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。     

甜玉米对氮素的吸收

采用"银皇后"以氮--50％硝态氮、50％铵态氮的比率!在溶液中栽培生长,从而确定甜玉米生长周期中对氮素吸收的数量和氮素需要的时期。硝态氮和铵态氮的吸收作用同玉米的抽雄时期相类似。当抽雄时期,硝态氮比铵态氮吸收的比率较大。然而,当果穗形成期,铵态氮比硝态氮吸收的比率较高。当抽雄--果穗形成期氮的吸收占整个生长周期总计氮素吸收的60％时,进行氮素需要的估价。这些结果表明,采用"银皇后"由于氮素吸收相关比率和特殊生长时期,施用氮素化肥能够获得较大的效应。     

大田条件下稻田土壤氮素淋失研究

在大田条件下研究了稻田土壤渗漏水中氮素淋失规律.结果表明,稻田土壤渗漏水中的氮素(N)淋失形态以硝态氮(NO^-₃-N)为主,土壤中高硝态氮含量和施氮肥是造成种稻田前期氮淋失的主要原因.种稻期间的淹水作用,增强了土壤的还原性并抑制了土壤的硝化反应,可减少硝态氮的淋失.稻田土壤氮素淋失数量与渗漏水中氮素的浓度和水的渗漏速率有关,而水的渗漏速率主要受土壤犁底层的透水性和水文条件的控制和影响.试验以施用氮肥250 kg/hm²和渗漏水量214 mm估算出单季稻田氮素淋失总量为6.44 kg/hm²,占当季施肥量的2.58%.     

沣河流域水系中的硝酸盐来源时空解析

近年来,人类活动使得流域中的氮素急剧增加,河流氮污染成为研究的热点问题;然而识别水体硝酸盐来源、贡献比例仍然是氮循环的难点问题,有必要从全流域尺度进行研究。文章选取沣河水系,测定其河水溶解态硝酸盐氮、氧同位素组成,并结合水化学和重要阴离子时空变化及土地利用等数据,有效识别了沣河水系上、中、下游,丰水期及枯水期和春季雨水期氮素来源的时空变化;结合同位素质量平衡模型,定量分析了沣河主干中下游各硝态氮来源的贡献比例的变化。结果显示:丰水期,沣河水系硝态氮主要来源是大气降水,其中中下游大气降水对硝态氮贡献比例平均为68%;枯水期土壤有机氮是上游河流硝态氮的主要来源,中下游硝态氮主要来源于污水和粪肥,其贡献比例平均为67%;春季雨水期,上游硝态氮的来源主要是大气降水和土壤有机氮,中下游硝态氮来源主要是污水和粪肥、大气降水及化肥,中下游各硝态氮来源平均贡献平均比分别为:污水和粪肥(66.4±17.4)%、大气降水(25.4±23.3)%,化肥(8.2±8.0)%。     

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.     

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。     

海水反硝化细菌的筛选及其对氨氮、亚硝态氮的降解性能

由不同来源海水分离纯化到5株好氧反硝化细菌,通过脱氨氮、亚硝态氮对比实验,获得1株好氧反硝化细菌。并获得该菌最佳脱氨氮、亚硝态氮的pH值为7.5,温度30～35℃,C/N为7∶1。     

贵州草海湿地不同植物群落表层土壤氮素的赋存特征

在湿地生态系统氮循环过程中,湿地土壤养分供给状况及可利用水平与氮素含量存在直接关系。本研究以贵州草海湿地自然演替下植物群落表层土壤氮素含量作为研究对象,探讨四种典型湿地植物群落（牛筋草、李氏禾、香薷和芦苇）土壤中硝态氮、铵态氮、速效氮和全氮含量以及不同土壤团聚体粒径下湿地土壤氮素的空间分布特征。结果表明：（1）各植物群落土壤阳离子交换量与全氮含量分布趋势基本一致,其中芦苇群落土壤中阳离子交换量、速效氮和全氮含量最高;（2）各植物群落不同粒径土壤团聚体AN和TN含量均无显著差异（p>0.05）;芦苇群落土壤硝态氮含量在各粒径土壤团聚体中含量均低于其他植物群落;李氏禾群落土壤氨态氮含量在不同粒径土壤团聚体中存在显著差异（p<0.05）。植物群落表层土壤氮素含量分布受植物种类及自身凋落物、降雨量和地势、微生物活动和有机质等因素的影响,土壤硝化作用受到抑制或促进,各植物群落铵态氮和硝态氮含量分布有显著差异（p<0.05）。     

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.     

高等植物氮素转运蛋白研究进展

土壤中植物所利用的主要外源氮素形态是硝态氮和铵态氮,NRT,AMT转运蛋白分别介导它们在植物根系的吸收及体内的运输,氨基酸、酰脲和多肽类等有机态氮也可在相应的转运蛋白的作用下被植物吸收利用.本文概述了近年来在硝态氮、铵态氮及有机氮素转运蛋白生物学功能与调控及其与植物氮营养等方面的最新研究进展,并对今后关于氮素转运蛋白研究的方向做了展望.     

