增硝营养对水稻不同生育时期生长及氮素吸收同化的影响

The effect of nitrate （NO3^-） on rice （Oryza sativa L.） growth as well as N absorption and assimilation during different growth stages was examined using three typical rice cultivars. Dry weight, yield, N uptake, nitrate reductase activity （NRA） in leaves, and glutamine synthetase activity （GSA） in roots and leaves during their entire growth periods, as well as the kinetic parameters of ammonium （NH4^＋） uptake at the seedling stage, were measured with solution culture experiments. Results indicated that addition of NH4^＋-N and NO3^-N at a ratio of 75：25 （NH4^＋＋NO3^- treatment） when compared with that of NH4^＋-N alone （NH4^＋ treatment） increased the dry weight of ‘Nanguang＇ cultivar by 30% and ‘Yunjing 38＇ cultivar by 31%, and also increased their grain yield by 21% and 17%, respectively. For the four growth stages, the total N accumulation in plants increased by an average of 36% for ‘Nanguang＇ and 31% for ‘Yunjing 38＇, whereas the increasing effect of NO3^- in the ‘4007＇ cultivar was only found at the seedling stage, in the NH4^＋＋NO3^- treatment compared to the NH4^＋ treatment, NRA in the leaves increased by 2.09 folds, and GSA increased by 92% in the roots and 52% in the leaves of the three cultivars. NO3^- supply increased the maximum uptake rate （Vmax） in the ‘Nanguang＇ and ‘Yunjing 38＇ cultivars, reflecting that the NO3^- itself, not the increasing N concentration, increased the uptake rate of NH4^＋ by rice. There was no effect on the apparent Michaelis-Menten constant （Kin） of the three cultivars. Thus, some replacement of NH4^＋ with NO3^-could greatly improve the growth of rice plants, mainly on account of the increased uptake of NH4^＋ promoted by NO3^-, and future studies should focus on the molecular mechanism of the increased uptake of NH4^＋ by NO3^-.     

不同铵硝比营养液对生菜生长发育影响的研究

氮素是作物生长所必需的营养元素之一。在一般情况下，作物能够吸收利用的氮素形态有多种。但从营养学角度来说，植物生长的主要氮源为NH4^＋-N和NO3^-—N。由于作物本身遗传特性和营养特点以及环境条件的差异，作物对NH4^＋-N和NO3^--N的吸收利用和适宜性也有不同。对蔬菜作物来说，     

人为活动N对太湖地区水体中溶液N2O的影响

从2000年9月到2001年9月，每月两次采样连续监测太湖地区湖、河和井水水体中溶解的N2O浓度、NO3^-－N和NH4^ －N浓度及水温的变化，研究了湖、河、井水体NO3^--N和NH4^ -N浓度对水中溶解N2O浓度的影响。结果表明，湖、河和井水中溶解的N2O浓度与NO3^-－N浓度呈显著正相关关系，也与水温呈正相关，而与NH4^ -N浓度无显著相关关系。结果还表明，浅水型水体高浓度NO3^--N和NH4^ -N的存在均是N2O产生的源；水体反硝化作用和硝化－反硝化均是水中产生N2O的重要途径。     

低山丘陵区红壤酸雨中典型阴离子垂直迁移状况及模拟

酸雨中的SO4^2-和NO3^-等阴离子在土壤中迁移时会引起大量的盐基离子淋溶,导致土壤退化。用室内土柱模拟SO4^2-和NO3^-在红壤旱地各土层中的垂直穿透状况,并用Hydrus-1D模型对试验结果进行了拟合和预测。结果表明,N05在红壤各层中的穿透速度较快,其中在耕作层的穿透曲线峰值最高,C／C0达到0．39,峰值高低顺序依次为：耕作层〉母质层〉淋溶层〉犁底层。SO4^2-在土柱中的穿透速度远低于NO3^-,穿透曲线有明显的拖尾现象。其在各土层的穿透时间依次为：母质层〉犁底层〉淋溶层〉耕作层;而其峰值高低顺序依次为：耕作层〉淋溶层〉母质层〉犁底层,最高点耕作层的顶点C／C0仅为0．22。用Hydrus-1D模型对试验结果进行模拟,所得的SO4^2-和NO3^-穿透土壤的浓度模拟值与其实测值均呈极显著的正相关关系。利用数学模拟获得了饱和导水率和垂直扩散率等溶质运移参数,并预测了研究区酸雨后SO4^2-和NO3^-在红壤耕层的迁移状况,表明SO4^2-会在酸雨结束后持续淋溶,从而影响土壤中Ca、Mg等盐基离子的淋失。     

