氮素在地球生物中的分布及循环

地球上９８％的氮素存在于原生岩（火成岩）中，但其对氮素循环贡献甚微；大气圈中的气态氮仅是地球中总氮素质量的１．９％，但实际上是供应所有生命需要的唯一氮源；生物圈中的氮量很小，然而全球植物初级净产物中９０％－９７％的氮在生物圈内循环。氮素在生物圈中的循环主要包括增加、损失和转化３个途径，这种循环因生态系统而不同。     

农业土壤中可溶性有机氮的研究

可溶性有机氮相对活跃,在维护生态平衡与氮素转化上都占据不可替代的位置。土壤溶液中的有机氮(SON)是农业生态系统氮素流失的主要形态,农作物可直接或间接吸收利用SON,因此,SON在农业生态系统氮素循环中占据重要地位。本文介绍了如何测定农业耕地土壤中可溶性有机氮,对其与氮循环的关系及作用进行了探究。     

应用核素 15N研究郁金香氮素的累积与分配

本试验运用稳定性核素^15N示踪技术，研究郁金香在全生育期中吸收氮素规律及不同供氮水平对植株氮素累积的影响。结果表明：郁金香全生育期对氮素的吸收利用主要是土壤氮和植株氮。生长初期郁金香种球以向根叶输送体内储存氮为主，到开花期根叶花的全氮量及体内肥料氮的吸收量和利用率达到最大值。随后将其吸收的氮素向新种球转移，并促使新种球至结球期有74．8％的氮素在此时段获得。可以认为在现蕾期施以适量的氮肥较为合适。     

不同产量类型籼稻品种氮素吸收利用特征的研究

在群体水培条件下，于2001和2002年分别以国内外不同年代育成的88、122个具代表性的籼稻品种(品系)为供试材料，采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试品种的产量进行聚类，研究不同产量类型籼稻品种氮素吸收利用的基本特征。结果表明：抽穗期植株含氮率高，抽穗前、后的氮素吸收量大，抽穗后吸收的氮素比例大，成熟期运转到穗部的氮素比例高，氮素籽粒生产效率及氮素收获指数高是高产品种氮素吸收利用的基本特征。多元回归分析表明：在9个氮素吸收和利用的性状中，对产量有显著影响的为抽穗前吸氮量、抽穗后吸氮量和氮素籽粒生产效率，随着抽穗前吸氮量、抽穗后吸氮量和氮素籽粒生产效率的增加，供试籼稻品种的产量显著提高。     

施氮对套作玉米氮素吸收利用的影响

研究不同施氮水平下冬小麦/春玉米体系套作玉米的氮素吸收利用特征,并且探索套作玉米氮素高效吸收利用的最适施氮量。试验采用田间裂区设计,设置4个施氮水平(0,150,300,450 kg/hm2),2个种植模式(春玉米单作和冬小麦/春玉米)。结果表明,整个生育过程,套作玉米相较于单作玉米表现出氮素积累优势,在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米氮素积累量达到最大;随施氮量增加,玉米的氮素利用率逐渐降低,但套作玉米仍较单作玉米表现优势;成熟期套作玉米籽粒的氮素积累量较单作玉米显著增加;在施氮量为300 kg/hm2时,套作玉米的叶片贡献率显著高于单作玉米和其他套作玉米施氮处理。套作玉米具有氮素吸收利用及转运优势,合理施氮可促进套作玉米叶片氮素向籽粒转运。     

模拟降雨条件下肥料氮素流失特征

为了解肥料中氮素流失特征,设计不同水肥处理,并对不同去向（径流、渗流和渗漏到泥沙）氮素进行了跟踪监测。结果表明：渗流水中肥料氮素含量最高,占总流失量的36.55％～42.86％,泥沙中肥料氮素含量占30.77％～40.00％,随径流水流失的肥料氮素量占23.45％～26.59％;径流、渗流水、泥沙中N O3- N含量与施氮量密切相关,施氮量越高,N O3- N浓度越高;渗流中的肥料氮素含量及N O3- N浓度均高于径流水,表明施用氮肥对地下水环境构成较大威胁。     