施肥对蕹菜硝态氮累积和土壤酶活性的影响

为了研究施肥方式对蕹菜硝态氮累积和土壤酶活性的影响, 在上海郊区一蔬菜园艺场设置了6个施肥处理: 不施肥对照; 施用复合化肥量分别为900, 1 800和2 700 kg/ha; 施用菜籽饼肥量分别为2 250, 4 500 kg/ha, 并定期监测蕹菜硝态氮含量的变化和土壤酶活性的差异. 结果表明: 复合化肥的施肥量越多, 蕹菜硝态氮的累积量就越高, 且肥料施用量与蔬菜硝酸盐含量呈极显著正相关(p<0.01); 在蕹菜的整个生长周期内, 植株的硝态氮含量先上升, 至21 d左右达到最大值, 然后迅速减少, 至54 d 后趋于平稳, 且在可食用范围内; 不同施肥处理的蕹菜在生长后期, 其土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性均显著高于施肥前的背景土壤, 说明蕹菜生长有利于增加土壤酶活性. 施菜籽饼肥的土壤酶活性显著高于施复合化肥, 说明增施有机肥可提高土壤酶活性.     

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。     

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。     

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。     

氮肥增效剂对作物叶绿素、全氮量和籽粒粗蛋白含量的影响

“肥料是植物的粮食”,在农业生产中增施肥料,特别是增施氮肥,是提高作物产量的重要措施之一。一般情况下所施用的氮肥有相当大一部分未被作物吸收利用而白白地损失了。这是因为常用的碳铵、尿素、硫铵等氮肥中的铵态氮经土壤亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用逐渐分解转化为作物不能利用的硝态氮;而硝态氮往往又被土壤中反硝化细菌还原为氮气或挥发性的氮氧化物,造成氮肥的大量损失。这样损失的氮素常可达施肥量的30％—50％。因此如何提高氮肥利用率就成为我国农业大发展形势下急待解决的问题。     

垦殖对伊犁河谷湿地土壤可溶性有机氮含量的影响

【目的】研究垦殖对伊犁河谷湿地土壤可溶性有机氮(SON)的影响,为该区湿地的开发保护和氮素调控提供科学依据。【方法】以伊犁河谷的芦苇湿地及其垦殖而成的稻田为研究对象,分层采集0～100 cm的土壤样品,分析垦殖对垂直方向上土壤SON含量的影响,并探求SON与土壤理化性质和其他氮组分之间的关系。【结果】在0～100 cm土壤深度内,芦苇湿地和稻田土壤的SON含量占土壤可溶性总氮(TSN)含量的58.9%～74.1%,表明SON是该区域土壤可溶性氮素的主要组成部分; 土壤SON含量在垦殖后降低了16.7%～40.5%,在≥20～60 cm土层表现为显著降低,表明垦殖对土壤可溶性有机氮的影响不仅限于表层土壤,这缘于湿地和稻田土壤的高含水率使得土壤SON在垂直方向上的移动性较强; 湿地土壤的有机碳和全氮在垦殖后大幅减少,其中垦殖前的含量分别是垦殖后的2.9～5.9倍和2.0～6.0倍。总体上讲,土壤碳氮比、微生物量氮、铵态氮和硝态氮在开垦前后的变化不大,只有0～20 cm土层的微生物量氮和硝态氮在垦殖后显著降低(P < 0.05); 土壤SON与土壤有机碳和全氮表现出显著的相关性,说明垦殖后土壤有机质水平的降低是SON含量下降的主要原因。【结论】土壤SON是伊犁河谷湿地土壤可溶性氮素的主要形态,但其含量在湿地垦殖为稻田后表现出减少的趋势。     

太湖地区水稻节水灌溉与氮素淋失

通过田间试验探讨有效的农田氮素水体污染防治途径。研究表明,节水灌溉（湿润灌溉）情况下渗漏水中总氮浓度、氮素渗漏量、氮素渗漏损失代价均随着施氮量的增加而增加,渗漏水中3种形态的氮素（硝态氮、铵态氮和有机氮）以硝态氮为主,铵态氮和有机氮占的比例较低;和常规灌溉相比,相同施氮处理（264.75kg/hm^2)采用节水灌溉时稻谷增产4.1%,氮肥当季利用率提高3%、氮素渗漏量下降8.9kg/hm^2,水稻节水灌溉是当前降低太湖地区水体氮素污染行之有效的重要措施之一。     

优化喷灌水量下不同施氮量对土壤氮素累积和作物产量的影响

为了探寻北京地区合理的施氮量,本文研究了冬小麦/夏玉米轮作体系下优化喷灌时不同施氮量对土壤氮素剖面分布、累积量和作物产量及氮肥利用效率的影响.研究结果表明在优化喷灌条件下单季施氮量为110 kg·hm-2时.土壤氮素含量没有出现增加现象;而单季施氮量大于等于220 kg·hm-2时,0～250 cm剖面均显示出硝态氮累积量增加现象,且硝态氮的累积量随着施氮量的增加而增加.单季施氮量为220～550 kg·hm-2时3年氮素累积淋洗总量(淋洗到100～300 cm土层内)在406～882 kg·hm-2之间;氮素淋洗均发生在夏玉米生长季节,而冬小麦季节在优化喷灌条件下未发生渗漏.由于研究区土壤中试验初有大量氮素累积,使得第一个试验季节,施氮与不施氮处理作物产量差异不显著;但是在后2个试验季节,与不施氮相比,单季施氮110 kg·hm-2能显著增加作物产量,单季施氮高于330 kg·hm-2时氮肥增产效果不明显.单季施氮量高于220 kg·hm-2时,作物氮肥利用效率急剧下降.综合经济效益和环境效益,建议该地区单季施氮肥为110 kg·hm-2较为合适.     

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.     

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.