顺义潮白河再生水受水区反硝化作用初探

以顺义潮白河段再生水受水区为研究对象,沿受水区再生水补给路径布设监测点,利用N_2∶Ar法和膜进样质谱仪(MIMS)直接测定反硝化产物溶解性N_2浓度,计算水-气界面N_2通量,探究N_2通量变化特征和硝酸盐氮沿流向变化的受控因素,概算硝氮转化过程中主要作用的贡献。结果显示:减河段N_2通量为8.92~15.20 mmol N2·m~(-2)·d~(-1),潮白河段N_2通量为17.07~33.01 mmol N_2·m~(-2)·d~(-1)。NO_3~--N含量在不同河段的变化主要受控于反硝化作用和浮游植物的同化吸收,其中减河段反硝化作用除氮量和浮游植物同化吸收固氮量分别为0.041 mmol·L~(-1)和0.017 mmol·L~(-1),分别占NO_3~--N变化量的68.33%和28.33%;潮白河段为0.254 mmol·L~(-1)和0.125 mmol·L~(-1),分别占NO_3~--N变化量的63.50%和31.25%。     

低温下硅对春小麦幼苗生长及离子含量的影响

为了解低温胁迫下硅缓解对春小麦幼苗的生长以及对氮、磷、钾、硅的吸收的影响,研究以春小麦品种龙麦26和克旱16为试验材料,分别进行0℃和4℃短期低温胁迫,测定其幼苗生长及离子含量,探讨低温胁迫下硅对小麦养分的吸收机制,结果表明:适当浓度的硅处理显著促进小麦幼苗的生长,以1.0 mmol·L~(-1) Si浓度处理对低温缓解效果最佳,小麦各器官氮、磷、钾和硅的含量增加,小麦植株在硅浓度为0.5 mmol·L~(-1)和1.0 mmol·L~(-1)水平上对硅和氮的吸收、在0.5 mmol·L~(-1)水平上对磷和钾的吸收具有明显的促进作用。     

不同氮养分条件下油茶幼苗生物量及养分利用对磷水平的响应

【目的】研究不同氮水平条件下磷养分对油茶（Camellia oleifera Abel.）幼苗生物量、养分积累以及养分利用的影响，进一步了解油茶幼苗对氮、磷养分的需求，为油茶幼苗培育提供理论依据。【方法】以长林4和长林53两个品种的一年生油茶苗为试验材料，开展苗期施肥控制试验，设置2个氮（0,8 mmol/L）水平和4个磷（0,0.4,0.8,1.6 mmol/L）水平的交互处理，测定油茶幼苗各器官生物量、氮磷含量。【结果】（1）在不施氮（N0）条件下，施用磷肥可以显著增加生物量，且在P1和P2处理下生物量积累较高；在施氮（N1）条件下，长林4和长林53均在P0处理下生物量最高。（2）长林4和长林53生物量分配均表现为地上部>根部。无论是否施氮，磷水平对长林4的生物量分配及根冠比均影响不大，而长林53在N1P3处理下的根生物量及根占比显著小于N1P0处理。（3）在不施氮（N0）条件下，长林4和长林53分别在P3和P0处理下氮含量达到最大值，磷含量及氮磷积累量均在P1和P2处理时较大，而施氮（N1）条件下，氮含量及氮、磷积累量均在P0处理下达到最大值。无论是否施氮，2个油茶品种苗期...     

氮素形态和NO3^—N与NH4^＋—N配比对菠菜生长和品质的影响

水培试验表明,氮素形态对菠菜生长和品质的影响很大。硝态氮处理的植株生长量,硝酸盐和草酸含量较铵态氮、尿素氮处理的高,水溶性全糖和维生素C 含量较铵态氮、尿素氮处理低。在氮素用量为4～8m mol L~(-1)时,随着 NO_3~--N:NH_4~+-N 的下降,菠菜生长量减少,硝酸盐、草酸含量降低,水溶性全糖和 VC含量增加。为了取得较高的产量并降低草酸和硝酸盐含量,增加糖和维生素 C 的积累量,NO_3~--N:NH_4~+-N 比以7∶3和5∶5为好。     

