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.     

红壤对三氮吸附-解吸性能实验研究

以厦门市农田土壤为研究对象,通过室内吸附实验,分析了土壤对三氮的吸附性能,并探讨了氯离子对吸附行为的影响.实验结果表明:红壤对氨态氮具有明显的吸附作用,吸附等温线符合Henry线性等温吸附模型;对亚硝态氮以解吸为主;对硝态氮明显表现为解吸作用;在氯离子作用下,水土体系中有亚硝化作用发生,而硝化作用则明显受到了抑制.在氮素数学模型中,在不考虑亚硝态氮的前提下,对氨态氮需考虑吸附常数,而对硝态氮则需考虑解吸常数.对盐渍化或滨海土壤中三氮迁移转化进行研究时,还要考虑氯离子对三氮迁移转化的影响.     

宽垄沟灌肥液入渗水氮运移特性分析及数值模拟

为研究宽垄沟灌肥液(硝酸铵)入渗过程中水氮运移特性，利用HYDRUS-2D模型对不同肥液浓度条件下土壤水力特性参数和溶质运移参数进行数值反演，模拟不同含水率、肥液浓度条件下的水氮运移.结果表明：运用数值反演方法得出的参数具有较高的准确性，可以使用HYDRUS-2D模型模拟沟灌水氮运移；硝态氮易随水分运动、铵态氮更易被土壤吸附；累积入渗量、湿润锋运移距离在肥液浓度为600mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了7.51%和3.98%,在肥液浓度为900mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了14.36%和9.6%;硝态氮、铵态氮质量分数在肥液浓度为600mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了101.6%和84.62%,在肥液浓度为900mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了224.7%和176.71%;土壤中硝态氮、铵态氮经过5d再分布后，浅层土壤中的硝态氮、铵态氮质量分...     

毕节市七星关区若干点位大气无机氮湿沉降特点及通量估算

在毕节市七星关区城市功能差异明显的地域布置大气湿沉降采集器,检测了三类无机氮指标(氨氮、亚硝态氮和硝态氮),研究表明:(1)氨氮湿沉降通量最大值主要集中在夏季,全年湿沉降最大点位是热电站,月均达到了15. 73 mg/m~2。由城市核心区向城郊方向,沉降通量明显递减的趋势表明氨氮污染源主要来自于城市。(2)拥军路硝态氮沉降量超过热电站,月均达到5. 29 mg/m~2,而与其空间毗邻的非公路路域的人民公园样点沉降量则显著偏小,这表明公路路域是硝态氮的主要沉降区域,这与石油中微量氮素的燃烧并以氧化态的(亚)硝态氮排放有关。西南地域氨硝比多大于1,是高原环境积温低和当地城市交通与工业经济欠发达等因素共同导致的。(3)大气中亚硝态氮与硝态氮有相似的污染来源。所有样点亚硝态氮冬季湿沉降通量比秋季大。(4)以DIN占TDN为50%比率估算,七星关区全年总氮湿沉降通量为2. 61 kg/hm~2。     

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.     

土壤渗滤系统中亚硝态氮的变化与系统运行性能的关系

土壤渗滤污水净化系统对碳、氮、磷都具有较强的净化效果,且净化机理也基本明确,但对其运行控制的研究比较少.着重探讨了土壤渗滤污水净化系统运行中的亚硝态氮积累和氨氮对亚硝态氮的抑制等问题,并提出亚硝态氮浓度可以作为指示系统正常运行的有效指标.结果表明,在试验工况条件下,低温状态或水力负荷过高、湿干比过高时,会出现亚硝态氮的积累;作为指示系统有效运行的亚硝态氮出水浓度宜控制在0.1~0.5mg.L-1之间,既保证氨氮氧化的需要,又可预防亚硝态氮积累,同时还保证了COD的去除率.     