西藏高原自然生态系统转化为农田后提高了土壤的净矿化和净硝化

A comparative study was conducted to determine the NH4^＋ and NO3^- concentrations in soil profiles and to examine the net nitrogen （N） mineralization and nitrification in adjacent forest, grassland, and cropland soils on the Tibetan Plateau. Cropland soil showed significantly higher inorganic N concentrations in soil profiles compared with forest and grassland soils. NO3^- -N accounted for 70%-90^ of inorganic N in cropland soil, while NH4^＋ -N was the main form of inorganic N in forest and grassland soils. The average net N mineralization rate at 0 20 cm depth was approximately twice in cropland soil （1.48 mg kg^-1 d^-1） as high as in forest （0.83 mg kg^-1 d^-1） or grassland soil （0.72 mg kg^-1 d^-1）. Cropland showed strong net nitrification, with the net rate almost equal to the total net N mineralization. Urea addition stimulated soil respiration, particularly in forest soil. Most urea-N, however, remained as NH4^＋ in forest and grassland soils, while NO3^- was the main form of inorganic N to increase in cropland soil. Higher rates of net nitrification in cropland soils suggest that land use change on the Tibetan Plateau may lead to high N losses through nitrate leaching.     

温度、水分和施肥对甜菜黑土氮素迁移转化的影响

以东北甜菜主产区的黑土为材料,采用模拟土柱方法,研究了不同温度(5℃和20℃)、水分(10%,20%和30%)和施肥(尿素)条件对甜菜0—90cm土层土壤无机氮(NH4+-N和NO3--N)迁移转化的影响。结果表明:在整个培养期内,温度和水分对不同施肥处理、不同土层土壤NH4+-N和NO3--N含量的影响不同。不施肥土壤NH4+-N和NO3--N含量在不同水分和温度下均无显著差异。不同温度和水分条件下施肥处理各土层NH4+-N、NO3--N平均含量均随土层深度增加而下降,在相同温度条件下,土壤水分为20%时为甜菜土壤矿化和硝化作用的最适水分,而10%水分时,0—15cm土层土壤硝化作用受到明显抑制。施肥明显增加0—15cm土层NH4+-N、NO3--N含量,分别与不施肥相比增加2.71~16.65倍和1.04~9.05倍。5℃时,NH4+-N、NO3--N在土柱内的迁移距离和硝化作用主要发生在0—15cm土层内;20℃时,主要发生在0—15cm和0—50cm土层内。施肥与不施肥土壤NH4+-N含量与温度、水分均呈负相关,NO3--N含量和硝化率(Nr)呈正相关,多因素统计分析表明,温度和水分的提高可以增强施肥土壤的氮素转化,温度、水分和施肥三者对土壤NH4+-N、NO3--N含量迁移有交互作用,但是对土壤氮素的转化没有显著影响。     