氮磷肥配施对甜荞产量及营养品质的影响

为探索旱地甜荞生产的施肥培肥技术,在山西中部地区研究了不同氮磷肥配施对甜荞干物质量、籽粒产量及营养品质的影响。结果表明,在施用有机肥的基础上,增施氮磷肥能有效地提高甜荞的干物质量和产量,氮肥的影响效果要略大于磷肥,其中,N2P3(中氮高磷)处理下产量最高;增施氮磷肥对甜荞的主要营养品质均有明显的影响,氮肥的影响效果大于磷肥;蛋白质含量随着氮肥的增加呈现出先增大后减小的趋势,N2P2(中氮中磷)处理下,蛋白质和淀粉的含量显著大于其他处理,黄酮含量最低,N3P2(高氮中磷)处理的蛋白质和黄酮产量显著高于其他处理。综合产量和品质比较得出,N2P3(中氮高磷)处理是一种最优的施肥方式。     

不同氮磷水平对红松幼苗碳氮积累与分配的影响

在温室内以红松幼苗为材料进行砂培试验,探讨了4种不同氮素浓度处理(1、4、8、16mmol·L-1)和4种不同磷素浓度处理(0.125、0.5、1.0、2.0 mmol·L-1)下红松幼苗根、茎、叶的生物量、叶绿素含量、氮含量以及碳氮积累和分配的影响.结果表明:不同供氮水平对红松幼苗各器官干生物量、叶绿素含量、氮含量以及碳氮积累的影响不同.地上部分和地下部分生物量在适量供氮(8 mmol·L-1)条件下达最大.不同磷浓度处理下红松幼苗地上部分在p=1.0达最大,而地下部分生物量则在p=0.5处理下最高.叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a、b总和以及类胡萝卜素含量均在适量供氮、供磷水平下最大.红松幼苗根、茎、叶全氮浓度、氮积累量、碳积累量对氮、磷供应水平响应基本一致,表现出与色素含量一致的规律.总体来看,适量的氮磷供应有助于红松幼苗的生长,或高或低的供氮供磷都可能对红松幼苗的生长产生抑制作用.     

减施肥料配施根际促生菌对大豆-玉米间作根际土壤与作物生长的影响

【目的】探明低氮磷肥料配施促生菌PGPR对土壤微生物环境与间作大豆生长的影响机制,为推动化肥减施增效和绿色农业发展提供参考。【方法】通过接种根瘤菌属菌株R325-3(Rhizobium sophorae)与菌株R287-5嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)的组合菌剂,研究大豆单作、玉米单作、大豆-玉米间作不同种植模式和无菌剂(NM)、复合菌剂(M)不同处理方式,对植株的株高、叶长、根长、全氮、全磷、全钾含量及地上生物量与土壤酶活的影响。【结果】低氮磷条件下大豆单作地上干物质产量处理4(大豆单作+复合菌)显著高于处理1(大豆单作,未施加复合菌);间作处理6(大豆玉米间作+复合菌)的地上生物产量极显著高于处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌)。处理6(大豆玉米间作+复合菌)与处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌)相比,大豆植株的株高极显著增高;玉米植株的株高、叶长显著提高,植株磷含量极显著增高。大豆根际土壤脲酶活性处理4(大豆单作+复合菌)极显著高于处理1(大豆单作,未施加复合菌),同时极显著降低硝酸还原酶活性;玉米根际土壤中蛋白酶活性、脲酶活性和硝酸还原酶活性玉米单作+复合菌组极显著提高。处理6(大豆玉米间作+复合菌)根际土壤蛋白酶活性极显著高于处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌),脲酶活性降低极显著。大豆根际土壤NH_4~+-N的含量间作极显著高于单作处理,而土壤中NO_3~--N的含量相反,处理3(大豆玉米间作,未施加复合菌)土壤NO_3~--N∶NH_4~+-N为4.76∶1,处理6土壤NO_3~--N∶NH_4~+-N为3.58∶1,促生菌缩小了NO_3~--N和NH4+-N在大豆-玉米间作土壤中的差距。【结论】低氮磷条件下,接种促生菌剂可优化间作大豆在群体中的空间分布,提高系统干物质产量,增加土壤中蛋白酶、脲酶活性及NH_4~+-N的含量,降低硝酸还原酶活性,减少NO_3~--N的含量,改善土壤微环境。     