土壤氮素循环及其对土壤氮损失的影响

在土壤生态系统中，氮循环物质循环的基础并影响和控制其它物质或养分循环过程。循环过程中氮素的流失，不仅会使参与再循环的氮素数量逐渐减少，而且还会对环境产生潜在的影响，氮素流失已成为农田非点源污染的重要途径。文章拟通过分析土壤氮素转化、植物吸氮能力对土壤氮损失的重要作用，以期为西藏农牧业生产过程中合理利用氮肥，进一步降低土壤氮损失、减轻环境污染提供理论依据。     

施氮量对不同基因型水稻品种氮素吸收利用的影响

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响。结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同。随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降。植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关。种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显。     

低醇溶蛋白转基因大麦氮素转移特征

为探究氮肥施用量对低醇溶蛋白转基因大麦花后各营养器官氮素积累、分布及转运的影响，明确大麦花后至籽粒形成过程中氮素的变化规律，采用土培盆栽试验，利用前期筛选出已稳定遗传的低醇溶蛋白转基因大麦为试验材料，以其受体为对照，分析二者分别在不施氮、低氮(160 mg N·kg^-1土)、正常氮(230 mg N·kg^-1土)和高氮(300 mg N·kg^-1土)4个氮素处理下的籽粒产量、生物量及花后营养器官氮素积累及转运特性。结果表明，相同施氮量下，转基因大麦的籽粒产量和地上部生物量高于对照，而株高和千粒重较对照显著降低，有效穗数和每穗粒数较对照显著增加；即与受体相比，转基因大麦通过增加分蘖数和有效穗数补偿产量配给，实现增产。转基因大麦籽粒的蛋白含量显著低于对照，较对照降低0.58%～2.40%；且随着施氮量增加，籽粒蛋白含量逐渐增加。转基因大麦各营养器官的氮素含量表现为穗>叶>茎秆，且在穗中氮素含量在扬花期最高。不同时期植株地上部的氮素积累量表现为扬花期>灌浆期>成熟期，说明扬花期是影响大麦氮素再利用的关键...     

遗传工程固氮菌对水稻氮素营养效应的初探

将含解氨阻遏作用的ｎｕｆＡ基因，以及含吸氢酶基因（ｈｕｐ）嵌合质粒的固氮工程菌，接种水稻秧苗与稻田中。结果表明，土壤全氮含量比对照略有增长，改善了土壤中氮素供应状况；水稻分蘖期末土壤速效氮含量比对照有所增加；用１５Ｎ稀释技术测定在盆钵接种稻株的固氮率（Ｎｄｆａ％），证明了工程菌比野生菌产生较高的固氮率。成熟期水稻和固氮菌联合体系中的稻株含氮量及生物量增加了，单位面积中稻体的氮素含量提高了。遗传工程固氮菌有节肥增氮，改善水稻氮素营养的作用。     

甜橙氮素营养研究进展

综述了甜橙对氮肥的响应、甜橙氮平衡、甜橙氮储存和转运等过程,以加深对甜橙氮肥施用中所涉及过程的理解。成年甜橙树含氮量一般为1～2 kg/株,其中30%～60%集中在1年生部分(叶片和果实),300 kg/(hm2.年)足以保证良好的甜橙产量和橘树生长。15N标记施肥试验表明,甜橙最高的氮吸收率出现在坐果期,冬季氮吸收率非常低。春季树体从土壤中吸收的氮较少,老组织中贮藏氮对春天新梢和新叶的生长和开花起着非常重要的作用。相比于充足的氮肥供应,在较低的氮肥投入情况下,新梢和新叶的氮大多来自于贮藏氮。土壤有机质和成年树贮藏氮对植株生长点生长起着非常重要的作用。因此,当年的施肥是为了维持甜橙树可持续生长,而不是提高当年的果实产量。     

Strategies for timing nitrogen fertilization of pear trees based on the distribution,storage, and remobilization of ~(15)N from seasonal application of (~(15)NH_4)_2SO_4

