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.     

包膜尿素与普通尿素配施对冬小麦产量及土壤氮素的影响

通过田间小区试验研究包膜尿素与普通尿素掺混后一次基施对冬小麦产量和氮素吸收利用的影响,为冬小麦简化高效施肥提供技术支撑.试验设不施氮(CK)、尿素一次基施(U1)、尿素减氮30%一次基施(70%U1)、尿素分次追施(U2)、70%包膜尿素与30%普通尿素掺混后一次基施(CRU)和70%包膜尿素与30%普通尿素掺混后减氮30%一次基施(70%CRU)6个处理.结果表明:施用氮肥增加了冬小麦生物量和产量,包膜尿素配施普通尿素处理(CRU和70%CRU)较等施氮量尿素处理(U1和70%U1)产量平均显著增加7.91%,氮素利用率提高7.90%,净收益显著提高12.33%;CRU与U2处理产量差异不显著,但显著高于U1处理;70%CRU与U1处理产量差异不显著,但氮素利用率显著增加了30.4%.等氮量的包膜尿素较普通尿素一次基施处理显著提高了返青期及灌浆期土壤硝态氮含量,且CRU与U2处理硝态氮含量无显著差异.上述结果表明,包膜尿素普通尿素掺混后一次基施可满足小麦生育后期对氮素的需求,在保障产量的前提下减少了追肥次数和氮肥用量.     

氮肥施用量及施用时期对小麦产量的影响

选用春小麦品种宁春15号分别研究了在不同施氮量、不同追肥时期对小麦产量以及各产量构成因素的影响。结果表明:生物产量和籽粒产量随施氮量增加先增加后降低;籽粒产量随着施氮肥时期的后移呈先升高后降低的趋势,而生物产量呈持续降低的趋势。     

水稻生产氮肥需要量与利用率试验研究

通过中稻氮肥效应试验,结果表明:在所设处理中,随施氮量的增加,水稻产量增加,并获得了氮肥效应函数方程Y=-0.65 X2+24.88 X+443.1.通过对植株吸氮量和氮肥利用率的比较,表明当地施氮水平(每667m2施纯氮10kg)的氮肥利用率较高,净产值和产投比较大,能增加稻谷产量和产值,适合当地当前中稻生产实际.     

施氮量对滴灌甜菜中后期叶片叶绿素荧光特性的影响

氮肥对甜菜叶片光合作用和碳同化具有重要作用,利用PAM-2500研究了4种施氮水平(0、5、150、225 kg·hm~(-2))下甜菜块根膨大期和糖分积累期叶片叶绿素荧光量子产量以及快速光曲线相关参数。结果表明,甜菜生育中后期PSⅡ潜在最大光化学效率F_v/F_m均在0. 8左右,处理间无显著差异,糖分积累期N_(150)处理的实际光化学效率YⅡ高于其它处理。增施氮肥可以提高甜菜叶片相对电子传递速率,两个生育时期甜菜叶片相对电子传递速率均表现为随施氮量增加不断升高的趋势。甜菜生育中后期N_(150)的最大相对电子传递速率和半饱和光强均高于N_0和N_(75)处理,但与N_(225)无显著差异。150 kg·hm~(-2)的施氮量可以提高甜菜叶片相对电子传递速率,最大相对电子传递速率以及对强光的耐受能力,提高滴灌甜菜叶片光合能力的同时,达到减氮增效的目的。     

不同水氮条件对燕麦氮素吸收转运和积累的影响

为寻求燕麦的氮水高效利用机制,以内蒙古主栽的2个燕麦品种白燕2号和白燕7号为试验材料,在灌溉和干旱条件下分别设3个不同氮素处理,考察燕麦在不同水肥条件下对氮素吸收运转和积累的影响.结果表明:施氮量对植株吸氮量、籽粒产量存在较大影响.相同施氮条件下,成熟期植株的氮素积累量在灌溉条件下明显多于干旱条件下;随施氮量增加,植株成熟期氮素积累量增多,各营养器官中氮素的积累量增加;而氮素转移效率、转运氮贡献率、氮素利用效率不随施氮量的增加而发生明显的变化,增施氮肥反而会对氮素转移、转运和利用产生抑制作用.由此得出只有适量施氮时才可能获得较高的氮素利用率.     