喀斯特高原水库马岭河回水区水环境时空变化特征分析

为研究马岭河回水区水文参数和溶解态氮、磷营养元素的时空分布特征,在马岭河丰水期(2016年9月)和枯水期(2017年2月份)进行分层采样,现场测定水体理化性质及实验室分析水中营养盐浓度。结果表明:水温夏季出现明显热分层:0～10 m为表水层;10～20 m为温跃层;20～50 m为底温层;pH值7.85～8.16,水体呈弱碱性,丰水期氧化还原电位(ORP)在底部出现负值。氨氮(NH_4~+N)、硝态氮(NO_3~--N)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)两期的平均浓度分别为0.18 mg·L~(-1)、5.77 mg·L~(-1)、0.07 mg·L~(-1),除PO_4~(3-)-P之外,NH_4~+N、NO_3~--N均表现为丰水期高于枯水期。流域内非点源污染和底泥沉积物氮、磷营养盐释放是回水区氮、磷元素的主要补给源。     

高氮水平下不同温度对γ-氨基丁酸诱导油菜叶片无机氮代谢的影响

以油菜‘五月慢’为试材,在高氮栽培条件下,研究外源添加2.5mmol/Lγ-氨基丁酸(GABA)在不同温度处理下对油菜叶片无机氮代谢的影响。结果表明:与对照处理相比,高氮处理增加了油菜叶片中NO_3~--N含量,而外源添加2.5mmol/L GABA处理在12d后NO_3~--N含量均显著低于高氮处理;GABA处理对油菜叶片NO_3~--N含量的降低效果受温度影响较为明显,其中20℃处理降幅最大,其次为15℃处理和25℃,而30℃+N+G处理效果最差。在处理12d时,与高氮处理相比,20℃+N+G、15℃+N+G和25℃+N+G处理的油菜叶片NR、NiR、GAD活性和NH_4~+-N、游离氨基酸含量显著增加,而NO_3~--N和NO_2~--N的含量显著降低;30℃+N+G处理的叶片NO_3~--N和NO_2~--N的含量虽然显著低于高氮处理,但NiR、GAD活性和游离氨基酸含量也显著低于高氮处理。结果证明外源GABA降低油菜叶片硝酸盐含量与环境温度密切相关,其中20℃效果最明显,原因可能与根系对GABA吸收速率及无机氮代谢关键酶活性提高有关。     

氮磷配施对旱地油用亚麻氮素积累分配及产量的影响

以油用亚麻‘陇亚杂1号’为试验材料,研究了不施肥、单施氮肥、单施磷肥和氮磷配施对油用亚麻植株中氮素积累、分配和氮肥利用效率的影响.结果表明,油用亚麻全生育期氮素积累量总体呈"S"形变化趋势,盛花期前油用亚麻氮素主要集中在叶和茎中,而盛花期后主要集中在茎和籽粒中.单施氮(N)、磷(P2O5)肥各75kg/hm2时,氮、磷肥表观利用率和农学效率最高,分别为20.49%、23.80%和8.97%、8.77%,氮磷配施时其肥料利用率因处理而异.施高氮(N2150kg/hm2)和低磷(P175kg/hm2)亚麻的产量最高,达1 562.50kg/hm2,较不施肥增产94.50%,可见,N 150kg/hm2、P 75kg/hm2的高氮低磷配施是定西旱地油用亚麻高产节肥最佳施肥处理.     