纳米TiO2对土壤中硝态氮质量比及硝酸还原酶活性的影响

用室内模拟培养实验考察纳米TiO₂对土壤中硝态氮质量比及硝酸还原酶（nitrate reductase, NR）活性的影响. 结果表明: 纳米TiO₂可降低土壤中硝态氮质量比和NR活性, 随着培养时间的增加, 降低程度呈先增加后降低的趋势; 在相同采样时间下, 纳米TiO₂在不同土壤中硝态氮质量比和NR活性的降低程度为沙土>黑土>草炭土, 且降低程度随纳米TiO₂添加量的增加而增加; 紫花苜蓿使纳米TiO₂对土壤中硝态氮质量比和NR活性的降低程度减弱. 因此, 纳米TiO₂可降低土壤反硝化作用强度和速率; 紫花苜蓿可降低纳米TiO₂的生物毒性.     

内蒙古通辽市砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系

在内蒙古通辽市采集6个土壤样品,研究该地区砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系。应用Illumina Mi Seq高通量测序技术发现,相对丰度大于1%的细菌门有放线菌门、变形菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门,相对丰度大于5%的真菌门有子囊菌门、担子菌门。典范对应分析显示影响细菌群落结构的环境因素主要有硝态氮、溶解性有机碳、铵态氮、总氮和含砂量,影响真菌群落结构的环境因素主要有溶解性有机碳、硝态氮、p H、总氮和含砂量。方差分解分析表明硝态氮、溶解性有机碳和铵态氮分别解释了20.73%、16.51%和15.59%的细菌群落结构的差异;溶解性有机碳、硝态氮和p H分别解释了22.29%、22.05%和17.76%的真菌群落结构的差异。研究为探索砂质土壤中微生物群落结构及其与环境因子的关系提供了理论依据。     

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.     

不同施肥条件下酸雨对土壤硝态氮淋失的影响

通过室内土柱模拟试验,研究了不同施肥条件下酸雨对紫色土硝态氮淋失的影响。结果表明:酸雨和施肥对NO-3-N淋失都有影响。雨水pH值对中性紫色土硝态氮淋失的影响较为明显,表现为:酸雨pH值越低,土壤中硝态氮淋失越明显;酸性紫色土硝态氮的淋失随pH值的变化不明显;在雨水pH值相同,不同施肥条件下,土壤硝态氮淋失量的顺序为:有机+化肥>化肥>有机>对照。     

南方丘陵地区农田氮素渗漏特征研究

农田氮肥的淋失是氮素损失的重要途径之一.在南方丘陵地区选择4种土地利用类型中6个农田地块进行为期1年的氮素渗漏试验,结果表明:(1)不同的土地利用类型的硝氮浓度变化趋势为春季种植季节后逐渐升高,在7-8月份达到最高,然后呈逐渐下降的趋势,呈低-高-低的变化趋势.氨氮浓度与硝氮浓度的消长规律相似,但变化规律不如硝氮浓度明显,时有起伏.(2)土壤中氮素渗漏的基本形态是硝氮,农田氮素的渗漏主要发生在4-8月份.(3)施肥对氮素渗漏量的影响非常显著.施肥量和施肥种类的不同,导致不同土地利用类型浅层地下水的硝氮和氨氮浓度差异较大.施肥量越大,其渗漏量也越大.主要施用碳氨品种化肥的土地利用,其渗漏水中硝氮浓度相对较高,氨氮浓度比较低,而施粗制有机肥的土地利用氨氮浓度表现较高.(4)对地下水位较高的土地利用农田渗漏水中氨氮浓度相对较高.适当的化肥施用量可以减少氮素淋失.     

两种方法测定水中硝酸盐氮的比较分析

探讨了测定水中硝酸盐氮简单、快速、实用的方法,采用麝香草酚分光光度法和紫外分光光度法对水中硝酸盐氮含量进行对比分析,得出紫外分光光度法操作简便、快速、化学试剂污染小,是值得推广的先进方法.     