滴灌频率和施氮量对番茄生长及硝酸还原酶的影响

以番茄品种"时研"为试材,研究滴灌频率和施氮量对番茄生长及氮代谢相关酶的影响。试验灌水定额1800 m~3/hm~2,设立高频灌溉W_1(2 d 1次)和低频灌溉W_2(10d 1次)2个灌溉频率,N_1(施纯氮360 kg/hm~2)和N_2(施纯氮600 kg/hm~2)2个施氮水平。结果表明,在相同施氮条件下,高频(W_1)较田间经验常用的低频(W_2)相比,株高、茎粗、果实产量分别平均增加10.7%、25.8%、20.6%,W_1N_1生长指标显著高于其他处理(P0.05),产量达76840.05 kg/hm~2。适量施氮下,高频灌溉可促进番茄果实可溶性糖、有机酸、维生素C含量品质改善。叶片硝酸还原酶(NR)活性随生育进程呈双峰曲线变化,当灌溉频率一致时,N_1处理叶片的酶活性显著高于N_2。在座果期间,N_2比叶面积上升,随着氮肥的增加,番茄产量显著降低,建议新疆日光温室滴灌番茄施氮量为360 kg/hm~2,灌溉频率为2d 1次。     

氮肥处理对水稻群体小气候及其产量的影响

为研究不同氮肥处理对水稻群体生态的影响,以杂交水稻F优498为材料研究不同氮肥施用水平下群体小气候、产量及纹枯病发病情况的差异.结果表明,随着氮肥施用量的增加杂交水稻的产量增加,但在高氮条件下产量增加不显著;增施氮肥后虽然结实率和千粒重下降,但是有效穗数显著增加(30%左右)导致了单株产量(19%左右)的提高.同时氮肥增加后其群体通透性(包括透光性和透气性)显著降低,温度降低但湿度增加;这一系列群体小气候的恶化导致纹枯病发病程度增加.氮肥过低无法保证产量,过高则会引起群体生态环境恶化.在中等施氮水平下(150 kg/hm~2),水稻的产量既不会显著降低,群体小气候条件也优于高氮处理.进一步研究不同肥料处理对群体小气候和产量的影响,可以探索出既能达到高产又可以降低病虫害发生的最优措施.     

不同水氮处理对滴灌春小麦氮素积累转运及产量的影响

为了明确施氮量和灌溉量对小麦花后干物质、氮素积累与转运的影响及其与产量关系,本研究在大田滴灌条件下,研究了常规灌溉Wc和适度亏缺灌溉W1、W2、W3,Wc灌水量5250 m3/hm2,W1、W2、W3总灌水量均为4575m3/hm2和施氮量,常规施氮N20(300 kg/hm2)、氮肥后移N16a (240 kg/hm2)、氮肥前移N16b(240 kg/hm2)、不施氮N0(0 kg/hm2),对春小麦开花前后的干物质积累和氮素积累、转运及产量的影响。结果表明:小麦干物质的积累量理论值以适度水分亏缺下氮肥前移N16b积累的干物质量理论值高于氮肥后移N16a。氮素积累量在4个灌溉水平下以适度亏缺灌溉的W1水平最大,施氮量为0-300 kg/hm2范围内氮素累积量随施氮量的增加而增加;氮素转运量和贡献率以茎鞘为最大,叶片次之,颖轴最小,水分和施氮量的增加有助于氮素的转运。适度亏缺W1水平下N16b施氮处理的小麦籽粒产量与N20差异不显著;相同施氮量下,W1水平N16b处理的氮肥生产效率达到33.38%,显著高于N16a、N20,N16b的氮肥农学利用率为17.66%,显著高于N16a、N20。综上结果表明:W1N16b处理既保证了小麦的产量与品质,又减少了水氮资源的投入,提高了经济效益且保护了生态环境,因此W1N16b为本实验下的最优水氮耦合模式。     