章古台沙地松树人工林土壤无机氮、微生物生物量碳及微生物生物量氮

The dynamics of soil inorganic nitrogen （NH4^＋ -N and NO3^- -N） and microbial biomass carbon （Cmic） and nitrogen （Nmic） under 30-year-old fenced Pinus sylvestris L. var. mongolica Litvin （SF）, unfenced P. sylvestris L. var. mongolica Litvin （SUF）, and unfenced Pinus densiflora Siebold et Zucc. （DUF） plantations in the Zhanggutai sandy soil of China were studied during Apr. to Oct. 2004 by the in situ closed-top core incubation method. All mentioned C and N indices in each stand type fluctuated over time. The ranges of inorganic N, Cmic, and Nmic contents in the three stand types were 0.7-2.6, 40.0-128.9, and 5.4-15.2 μg g^-1, respectively. The average contents of soil NH4^＋ -N and Cmic under the three 30-year-old pine plantations were not different. However, soil NO3^ -N and total inorganic N contents decreased in the order of SUF ≥ SF ≥ DUF, the Nmic content was in the order of SF = SUF 〉 DUF, and the Cmic：Nmic ratio was in the order of SUF = DUF 〉 SF. Seasonal variations were observed in soil inorganic N, microbial biomass, and plant growth. These seasonal variations had certain correlations with microbe and plant N use in the soil, and their competition for NH4^＋ -N was mostly regulated by soil N availability. The influence of tree species on inorganic N and Nmic were mainly because of differences in litter quality. Lack of gazing decreased the Cmic：Nmic ratio owing to decreased carbon output and increased the ability of soil to supply N. The soil N supply under the P. sylvestris var. mongolica plantation was lower than under the P. densiflora plantation.     

三江平原典型小叶章湿地土壤中硝态氮和铵态氮的空间分布格局

运用地统计学方法对三江平原典型小叶章湿地土壤中硝态氮(NO3-N)和铵态氮(NH4+-N)的空间分布格局进行了研究.结果表明,湿地土壤不同土层NO3--N和NH4+-N含量的变异性差异较大,但均表现为N073-NH4+-N,原因主要与其物理运移特性的差异有关.两种土壤在不同土层或相同土层中的NO3-N和NH4+-N含量差异均达到极显著水平(P<0.01);湿地土壤不同土层NO3--N和NH4+-N的含量分布具有明显空间结构,符合不同变异函数理论模型,结构因素对空间异质性起主导作用,随机因素的影响相对较少.微地貌特征是导致其空间异质性的一个重要随机因素,水分条件和土壤类型则是两个重要结构因素;湿地土壤不同土层NO3-N和NH4+-N含量的空间变异性均以向洼地中心倾斜方向最大.研究发现,水分条件是导致NO3-N含量在地势较低处形成低值区的主要原因,于湿交替则是导致NH4+-N含量在地势较低处形成高值区的重要原因.     

暗管控制排水棉田NO3--N和NH4+-N运移转化试验

为了研究控制排水条件下土壤剖面NH4+-N和NO3--N之间的转化运移规律,2008、2009年在荆州丫角排灌试验站棉花生育期内进行大田暗管控制排水对比试验：2008年全生育期内固定排水出口埋深、2009年分生育阶段调整出口埋深。结果发现：无论调整出口埋深与否,NO3--N含量在土壤垂直剖面上都随土层深度增加而减少。NH4+-N含量2008年随土层深度增加无明显变化规律、2009年在20、40 cm处较60、80 cm高。控制排水小区表层和20 cm土层NO3--N含量较自由排水小区高;同层土控制排水小区NH4+-N含量比自由排水小区高。2008年各处理NO3--N含量高于2009年,NH4+-N含量低于2009年,NO3--N与NH4+-N同层土平均含量之比大于2009年。分生育阶段调整排水出口埋深可减小田间地下水位波动,更能使田间氮素形态稳定、减少氮素流失。     

西南喀斯特地区典型石漠化阶段土壤氮素变异研究

我国西南喀斯特地区的石漠化问题已经严重制约了当地社会经济发展,揭示土壤养分变化规律对该区域生态系统适应性修复具有重要意义。以贵州省荔波县和普定县为研究区,通过野外采样和实验室分析,对西南喀斯特地区典型石漠化阶段土壤的铵态氮、硝态氮变异状况进行了研究。结果表明：（1）非石漠化的黑色石灰土中铵态氮、硝态氮的含量分别高达11．61和38．01mg·kg^-1.随着石漠化程度的加深,土壤中氮素含量逐渐减少。统计表明非石漠化土壤与轻度石漠化土壤铵态氮含量呈显著差异,硝态氮含量呈极显著差异。（2）土壤铵态氮含量表现为表土层高于心土层,而硝态氮在剖面中分布规律不一致。（3）土壤氮素含量随时间有明显变化。铵态氮和硝态氮含量均在7月达到峰值,然后呈现出下降趋势,至11月或翌年1月又逐渐增加。（4）土壤有机质与铵态氮和硝态氮含量呈一元二次线性相关,相关系数分别为0．7671和0．9493,均达到极显著水平;铵态氮和硝态氮含量也呈极显著的线性相关,相关系数为0．7743。喀斯特地区通过封山育林等措施增加有机质积累可提高土壤氮素含量,对防治石漠化具有重要意义。     