不同热解温度及材料来源的生物质炭对水中硝氮的吸附作用研究

采用批次实验方法研究了热解温度和生物质材料来源对制备的生物质炭吸附水体中硝氮吸附特征的影响。结果表明,准一级动力学方程对生物质炭吸附硝氮的动力学过程的拟合效果最好;生物质炭吸附硝氮的热力学过程符合线性分配方程。生物质炭对硝氮的吸附机制以物理吸附为主,多种吸附机制为辅,且各生物质炭对硝氮均具有很好的吸附能力;虽然热解温度和材料来源对吸附速率和吸附能力具有一定的影响,但是并不改变其吸附机制。热解温度越高,生物质炭对硝氮的吸附越易发生而且吸附量越大;不同原材料制备的生物质炭中,玉米秸秆炭对硝氮的吸附量最大,其次为树枝炭。     

贵州喀斯特地区植被修复对土壤氮素的影响

喀斯特地区正开展一系列的生态恢复工程措施,研究生态修复过程与土壤氮循环过程的交互作用对喀斯特地区生态系统植被修复具有重要的科学意义。本研究以贵州草海保护区不同地貌(非喀斯特、喀斯特及植被修复)为研究对象,采用时空互代法研究地貌环境对土壤氮组分(全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮)分布特征的影响,并分析它们与土壤理化因子之间的关系。结果表明：(1)非喀斯特样带氮含量与喀斯特样带对比,前者土壤氮素累积呈现向上富集的规律,在土壤表层呈表聚现象,土壤硝态氮和铵态氮含量均高于喀斯特样带,铵态氮占无机氮主要部分;(2)喀斯特样带由于地质条件、植被覆盖度低、凋落物归还量少和土壤侵蚀导致活性有机碳较低,进而影响土壤氮素累积;植被恢复初始阶段,土壤中氮素供应强度会得到改善,土壤硝化和氨化速率均有显著提升,土壤侵蚀作用减弱,土壤对养分的固持能力加强,进而土壤硝态氮和铵态氮含量显著高于喀斯特样带。     

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.     

少梯膨化硝铵震源药柱的研究

在普通硝酸铵中加入专用表面活性剂和水,进行溶化－真空结晶处理,制得一种含有微气泡的硝酸铵,将这种改性硝酸铵称为膨化硝酸铵。由于膨化硝酸铵中含有许多微气孔,其比表面积大,具有自身敏化的特性,其起爆感度有明显提高。用膨化硝酸铵替代原用普通硝酸铵,震源药柱内装药中的梯恩梯含量降低５０％。文中论述了建构震源药柱内装药配方设计数学模型的方法。给出了少梯膨化硝铵震源药柱的３种配方和爆炸特征数据。     

氮素营养水平对春小麦叶片光合、光呼吸及硝酸还原的影响

春小麦叶片的光呼吸强度、乙醇酸氧化酶及硝酸还原酶的活力和叶绿素含量均随硝态氮供应量的增加而增高。光合强度在低氮至正常氮范围内(1/4氮—1氮)随氮量的增加而增高,但在高氮范围内(2氮—4氮)则随氮量增加略有所下降。上述各项生理指标也随氨态氮的增加有所提高,但变化的幅度不如硝态氮处理的明显。在供氮的植株中,测不出硝酸还原酶的活力。用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠等真空渗入叶片而使光呼吸受到抑制时,发现硝酸还原也受到抑制。这说明光呼吸与硝酸还原有着密切的关系。     

喷施微量元素对不同类型蔬菜硝酸盐含量及产量的影响

通过盆栽试验,研究了石灰性褐土条件下,喷施钼肥、锌肥、锰肥对不同类型蔬菜硝酸盐含量和产量的影响。结果表明,供试的根菜类、叶菜类、茎菜类蔬菜,喷施钼肥、锰肥和锌肥都能显著降低硝酸盐含量,而且对其产量也产生了一定的影响。通过喷施微量元素可以降低因施氮产生的硝酸盐含量增加的不良后果。     

不同氮素形态及配比对红花芽菜产量和硝酸盐积累的影响

通过沙培试验,研究氮素不同形态配比对红花芽菜产量,生物学产量,芽菜胚轴长,胚根长,胚轴粗,侧根数及硝酸盐积累量的影响。结果表明,营养液中适宜的硝铵比(50/50)有利于红花芽菜的生长发育,芽菜具有最大生物量;在硝铵比(100/0)和硝铵比氮(25/75)处理下,芽菜鲜重及产量均显著降低,不同硝铵比的氮素营养对芽菜氮素代谢影响显著。