可溶性有机氮(DON)、铵态氮(NH⁺₄-N)、硝态氮(NO^-₃-N))含量及土壤中温室气体N₂O、CO₂ 和CH₄的排放量,分析氮添加对土壤氮及温室气体排放的影响。【结果】在N5、N10、N20和N40各施氮水平处理下,油松林0～10 cm土壤中NO^-₃-N、TDN、DON的含量增加,与CK相比,含量增幅分别为25.04%～246.4%、13.29%～73.82%、4.54%～70.51%,NH⁺₄-N含量随着施氮量水平的增加而增加,但各处理水平对TN含量无影响。在0～10 cm土壤中,与CK相比,NO^-₃-N和TDN含量在N10、N20、N40处理下显著增加(P <0.05),DON只在N40处理中显著增加(P <0.05),施氮处理对0～10cm土层中的各氮素具有明显的促进作用; 在≥10～20 cm土层中,与CK相比,TN、NH⁺₄-N含量有增长趋势,NO^-₃-N含量在N10、N20、N40处理下显著增加(P <0.05),分别增加了234%、284%、663%,TDN随着施氮量的增加而增加,而DON则随着处理水平的增加而显著减小(P <0.05)。N₂O、CO₂的排放量随着施氮量的增加而增加,并且在N20、N40处理下排放量显著增加(P <0.05); 同时氮添加处理对CH₄的吸收有明显的抑制现象,使CH₄从森林土壤吸收状态转变为排放状态。在相关性分析中,0～10 cm土层及≥10～20 cm土层中NO^-₃-N和DON、N₂O、CO₂呈显著相关(P <0.05),而NH⁺₄-N、TDN与N₂O、CO₂、CH₄呈正相关,但无显著性(P >0.05); 在≥10～20 cm土壤中,DON与N₂O、CO₂、CH₄呈负相关。【结论】在无机氮添加试验中,施氮处理明显增加了土壤中有效氮的含量,尤其是在N20和N40处理水平条件下,对油松林土壤中的有效氮素含量及温室气体排放具有明显的调控作用; 同时,有效氮含量的增加对森林土壤中温室气体的排放有明显的促进作用。因此,模拟氮沉降显著促进了森林土壤氮素循环及温室气体的排放,对生态环境的影响及温室效应的变化具有明显作用。     

杨麦间作系统硝态氮淋失的原位研究

利用田间原位淋溶装置研究了杨麦间作系统中林分密度和施氮量对小麦田土壤60 cm深处硝态氮淋失浓度和淋失量及0～80 cm土层硝态氮分布特征的影响。施氮量设不施氮(N0,0 kg/hm2)、常规施氮(N140,140 kg/hm2)、减量施氮(N70,70 kg/hm2)、增量施氮(N210,210kg/hm2)4个处理。结果表明:对照地淋溶水量与降水呈显著正相关关系;杨麦间作系统能显著减少淋溶水量。土壤硝态氮淋溶量随施氮量的增加而上升,对照地60 cm处N210处理下硝态氮淋溶量最大,为13.89 kg/hm2。杨麦间作系统L1(2 m×5 m)小区距树0.5 m处淋溶量比对照麦地减少了60.27%;相同处理距树1.5 m处比对照地减少了50.11%,不同林分硝态氮淋失量不同,但差异不明显。分析认为,杨麦间作系统能有效减少硝态氮在土壤中的淋溶和累积,且存在明显的空间变异性。     

氮、硫及氮硫交互对土壤酶活性的影响

为了研究氮、硫及氮硫交互条件下土壤酶活性的变化,以春油菜种植土壤为供试土样,采用二因素、四水平完全随机设计方案,分析不同施氮量和不同施硫量处理对土壤酶活性的影响程度。结果显示:N3、S5处理,其脲酶活性显著高于对照(P0.05),以N5S3处理脲酶活性最高;N1,S3处理,土壤蔗糖酶活性较对照显著降低(P0.05),但交互条件下N5S5处理蔗糖酶活性最高;当施氮量为N1,土壤碱性磷酸酶活性最高,施硫量为S3时,土壤碱性磷酸酶活性显著高于对照(P0.05),交互作用以N3S3处理碱性磷酸酶活性最高。因此,单因素处理下,当施硫量为13.3～26.6 mg/kg时对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性有明显促进作用,但抑制土壤蔗糖酶活性;氮硫交互条件下,高氮(N5)和中硫(S3)交互有利于土壤酶活性的提高。     