反硝化技术对模拟养殖池塘修复的研究

浙江奉化市池塘的底泥经过反复培养、驯化,从中筛选、分离出反硝化细菌,在模拟实验条件下,研究其对不同浓度的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除情况,讨论反硝化菌种的生长情况。结果表明,在初始浓度为1、25、50mg·L^-1的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮模拟池塘中,随着实验的进行,对污染物的去除效果逐渐提高。其中在1mg·L^-1的浓度组中,3d内硝酸盐氮和亚硝酸盐氮去除率就分别达到了95．8％和90．2％;在25mg·L^-1的浓度组中,第6d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为93．8％和87．8％;在50mg·L^-1的浓度组中,第6d硝酸盐氮和亚硝酸盐的去除率分别为89．7％和78．7％。此外,反硝化菌对硝酸盐氮的去除效果略优于亚硝酸盐氮,而且硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度越低,对其去除效果越好,达到稳定状态的时间越短。在模拟池塘中,菌种的生长情况与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度呈负相关,即污染物的浓度越高反硝化菌的生长情况越差。对反硝化菌的生态影响因子研究表明,其反硝化最适宜的pH值为6～7,温度为25～35℃;而且在同一pH值和温度条件下,硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度越低,反硝化菌对其去除效果越好。     

增铵营养对番茄幼苗生长和有机酸含量的影响

A hydroponic experiment was conducted to study the effect of partial replacement of NO(3^-)-N by NH -N on theseedling growth and organic acid content of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). A completely randomized designwas established with three replications and five treatments, i.e., NO(3^-)-N/NH(4^ )-N of 100/0, 75/25, 50/50, 25/75 and0/100. Results showed that 25% replacement of NO(3^-)-N by NH(4^ )-N significantly (P = 0.05) improved fresh and dryweight, revealing that a proper percentage of NH -N was important for tomato nitrogen nutrition. This could increasethe plant growth even though tomato was a crop that preferred nitrate nutrition. Also an increase in the proportion ofNH -N in the nutrient solution led to a significant decrease (P=0.05) in malate, citrate and fumarate. However, the25% NH(4^ )-N plus 75% NO(3^-)-N treatment had no significant effect (P = 0.05) on the 2-ketoglutarate, succinate or oxalicacid content, showing that only some organic acids in tomato plants were affected. Only pyruvate increased significantly(P=0.05), and it only increased for 25% and 50% replacement of NO(3^-)-N by NH(4^ )-N. Metabolism of these organicacids, especially malate, citrate and fumarate, should be further studied at the molecular level in vegetables applied withdifferent nitrogen forms.     

川中丘陵区涪江流域土壤矿质氮空间分布特征

采用GPS、地统计及地理信息系统（GIS）相结合的技术和方法研究了川中丘陵区涪江流域土壤矿质氮含量的空间分布特征及其影响因素。结果表明,研究区内土壤硝态氮（NO3^--N）和铵态氮（NH4＋-N）含量分别为（79.21±24.34）mg·kg^-1和（8.89±2.47）mg·kg^-1,在不同土壤类型中,土壤硝态氮和铵态氮含量存在极显著差异（P〈0.01）。土壤硝态氮含量以许家沟和中河沟区域为中心向北部和南部递增;土壤铵态氮含量以赵家湾、中河沟和任家沟为低值中心（〈8.00mg·kg^-1）向两旁逐渐增加。从低海拔到高海拔土壤硝态氮含量呈先增加后降低的趋势,土壤铵态氮含量持续降低;在丘体下部和平坝土壤中硝态氮和铵态氮含量均高于其他3种地形土壤中其含量;土壤硝态氮在不同坡度中均值比较为缓坡地〉坡地〉陡坡地〉平地,从平地到陡坡地土壤铵态氮含量呈显著降低趋势;土壤硝态氮含量在小麦与其他作物轮作方式中明显低于油菜与其他作物轮作方式中其含量,土壤铵态氮则相反。     