Determining N supplied sources and N use efficiency for peanut under applications of four forms of N fertilizers labeled by isotope ~(15)N

Rational application of different forms of nitrogen(N) fertilizer for peanut(Arachis hypogaea L.) requires tracking the N supplied sources which are commonly not available in the differences among the three sources:root nodule,soil and fertilizer.In this study,two kinds of peanut plants(nodulated variety(Huayu 22) and non-nodulated variety(NN-1)) were choosed and four kinds of N fertilizers:urea-N(CONH_2-N),ammonium-N(NH_4~+-N),nitrate-N(NO_3~--N) and NH_4~+ +NO_3~--N labeled by~(15)N isotope were applied in the field barrel experiment in Chengyang Experimental Station,Shandong Province,China,to determine the N supplied sources and N use efficiency over peanut growing stages.The results showed that intensities and amounts of N supply from the three sources were all higher at middle growing stages(pegging phase and podding phase).The accumulated amounts of N supply from root nodule,soil and fertilizer over the growing stages were 8.3,5.3 and 3.8g m~(-2) in CONH_2-N treatment,which are all significantly higher than in the other three treatments.At seedling phase,soil supplied the most N for peanut growth,then root nodule controlled the N supply at pegging phase and podding phase,but soil mainly provided N again at the last stage(pod filling phase).For the whole growing stages,root nodule supplied the most N(47.8 and 43.0%) in CONH_2-N and NH_4~+-N treatments,whereas soil supplied the most N(41.7 and 40.9%) in NH_4~+ +NO_3~--N and NO_3~--N treatments.The N use efficiency was higher at pegging phase and podding phase,while accumulated N use efficiency over the growing stages was higher in CONH_2-N treatment(42.2%) than in other three treatments(30.4%in NH_4~+-N treatment,29.4%in NO_3~--N treatment,29.4%in NH_4~+ +NO_3~--N treatment).In peanut growing field,application of CONH_2-N is a better way to increase the supply of N from root nodule and improve the N use efficiency.     

不同水平和形态氮素供应对盆栽小菊外观品质和光合特性的影响

研究了无土基质栽培的不同氮素水平(1,3,8,16,26 mmol/L)和氮素形态配比(NH₄⁺-N∶NO₃^--N分别为4∶0,1∶3,2∶2,3∶1,0∶4)对小菊外观品质、叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,氮素水平为16 mmol/L时对小菊营养生长期较适宜,能显著提高株高、冠幅、植株鲜重和叶片数等;而8 mmol/L氮素水平适于花发育期需求,利于提高单株花序数、花干重和延长花期,高浓度的氮素对花发育和开花不利,但提高叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低胞间CO₂浓度(Ci)。以NH₄⁺-N部分代替NO₃^--N可显著提高小菊株高、冠幅、叶片数、植株鲜重和单株花序数量等指标,且在营养生长后期显著提高叶绿素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO₂浓度(Ci),但对于花发育进度和整体花期无显著影响,研究表明,盆栽小菊NH₄⁺-N∶NO₃^--N的适合比例为3∶1。     

Using side-dressing technique to reduce nitrogen leaching and improve nitrogen recovery efficiency under an irrigated rice system in the upper reaches of Yellow River Basin,Northwest China

The excessive nitrogen(N) fertilizer input coupled with flood irrigation might result in higher N leaching and lower nitrogen recovery efficiency(NRE).Under an intensive rice system in the Ningxia irrigation region,China,environmental friendly N management practices are heavily needed to balance the amount of N input for optimum crop production while minimize the nitrogen loss.The objective of this study was to determine the influences of side-dressing(SD) technique in mechanical transplanting systems on the NRE,N leaching losses and rice yield in anthropogenic-alluvial soil during two rice growing seasons(2010-2011).Four fertilizer N treatments were established,including conventional urea rate(CU,300 kg ha~(-1)yr~(-1));higher SD of controlled-release N fertilizer rate(SD1,176 kg ha~(-1)yr~(-1));lower SD of controlled-release N fertilizer rate(SD2,125 kg ha~(-1)yr~(-1));and control(CK,no N fertilizer).Field lysimeters were used to quantify drainage from undisturbed soil during six rice growing stages.Meanwhile,the temporal variations of total nitrigen(TN),NO_3~--N,and NH_4~+-N concentrations in percolation water were examined.The results showed that SD1 substantially improved NRE and reduced N leaching losses while maintaining rice yields.Across two years,the averaged NRE under SD1 treatment increased by 25.5%as relative to CU,but yet the rice yield was similar between two treatments.On average,the nitrogen loss defined as TN,NH_4~+-N,and NO_3~--N underthe SD1 treatment reduced by 27.4,37.2 and 24.1%,respectively,when compared with CU during the study periods.Although the SD2 treatment could further reduce N leaching loss to some extent,this technique would sharply decline rice yield,with the magnitude of as high as 21.0%relative to CU treatment.Additionally,the average NRE under SD2 was 11.2% lower than that under SD1 treatment.Overall,the present study concluded that the SD technique is an effective strategy to reduce N leaching and increase NRE,thus potentially mitigate local environmental threat.We propose SD1 as a novel alternative fertilizer technique under an irrigated rice-based system in Ningxia irrigation region when higher yields are under consideration.     