秸秆炭化还田和施氮量对棉田土壤有机氮组分的影响

通过5 a田间定位试验,研究棉花秸秆直接还田或炭化还田与氮肥配施对滴灌棉田土壤有机氮及其组分的影响,为合理调控土壤有机氮库、提高土壤肥力提供依据。采用两因素三水平试验设计,秸秆还田模式设对照(秸秆不还田,CK)、秸秆直接还田(SD)和炭化还田(SB) 3个处理;施氮量为0、300和450 kg·hm~(-2)(N0、N300、N450)。结果表明:(1)施氮肥或秸秆还田均显著增加土壤全氮,尤其秸秆还田配施氮肥的作用更显著。在施氮肥条件下(N300、N450),秸秆直接还田和炭化还田处理全氮含量较对照分别增加32. 8%～33. 4%和37. 2%～38. 4%。秸秆炭化还田土壤全氮含量显著高于秸秆直接还田。(2)施氮肥显著增加酸解总氮、铵态氮和氨基糖态氮含量,较对照分别增加8. 1%～10. 8%、20. 6%～40%和32. 3%～42. 9%,而对氨基酸态氮、未知态氮和非酸解氮无影响。秸秆还田配施氮肥土壤有机氮各组分含量均显著增加。2种秸秆还田方式(直接还田和炭化还田)相比,秸秆炭化还田显著增加了铵态氮、氨基糖态氮和非酸解氮含量,分别较秸秆直接还田增加8. 0%～16. 4%、12. 3%～16. 2%和16. 7%;秸秆直接还田主要增加了氨基酸态氮含量,较炭化还田增加15. 8%～20. 5%。(3)秸秆还田和施氮肥也改变了土壤有机氮的组成。秸秆炭化还田增加了酸解未知态氮比例,降低了铵态氮和氨基酸态氮比例;而秸秆直接还田主要增加了氨基酸氮比例,降低了铵态氮比例。本研究表明,秸秆炭化还田配施氮肥既能增加土壤有机氮库,增强土壤供氮能力;又能增加非酸解氮含量和酸解未知态氮比例,提高土壤有机氮库的稳定性。     

增强 UV-B 辐射和不同氮供应对谷子叶片氮代谢的影响

研究了谷子(Setaria italica(L.)Beauv.)在从拔节期开始进行不同氮供应水平处理(1.88、15mmol·L-1)和从抽穗期到灌浆期进行增强UV-B辐射处理(24.7μW·cm-2)条件下叶片主要氮代谢指标的变化。结果表明:1)在抽穗初期,氮供应水平对游离氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性无显著影响,高氮供应水平下谷子叶硝态氮含量、谷氨酸脱氢酶(GDH)和硝酸还原酶(NR)活性均显著上升(p0.05);2)在灌浆末期,氮供应水平和增强UV-B辐射对硝态氮含量和NR活性均无显著影响,高氮供应水平显著提高了增强UV-B辐射处理条件下GS和GDH活性(p0.05)。研究认为,较高氮供应水平更有利于提高增强UV-B辐射处理下谷子叶片在主要繁殖阶段的氮代谢水平。     