宁波南沙港养殖水域沉积物-水界面氮磷营养盐的扩散通量

在2007年1月—2007年11月分4个航次对宁波南沙港养殖水域上覆水和表层沉积物间隙水中的溶解无机氮（DIN）和活性磷酸盐（PO4^3--P）浓度进行了现场调查,并应用Fick第一定理对该养殖水域沉积物-水界面DIN和PO4^3--P的扩散通量进行了估算。结果表明,南沙港养殖水域上覆水中NH4^＋-N、NO3^--N、NO2^--N和PO4^3--P的浓度变化范围分别为1.07～11.73、0.01～121.43、0.06～3.79μmol·L^-1和0.42～4.16μmol·L^-1;间隙水中NH4^＋-N、NO3^--N、NO2^--N和PO4^3--P浓度年变化范围分别为24.00～219.51、4.02～1250.41、0.45～8.70μmol·L^-1和3.41～41.87μmol·L^-1;DIN和PO4^3--P的扩散通量平均值分别为1520.73μmol·m^-2·d^-1和22.33μmol·m^-2·d-^1,扩散方向总体表现为从沉积物向上覆水扩散,每年向养殖系统中输入的DIN和PO4^3--P量分别约为9.87t和0.32t,表明沉积物是南沙港养殖水域水体氮磷营养盐,尤其是DIN的重要的输入源。     

新食物链生态系统中水流速度对净化效果的影响

利用不同流量的循环水流经新食物链生态系统中的栽培层架,研究水流速度对循环水净化效果,旨在揭示新食物链生态系统节水和减排的本质。试验结果表明,流经各单层红萍的水样中溶解氧（DO）含量的上升幅度为0.76-0.96mg.L^-1,铵态氮（NH4^＋-N）含量的下降幅度为0.94-1.19mg.L^-1,分别是流经单层莴苣的5.07-6.40倍和1.71-2.16倍,说明红萍对提高水体中DO含量和去除NH4^＋-N的效果均明显优于莴苣。当养殖循环水流量控制在50mL.s^-1时,流经1层莴苣和3层红萍组成的单个植物栽培床后,DO含量上升了2.80mg.L^-1,系统增O2总量为504.0mg.h^-1;NH4^＋-N含量下降了3.82mg.L^-1,系统NH4^＋-N去除总量为687.6mg.h^-1。可见,红萍是新食物链生态系统的关键植物,在水质净化中起重要作用。利用红萍等植物改善水产养殖水环境,为解决高密度集约化水产养殖的瓶颈问题提供新途径,真正意义上实现新食物链生态系统中养殖污水零排放。     

控制地下水位减少节水灌溉稻田氮素淋失

为探讨高效的稻田灌排管理模式,降低稻田氮素淋失风险,该文利用装配有地下水位自动控制系统的蒸渗仪,研究地下水位调控对节水灌溉稻田氮素淋失的影响。结果表明,稻田排水控制限的提高可减少控制灌溉稻田地下排水量,控制地下水位处理1稻田地下排水量为179.4mm,分别较控制地下水位处理2(195.9mm)和控制地下水位处理3(285.8mm)稻田减少8.4%和37.2%。随稻田排水控制限的提高,控制灌溉稻田地下排水中铵态氮(NH4+–N)浓度增加,硝态氮(NO3-–N)浓度下降。与控制地下水位处理2和控制地下水位处理3稻田相比,控制地下水位处理1稻田地下排水中NH4+–N质量浓度均值分别增加9.3%和27.3%,地下排水中NO3-–N质量浓度均值分别减少32.6%和1.8%。稻田排水控制限的提高显著减少了控制灌溉稻田NO3-–N淋失量(P0.05),控制地下水位处理1稻田NO3-–N淋失量为0.27kg/hm2,分别较控制地下水位处理2(0.43kg/hm2)和控制地下水位处理3(0.88kg/hm2)稻田显著减少0.16和0.61kg/hm2(P0.05),控制地下水位处理2稻田NO3-–N淋失量较控制地下水位处理3稻田显著减少0.45kg/hm2(P0.05)。采用控制排水技术,适当提高控制灌溉稻田的排水控制限,可有效降低稻田NO3-–N淋失对地下水污染的风险。该研究可为制定满足控污减排需求的稻田灌排管理模式提供指导。     