In order to improve the management of nitrogen(N) fertilization in pear orchards, we investigated the effects of application timing on the distribution, storage, and remobilization of N in mature pear trees in a field experiment at Jingtai County, Gansu Province, China. Nine trees were selected for the experiment and each received equal aliquots of 83.33 g N in the autumn, spring, and summer, with ~(15)N-labeled(NH_4)_2SO_4 used in one of the aliquots each season. Results showed that the(~(15)NH_4)_2SO_4 applied in the autumn remained in the soil during the winter. In the following spring this N was absorbed and rapidly remobilized into each organ, especially new organs(leaves, fruit and new shoots). The ~(15)N supplied in spring was rapidly transported to developing fruit between the young fruit and fruit enlargement stages. ~(15)N from the summer application of fertilizer was mainly stored in the coarse roots over the winter, then was mobilized to support growth of new organs in spring. In conclusion, for pear trees we recommend that the autumn application of N-fertilizer be soon after fruit harvest in order to increase N stores in fine roots. Spring application should be between full bloom and the young fruit stages to meet the high N demands of developing fruit. Summer application of fertilizer at the fruit enlargement stage does not contemporaneously affect the growth of pears, but increases the N stored in coarse roots, and in turn the amount available for remobilization in spring.     

菜地不同施氮量下N2O逸出量的研究

用田间原位密闭气室法和乙炔抑制原状土柱培养法 ,研究了蔬菜地不同施氮量下 N2 O的逸出量。结果表明 ,在一定施氮量范围内 ,N2 O通量随施肥量的增加而上升 ;除最高施肥量 (N4 50 )外 ,N2 O占 (N2 +N2 O)的比率随施肥量的增加而增加。在施肥水平低时 ,氮素的损失以 N2 为主 ,当施肥量高于 30 0 kg/ hm2后 ,则以 N2 O为主。 2 m土体中 NO3- N分析结果表明 ,试验结束时对照和 N4 50 处理土壤剖面中有 NO3- N累积 ,其余各个处理氮素都存在一定程度的损失 ,其中损失量最大的是 N1 50 处理 ,与 N2 O逸出量的趋势相一致。 N2 O逸出量占肥料 N总用量的 0 .15 %～ 0 .6 6 % ,肥料逸出量占土壤 N2 O总逸出量的 39.0 %～ 70 .3% ,且在施氮水平低于 N30 0 以下时 ,N2 O逸出量有随施肥量增加而上升的趋势     

Research Progress on Nitrogen Use and Plant Growth

The application of nitrogen （N） fertilizers in agriculture has been increasing dramatically since 1970s. However, the over-fertilization causes could cause environmental problems, as well as low N use efficiency （NUE）. Promoting NUE in plants and minimizing the environmental impacts of N fertilizers had been the focus of the current research. We reviewed the importance of N, N metabolism and plant growth, plant N physiology and the molecular aspect of N metabolism in this paper. The future development of N use and NUE of plants was also discussed.     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅳ.土壤有机氮组分及其矿化

利用Bremner法,对盆土不同形态有机氮进行了测定。结果表明,各组分氮与土壤有机质.全氮高度相关,占全氮的百分率大小顺序为:氨基酸N>NH_4~+-N>氨基糖N>非鉴别N。在盆栽和培养两种条件下,各组分氮的变化差异比较明显,对矿化氮的贡献大小顺序与占全氮百分率大小顺序相同。     

优化施肥对五优稻4号氮素吸收及转运影响

采用大田对比试验方法,分别设置优化施肥和常规施肥两个处理,研究优化施肥对五优稻4号氮素吸收、积累及转运影响。结果表明,抽穗期和抽穗后20 d,民乐村、辉煌村试点优化施肥叶片含氮率分别比常规施肥高12.7%(P0.01)和12.0%(P0.01)、5.3%(P0.05)和11.0%(P0.01)。成熟期,试点优化施肥稻穗氮积累量比常规施肥高18.4%(P0.01)和15.7%(P0.01);茎叶氮转运量比常规施肥分别增加18.2%(P0.05)和16.5%(P0.05);氮同化贡献率分别提高3.7(P0.05)和3.2个百分点(P0.05);抽穗后氮同化量分别增加25.5%(P0.05)和25.7%(P0.05)。抽穗后氮同化量与产量呈极显著正相关。     