不同苦荞品种的产量与品质及其对低氮的响应

试验选用20个苦荞品种为材料,以不施氮为处理,研究苦荞的产量与品质性状及其对低氮的响应。结果发现:对照条件下,20个供试苦荞品种的单株产量在2.35~5.53 g间,产量在0.97~1.85 t/hm~2间,蛋白以谷蛋白(29.65%~40.32%)与清蛋白(17.21%~44.70%)含量较高,醇溶蛋白(8.63%~13.79%)次之,球蛋白含量(2.03%~4.16%)最低,总黄酮含量在0.95%~1.52%间;不施氮处理下,苦荞株高降低、分枝数减少、干物质量下降,其中,16个品种的单株产量呈显著或极显著降低,14个品种的产量呈显著或极显著降低;20个苦荞品种谷蛋白含量呈不同程度下降,而清蛋白、醇溶蛋白和球蛋白含量对低氮的响应并不一致;14个品种的总黄酮含量显著或极显著高于对照。结论:不施氮处理鉴定获得4个耐低氮的高产优质品种,分别为川荞5号、六苦2号、六苦3号和黔苦5号,其单株产量大于3.0 g,产量高于1.2 t/hm~2,可直接用于种植推广或作为苦荞耐低氮种质资源利用。     

接种AMF及施氮对滨海盐土氮矿化的影响

【目的】研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)以及施氮对滨海盐土氮素转化的影响,探究提高滨海盐土氮素供应能力的有效途径。【方法】以江苏北部滨海盐土为研究对象,采用室内培养试验方法,研究接种AMF以及不同施氮水平处理对土壤氮素矿化和氮素供给的影响。【结果】施氮对菌根侵染率具有显著促进作用(P<0.05),低氮处理(N1,施氮量为92 mg/kg)菌根侵染率达45.22%,显著高于高氮处理(N2,施氮量为184 mg/kg)的32.44%,而不施氮处理(N0)菌根侵染率仅有16.00%。在接种AMF 1 d时,低氮处理的滨海盐土铵态氮含量显著低于高氮和不施氮处理的滨海盐土(P<0.05),说明较高的菌根侵染率更有利于植物对铵态氮的吸收与同化,施氮及接种处理显著影响了滨海盐土的氨化过程(P<0.05),但并未对其产生交互作用。硝态氮含量随施氮量的增加而升高,除培养5和10 d外,其余时间点高氮处理滨海盐土的硝态氮含量显著高于低氮以及不施氮处理(P<0.05)的滨海盐土,硝化作用受施氮和接种AMF的交互作用影响。滨海盐土净氮矿化量以及净氮矿化速率在施氮处理和接种处理下差异均不显著(P>0.05),但交互作用对其产生了极显著促进作用(P<0.001)。【结论】对于滨海盐土,添加过多的氮反而抑制丛枝菌根真菌与耐盐植物共生关系的建立;施氮有利于提高滨海盐土的氮矿化作用,施氮量过高并不能对其供氮能力产生促进作用;丛枝菌根真菌与植物共生关系的建立能有效提高氮肥利用效率。施氮和接种AMF通过一定的交互作用对滨海盐土氮矿化过程产生影响。     

不同比例硝态氮和尿素氮对苦草的生理影响

通过实验室静态模拟试验，研究了富营养状态下（N：4mg／L；P：0．2mg／L）不同比例硝态氮（NO3ˉ-N）和尿素氮（Urea—N）（1：0，2：1，1：1，1：2）对苦草（Vallisneria atans）的生理影响．结果表明，硝态氮和尿素氮比例为1：0，即以硝酸盐为唯一氮源时，苦草的生物量、可溶性总糖含量和硝酸还原酶（Nitrate Reductase，NR）活性明显高于其他处理组和无氮对照组，过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性低于其他处理组和无氮对照组．随着培养液中尿素含量逐渐升高、N0OˉN：Urea—N比例降低，苦草的生物量、NR活性以及POD活性依次降低，苦草脲酶（Urease）活性逐渐升高，但当NO3ˉN：Urea—N为1：2时，苦草Urease活性受到抑制，明显低于其他比例组和无氮对照组．研究表明，添加一定量的硝态氮（硝态氮和尿素氮比例为1：0，NO3ˉ-N浓度为4mg／L）可以促进苦草的生长，但当尿素含量逐渐增加时会对苦草产生一定的胁迫作用，硝态氮（NO3ˉN）和尿素氮（Urea—N）对苦草产生胁迫影响的阈值比为1：1，此时TN为4mg／L，NCh—N和Urea—N均为2mg／L．     