离子选择电极直接连续测定No_3~--N和NH_4~+-N的研究——Ⅲ 植物分析

提出离子选择电极直接连续测定植物中的 NO_3~-—N 和 NH_4~+—N 的新方法。研究了此法的检测下限、线性范围和共存离子的干扰及消除方法;并成功地用一种提取液同时定量地提取了植物中的 NO_3~-—N 和 NH_4~+—N,分析测定了8种蔬菜和8种树叶中的含量。本法检测下限:NO_3~-:1.26×10~(-6)mol·L~(-1),NH_4~+:4.47×10~(-7)mol·L~(-1)。线性范围:NO_3~-:10~(-1)—10~(-6)mol·L~(-1),NH_4~+:10~(-1)—10~(-7)mol·L~(-1)。干扰离子主要有(?),Br,Cl~-,HCO_3~-,NO_2~-:和 Hg~(2+),Mg~(2+),引起干扰的最低浓度依次为:10~(-7),10~(-6),10~(-4),10~(-3),和10~(-5)mol·L~(-1)。当 Cl~-,NO_2~-,HCO_3~-,浓度等于10~(-3)mol·L~(-1)时,干扰顺序为:(?)>Br~->NO_2~->Cl~->HClO_3~-,而当 Cl~-,NO_2~-,HCO_3~-小于10~(-3)mol·L~(-1)时,则干扰顺序为:I~->Br~->Cl~->HCO_3~(-1)>NO_2~-。在本实验条件下,加入 Ag_2SO_4(1.0×10~(-3)mol·L~(-1)),可消除1000倍的 Cl~-,HCO_3~-,100倍的 NO_2~-,0.1倍 I~-,Br~-,对 NO_3~-的干扰,加入 EDTA(2.0×10~(-2)mol·L~(-1)),可消除10倍的 Mg~(2+),Hg~(2+)对 NH_4~+的干扰,并使阴离子干扰减弱。本法标准样分析结果相对误差 NO_3~-<2.2%,NH_4~+,-2.0%～2.2%;变动系数(n=4)NO_3~-:<1.7%NH_4~+:<1.7%;16种植物样分析结果平均回收率(n=2)NO_3~- 96.5%～103.5%,NH_4~+:96.0%～103.2%。     

耕层施磷对土壤剖面深层累积NO3——N运移及后效的影响

 【目的】在华北平原,研究前茬小麦耕层施磷对土壤深层累积NO3--N运移及后效的影响。【方法】采用15N微区注射技术,耕层设3个不同的施磷水平,布置田间微区试验,将15N标记于110 cm土层处。【结果】在该试验条件下,小麦收获后标记15N在土壤中的残留量为P60处理＜P120处理＜P0处理,且发生垂直运移,向上层土壤运移了50 cm,向下移动了70 cm,累积峰出现在120～140 cm土层,较标记位置下移了30 cm。玉米收获后, 15N主要分布在100～180 cm土层,累积峰在小麦季基础上又向下移动了20 cm。玉米能利用前茬残留于土壤深层的15N,P0、P60、P120处理15N的利用率分别为1.2%、2.5%、2.2%。前茬施磷对后作玉米下层根系发育仍有促进作用,增加了80～150 cm土层根长密度和根干重比例,提高了施磷处理对残留15N的利用率。【结论】前茬耕层施磷仍影响土壤深层累积NO3--N后效,促进后作玉米中下层根系发育,提高深层氮素利用率,进而减少其在土壤剖面中的残留。     