秸秆填埋对水稻土表层水三氮动态的影响

采用盆栽试验方法研究了秸秆填埋对水稻土表层水三氮动态变化的影响。结果表明,施肥后,表层水总氮、铵态氮浓度迅速增加;随时间的推移,表层水氮素浓度下降较快。全氮在施肥后第1d达到峰值,铵态氮在施肥后第2d达到高峰,施肥后7d氮素含量基本与施肥前水平一致。秸秆还田有效地降低了水稻土表层水氮素含量,秸秆深埋处理有利于土壤对氮素吸收,使氮素的流失几率降低（DS处理比N处理表层水全氮浓度平均低10.2%）,流失潜能趋势大大减小。结果显示,施肥后1周内是控制表层水氮素流失的关键时期。     

浙江红壤区经济林坡地氮素径流流失特征研究

以浙江省永康市方山柿经济林坡地为试验区,依据不同地形条件及林下管理措施,设置7个径流小区和沉砂池,定期采集沉砂池水样,测定径流中不同形态氮素浓度。通过为期一年的监测分析,得到如下结论：（1）试验区氮素流失与水文年内降水具有明显的同步性,氮素流失多发生在降水集中的梅雨和台风季节。这两个季节的降水量占全年降水的66．2％,TN、NO;-N和NH4＋ -N流失量分别占全年总流失量的80．3％、78．2％和83．0％。（2）坡顶、凸坡和凹坡径流小区的氮素流失符合养分流失的“临界坡度”规律,临界坡度在坡顶（10．22°）与凹坡（18．55°）之间。水文年内TN和NO33^- -N流失量关系为坡顶〉凹坡〉凸坡,NH4^＋ -N流失量关系为凹坡〉坡顶〉凸坡。三种地形径流小区的年内氮素累积流失量均呈幂函数型增加。（3）对照林下管理措施不同的6号（林下除草）和7号（林下不除草）径流小区,发现草被覆盖对减少经济林坡地氮素径流流失具有明显效果。保留草被覆盖的7号小区比除草的6号小区的TN、NO3^- -N和NH4^＋ -N径流流失分别减少了22．1％、36．2％和44．1％。     

蔬菜间作对土壤和蔬菜硝酸盐累积的影响

大量氮肥施用,易造成菜地土壤硝酸盐累积并引起地下水硝酸盐污染和蔬菜硝酸盐含量超标。为降低菜田氮素累积及环境污染风险,采用根深差异蔬菜间作的方法,研究其对土壤硝态氮时空变异规律和蔬菜硝酸盐含量的影响,选择根系较深的萝卜和根系较浅的芹菜进行间作种植大田试验。结果表明,无论在作物的生长前期还是收获期,此种间作增加了0～20cm土层NO3^- -N含量,同时降低了20cm以下土层NO3^- -N含量,能够减少土壤中NO3^- -N的向下移动。从土壤NO3^- -N累积剖面分布规律看,间作区0～40cm土层NO3^-—N累积量高于单作区,而40～100cm土层NO3^- -N累积量低于单作区,间作区土壤0—100cm土层NO3^- -N总累积量减少,收获期分别比萝卜和芹菜单作区降低1．4％、9．0％。间作有降低萝卜和芹菜硝酸盐的趋势,而间作区萝卜全氮含量显著高于单作区,同时间作显著提高了萝卜产量,此种间作还能够减少氮素的表观损失。总之,合理搭配的蔬菜间作既能够增强土壤对氮素的保蓄能力,减少土壤NO3^- -N淋移,对蔬菜产量和品质也有一定正效应。