硫营养对春油菜幼苗生长及生理生化指标的影响

为了研究硫对春油菜幼苗生长及生理生化指标的影响,以春油菜品种"青杂5号"为试材,采用单因素完全随机设计盆栽试验,研究6个不同施硫量(0,3.3,6.6,13.3,20,26.6 mg/kg)对春油菜幼苗的生长和叶片生理生化指标的影响。结果表明:随着施硫量的增加,叶片MDA含量逐渐升高,SOD活性逐渐下降,其他农艺性状和生理生化指标均呈先升高后降低趋势;当施硫量为6.6 mg/kg时,幼苗植株干重、根长、根系活力、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白和硝酸还原酶活性均显著高于对照(P0.05);当施硫量为20.0 mg/kg时,POD活性达到最高,显著高于对照71.15%(P0.05),MDA含量在施硫量为3.3 mg/kg时达到最低,显著低于对照52.5%(P0.05)。因此,施硫量为3.3～6.6 mg/kg时可明显促进春油菜幼苗生长和提高幼苗叶片相关酶活性。     

含氮风吹氮合金化

氮在阀门钢、部分不锈钢中是重要的合金元素，在这些含氮钢的冶炼过程中利用氮气作合金剂对钢液进行合金化，可明显降低冶炼成本，是含氮钢冶炼的一项新技术。在理论分析计算含氮钢吹氮气增氮的热力学和动力学条件的基础上，试验研究了10kg感应炉内阀门钢、不锈钢、高锰钢粗钢液顶吹氮合金化的效果，结果表明：对阀门钢、不锈钢等，向钢液顶吹氮27－40min，可使钢液中氮含量增至其规格成分范围内，但要采取措施防止氮在钢液浇注、凝固等过程中逸出。     

无土栽培中NH4+-N和NO3--N的测定

2mol.l-1KCl溶液可作为无土栽培中基质的NH4 —N和NO3-—N的提取剂,其固∶液=1∶5,振荡时间为30min,NH4 —N测定采用靛酚蓝比色法,测定波长为645nm,标准曲线的回归方程为:A=0.7358C 0.0044,r=0.9994(n=7),回收率为:103.6%。NO3-—N测定采用紫外分光光度法,测定波长为205nm,标准曲线的回归方程为:A=0.5654C 0.0127,r=0.9994(n=9),回收率为:102.4%。     

氨氮气氛下铁钢熔体的吸氮反应

模拟了氨氮与铁钢熔体之间的界面反应,实验研究了在不同条件下的铁钢液吸氮的热力学、动力学过程．结果表明：当铁钢液中氧质量分数为０．００７ ％ ～０．０２０ ％ 时,铁钢液吸氮速度的控制性环节是氮在铁钢液相边界层内的传质;铁钢种类及实验温度对表观反应速度常数ｋ１ 有很大影响,而氨氮分压对ｋ１ 无影响．     

不同施氮水平及氮钾配比对玉米产量及氮素积累和利用效率的影响

为探究山西中部地区耐密性玉米品种最佳施氮水平及氮钾配比,以提高玉米产量和品质,制定了优化配方施肥方案,试验选用当地大面积种植的3种耐密性玉米先玉335、郑单958及大丰30,设置200 kg·hm-2、300 kg·hm-2、350 kg·hm-23个施氮量水平,并设1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0和1:3.0的氮钾施用配比,分设对照,在成熟期对植株及籽粒含氮量、各处理产量进行测定分析。结果表明:3种供试玉米品种均在施氮量为350kg·hm-2时,达到高产。先玉335和大丰30,在氮钾比为1∶1.5时,玉米单产进一步显著增加,分别达13 773.0 kg·hm-2、14 434.5 kg·hm-2,增产幅度分别达到37.97%和37.10%,同时氮肥利用率分别提升到11.54%和10.02%。郑单958在氮钾比为1∶2.0时,玉米单产极显著提高,达13 464.0 kg·hm-2,增产幅度达40.62%,同时氮肥利用效率提高到12.04%。先玉335以及大丰30整体对氮肥施用水平变化的敏感程度高于郑单958。     