豫南地区施氮量对优质食味粳稻品种南粳9108产量及品质的影响

设置了0、120、240、360kg/hm~(2 )4个施氮水平,研究不同施氮水平对优质食味粳稻品种南粳9108产量和品质的影响.试验结果表明:随氮肥用量增加,产量呈增加趋势,在施氮量为240kg/hm~2时,产量最高,达到9868.20kg/hm~2.随着氮肥用量的增加,稻米品质评价指标中的糙米率、精米率、整精米率、垩白大小、垩白度、蛋白质含量、胶稠度、峰值黏度、崩解值呈增加趋势;而垩白粒率、直链淀粉含量、热浆黏度、最终黏度、消减值、回复值、糊化温度则表现出降低的趋势.食味方面,外观、黏度、平衡度以及食味得分均是随着氮肥用量的增加呈下降趋势,只有硬度呈上升趋势.综合考虑不同施氮水平下的产量和品质表现,把施氮水平控制在240kg/hm~2左右时有利于优质食味粳稻品质南粳9108在豫南地区实现优质高产.     

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%。     

水库底泥氮释放及其好氧微生物脱氮研究

以丹江口水库为例, 考察水库底泥在不同温度、扰动和曝气等条件下, 总氮、硝氮、氨氮和亚硝氮的释放规律。设置模拟反应器, 探究高效好氧脱氮微生物强化消除水库底泥内源氮污染的效果, 并运用高通量测序技术, 分析高效好氧脱氮微生物对底泥微生物群落结构的影响。结果表明, 温度升高会减少氨氮的释放,增加硝氮和亚硝氮的积累; 水体扰动会加速底泥中氮素释放, 且上覆水中的氮素释放累积量与扰动速度成正比; 溶解氧对底泥氮素释放有显著影响, 曝气处理可以明显地降低底泥中总氮和硝氮的释放及其在水体中的累积。在反应器中底泥–上覆水界面投加高效好氧脱氮微生物Pseudomonas stutzeri (PCN-1)后, 反应器内各种形态的氮素都出现先上升、后下降的趋势; 在反应器运行的第65天, 底泥释放的总氮和硝氮的去除率分别高达75.87%和79.96%, 底泥内源氮污染得到有效的控制。对比投加菌株前后的微生物群落结构, 发现底泥中Proteobacteria, Bacteroidetes和Spirochaetes的相对丰度明显增加, PCN-1强化脱氮处理能够改变底泥的微生物群落结构。     

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。     

施氮量对黄檗幼苗氮代谢相关酶类的影响

分别设置了施氮量为05、5、110、2204、40 kg/hm2(尿素)的5种处理;折合尿素0、22、448、81、76 g/株.比较了不同施氮量对黄檗幼苗氮代谢相关酶类的影响.结果表明:N20、N40、N80三个处理的铵态氮和硝态氮含量都显著高于对照,N10处理与对照差一不显著.可溶性蛋白含量可随施氮量增高,与对照处理的差异都达到显著或及显著,但当升高到一定程度时,可溶性蛋白含量不会继续升高.少量施氮的N10处理既能显著提高NR和GS活性,而随施氮量提高,N20、N40、N80处理NR和GS活性的变化不显著.     

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．     

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。     

火山渣负载土著氮细菌净化氨氮污染地下水特性

基于氨氮（NH⁺₄-N）污染地下水内在生态恢复机制, 利用生态安全型天然矿物材料火山渣负载地下水中土著氮细菌进行NH⁺₄-N污染地下水净化特性研究. 结果表明：火山渣负载土著氮细菌生物量约为2.12×10⁷ 个/g; 负载材料在去除地下水中NH⁺₄-N时,可有效去除水化学因子,NH⁺₄-N去除率为83.39%~98.84%,水化学因子去除能力从大到小依次为Fe²⁺,HCO^-₃,Ca²⁺,Mn²⁺,CO^2-₃,SO^2-₄,S^2-,Mg²⁺,其中Fe²⁺,Mn²⁺,S^2-,SO^2-₄一定程度上促进NH⁺₄-N净化; CO^2-₃,HCO^-₃,Ca²⁺,Mg²⁺抑制NH⁺₄-N净化; 负载材料的微观结构在净化后表面变平滑, 细小突起被覆盖. 研究结果为氮污染地下水内在生态调控修复技术研发提供了实验依据.