无氮肥投入条件下黑麦生长过程中土壤酸解氮的消长动态

取沙、壤、粘3种质地的潮土，采用盆栽试验，应用Bremmner法测定黑麦不同生育时期土壤酸解氮及各组分氮含量。结果表明，3种质地的土壤氮素主要以酸解氮为主，占土壤全氮的70％以上，在酸解氮中，氨基酸氮和酸解未知态氮为主要成分，其次为氨态氮，最低为氨基糖态氮。黑麦生长过程中，在无氮肥投入条件下，酸解氮及各组分氮处在动态变化中，而且变化趋势相似，3种质地的氨基酸氮和酸 未知态氮相对变化率较氨态氮和氨基糖态氮大，说明质地不能改变酸解氮及各组分氮的变化趋势，但可以改变其变化程度；同样水平的全氮量，而质地不同的土壤供应速效氮的能力是沙土＞壤土＞粘土，但在无氮肥投入情况下，土壤氮素数量和质量都有所下降。     

以新型双穴位配合物为中性载体的硫氰酸根离子选择性电极的研究

研制了基于N,N'-双(2-水杨醛缩氨基苯基)1,3-丙二酸二酰胺合铜(Ⅱ)[Cu(Ⅱ)-BSAPM]为中性载体的子选择性电极.实验表明,以[Cu(Ⅱ)-BSAPM]为中性载体的电极对硫氰酸根(SCN~-)具有良好的电位响应特且呈现反Hofmeister行为,其选择性序列从大到小为: SCN~-,Sal~-,I~-,ClO_4~-,NO_3~-,Br~-,NO_2-,Cl~-,SO_32SO_4~(2-).在Ph=4.0的磷酸盐缓冲体系中,电极电位呈现近能斯特响应,线性响应范围为1.0×10~(-6)～1.0×1mol/L,斜率为-55.9 Mv/dec(25℃),检测下限为8.0×10~(-7)mol/L.采用交流阻抗技术及紫外可见光谱技术了电极的响应机理,并将该电极用于实验室废水中SCN~-检测,其结果令人满意.

Abstract：

A new PVC membrane electrode based on N,N -bis(2-salicylaldehyde-amino phenyl) malondia-mide copper(Ⅱ) [Cu(Ⅱ)-BSAPM] as neutral carrier is described. The results show that the electrode based on [Cu(Ⅱ)-BSAPM] displays an excellent potentiometric response to thiocyanate ion and an anti-Hofmeister selectivity sequence in the following order: SCN~-,Sal~-,I~-,ClO~-_4,NO~-_3,Br~-,NO~-_2,Cl~-,SO_2~-3,SO~(2-)_4. The electrode exhibits near Nernstian potential linear range of 1.0×10~(-6)-1.0~×10~(-1)mol/L with a detection limit of 8.0×10~(-7)mol/L and a slope of -55.9 Mv/dec in Ph=4.0 phosphorate buffer solution at 25℃. The response mechanism is discussed in view of the A. C. Impedance technique and the UV spectroscopy. Applied to wastewater analysis in laboratory, the electrode gave satisfactory results.     

土壤中非代换铵的行为Ⅱ.非代换铵含量与其它形态氮素的关系

研究了西北地区24种、杨陵区12种农田土壤中的非代换铵含量与土壤其它形态氮素的关系。结果表明,土壤中的非代换铵与全氮的密切关系仅是一种表观现象,原因在于全氮包括非代换铵这一因子,扩大了相关系数。如用有机氮计算,这种关系随之消失。非代换铵与HN_4~+-N及NO_3~-N等矿质氮无关;不管从静态或动态考察,都未能发现它们之间有平衡关系。培养后的可矿化氮与非代换铵无本质联系,而碱解氮却与其显著相关。造成后一现象的原因在于碱解过程中有部分非代换铵释放出来,数量取决于原土壤中的非代换铵含量。     

N,N′-二苯基脲的合成及其生物活性研究

采用一种新的方法--氯甲酸甲酯法合成了新型植物生长调节剂N,N'-二苯基脲.该反应分两步进行,即在三正丁胺存在下,苯胺与氯甲酸甲酯加热回流生成苯胺基甲酸甲酯,后者不经分离再与过量苯胺继续反应,生成目标产物.第一步反应很快,回流30 min 即可;通过正交试验得出第二步反应的最佳条件为:反应体系在120℃回流3.0 h,产物的产率为90.5.采用IR、MS、1H NMR和13C NMR对其结构进行表征.以丰光萝卜种子为材料,采用萝卜子叶扩张生长法测定其促进细胞分裂的活性,结果表明:该化合物在0.01～1.00 mg·L-1浓度范围内能显著促进萝卜子叶生长,浓度为1.00 mg·L-1时活性最高.