SPHC钢过程氮含量变化以及吸氮机理分析

检测涟源钢铁公司SPHC钢各工序钢中氮含量(质量分数)的变化,分析吸氮原因。结果表明,在涟源钢铁公司目前生产条件下,LF炉精炼过程中钢液吸氮量最大,高达16.01×10-6,且氮含量波动较大,在25×10-6~49.23×10-6间较大幅度波动,应控制该工序吸氮量并稳定操作。     

亚麻中含氮量的测定—半微量凯氏定氮法

本文研究了用半微量凯氏定氮法测定亚麻中总氮的含量，该方法具有速度快、准确度高、易行等特点。     

复合微生物菌剂处理高浓度氨氮废水的强化作用

依托传统A/O工艺,采用短程硝化-反硝化处理人工高浓度氨氮废水,并投加新型复合微生物菌剂BMc-1强化废水处理效果,研究菌剂对污水脱氮的强化效果并分析对功能菌带来的变化。结果表明,投加菌剂后可以强化脱氮性能,实验组氨氮、总氮(TN)去除率达98.8%、82.0%,比较对照组氨氮、TN去除率97.3%、75.5%,分别提高1.7%、6.5%。16sRNA测序结果表明,投加菌剂使得活性污泥中微生物量、丰度以及多样性提高,菌剂对系统原微生物环境稳定性无影响,系统中Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi为优势门未改变。投加菌剂后主要反硝化菌Thauera和氨氧化菌Nitrosomonas数量稳定,Pseudomonas、Thiopseudomonas、Terrimonas、Nitrosomonas脱氮功能菌占比提升。检测出Acinetobacter、Pedobacter等原系统不存在的脱氮相关功能菌。实验结果表明复合菌剂BMc-1具有强化生物工艺脱氮能力的作用。     

生态滤池污水处理过程中氮形态变化及平衡研究

污水经生态滤池(MEEF)处理后,出水中化学耗氧量(COD)、生物需氧量(BODs)、总氮(TN)和总磷(TP)的质量浓度降低,氮的形态构成与进水有较大差异.水力负荷分别为1.0 m3·m-2·d-1和2.0 m3·m-2·d-1时,进水中NH4 -N的平均质量浓度分别为45.8和35.7 mg·L-1,出水中分别降为10.3和20.0 mg·L-1;进水中NO3--N的平均质量浓度分别为0.24和0.2 mg·L-1,出水中分别增加到30.4和4.1 mg·L-1.进水中硝态氮占总氮的0.3%,在两种水力负荷下出水中硝态氮占出水总氮的比例分别增加到52.7%和12.8%,说明水力负荷降低有利于硝化作用进行.还对氮的质量平衡进行了估计,并讨论了MEEF的工作原理.     

施氮对砖红壤铵态氮淋失特征的影响

以海南省海口市观澜湖采集的砖红壤为研究对象,采用室内土柱淋溶模拟试验方法,研究了不同氮肥种类及施用量对可变电荷土壤铵态氮淋失特征的影响.结果表明:1整个淋溶过程中,模拟试验各处理NH4+淋失浓度的平均值随模拟淋溶时间的增加而增加,各处理NH4+浓度表现大小顺序为:硫酸铵,硝酸铵,尿素,N0;而增幅却随模拟淋溶时间的增加而减小.2将硫酸铵,硝酸铵和尿素整个淋溶过程的NH4+平均淋失浓度与施肥量做相关分析得线性方程:y=0.001 8 x+2.102 4(R2=0.739 9),y=0.00 3 x+1.211 1(R2=0.937 4)和y=0.004 2 x+0.565 7(R2=0.971 5),可得硫酸铵,硝酸铵和尿素在不同施用量下砖红壤铵态氮的淋失速率分别为0.18%,0.30%和0.42%.