长期施肥对红壤旱地剖面硝态氮累积的影响

研究了长达18a长期不同施肥处理下红壤旱地剖面中NO3--N分布和累积的特征。结果表明：施用化肥的处理中,磷肥和有机肥料的施用能显著降低N03--N在0-100cm土体中的积累（P〈0．05）;不同施肥处理（除氮钾处理）,均在40-60cm之间形成NO3--N累积层,氮钾配施的旱地土壤20～40cm层中NO3--N峰值最高达70．72mg／kg;各施肥处理NO3--N残留率在0．69％～8．31％之间,有机肥的施用能显著降低NO3--N在0-100cm土体中的残留（P〈0．05）。     

La(NO_3)_3对马哈利樱桃组培苗快繁的影响

研究了不同浓度的La(NO3)3对马哈利樱桃组培苗快繁的生长发育和生理作用的影响,结果表明:(1)在添加不同浓度的La(NO3)3(5~40 mg.L-1)与不添加La(NO3)3的马哈利樱桃组培苗快繁培养基上相比,平均出芽数、单株鲜重、株高和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及叶绿素含量都有所提高。(2)不同浓度之间的La(NO3)3(5~40 mg.L-1)对马哈利组培苗的平均出芽数、单株鲜重、株高和SOD、POD以及叶绿素含量都有所不同,其中La(NO3)3浓度为20 mg.L-1时,为马哈利樱桃组培苗生长发育的最适浓度。     

红壤、水稻土上不同氮素形态配比对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响*

 通过不同氮素形态配比盆栽试验，研究了K326中部叶不同发育时期氮代谢的相关酶即硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和碳代谢的关键酶即转化酶（Inv）、蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性变化。结果表明：硝酸还原酶随硝态氮比例的增加酶活性呈上升趋势，而谷氨酰胺合成酶活性的变化趋势则与之相反；转化酶和蔗糖合成酶对烟草叶片生长发育的作用时期不同，即转化酶在烟草叶片发育中期，蔗糖合成酶在叶片发育后期。在云南玉溪砂红壤上以配施60%硝态氮复合肥有利于烟叶中碳代谢，而在水稻土上以配施40%硝态氮复合肥有利于烟叶中碳代谢。铵态氮比例过大不利于叶片碳氮代谢的适时转化。     

不同形态氮素比对马铃薯氮素分布、光合参数及产量的影响

大田试验条件下,研究了5个不同形态氮素比处理水平对马铃薯体内氮素分布、块茎形成期的光合参数以及收获期的干物质量和产量的影响.结果表明:铵态氮和硝态氮的比例为3∶9时,植株体内氮素含量及块茎中的氮素含量在成熟期最高,分别为21.77 mg.g-1和19.10 mg.g-1;光合速率与气孔导度均随着铵硝比下降而升高,单施硝态氮时,光合速率为20.33μmol.m-2.s-1,气孔导度为342.00 mmol.m-2.s-1,胞间CO2浓度为224.67μmol.mol-1;铵硝比为3∶9时,马铃薯产量最高,为26.08 t.hm-2,较对照增加了28.1%.     

水培生菜氮肥替代研究

[目的]筛选适宜的水培生莱N素替代配方。[方法]以美国结球生菜为试材,采用充气式静止营养液矩形水培方式,设定NO3^-：NH4^＋=80：20,70：30,60：40,50：50;CO（NH2）2代替NO3^-以及对照（CK）共计6种不同的配方处理,各配方直接利用地下水进行配制,研究硝态氮不同替代量对生菜生长状况、根系活力和叶绿素舍量的影响。[结果]生菜定植后10-30d,6种配方处理中,生菜的生长、根系活力和叶绿素含量以NO3^- -N：NH4^＋ -N=70：30的处理表现最好,NO3^- -N：NH4^＋ -N=80：20的处理表现较好,适量的NH4^＋ -N优于CO（NH2）2。[结论]该研究自行研制的N素替代配方在增加硝态氮的被替代量的同时能够保持营养液使用过程中的生理平衡。