不同植物及其组合配置对水体脱氮和氮循环微生物的影响

为探明富营养化水体中植物的脱氮效应及其作用机制,采用室内模拟试验,研究了不同植物及其组合配置对不同形态氮的去除、基质中微生物数量及其脱氮功能的影响,探讨了其与水质净化效果的相关性。结果表明：1）TN 的去除效果,单一植物处理,HCP 对 TN 去除效果最好（达68．71％）,CP 效果最差（仅50．48％）;植物组合处理,MRJ＋CP 和 MRJ＋HCP 对 TN 去除效果较好,HCP＋CP＋MRJ 效果次之, CP＋HCP 的效果最差;各植物处理系统中 TN 的去除率依次为 HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞ HCP＋MRJ＞HCP＋CP＋MRJ ＞ CP＞ CP＋ HCP＞ CK。2）NH4＋的去除效果,单一植物处理,HCP 和 MRJ 处理的NH4＋去除效果最好、去除率分别为64．84％和59．17％,CP 效果最差、仅46．50％;植物组合处理,MRJ＋CP 对 NH4＋去除效果最好,MRJ＋HCP 和 HCP＋CP＋MRJ 对 NH4＋去除效果次之,CP＋HCP 最差;各植物处理对污水中 NH4＋的去除率依次为 HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞HCP＋MRJ＞HCP＋CP＋MRJ＞CP＞CP＋HCP＞CK。3）NO3－的去除效果,单一植物处理,HCP 对 NO3－去除效果最好（达64．47％）,CP 效果最差（仅47．60％）;植物组合处理中,CP＋HCP 对 NO3－去除效果最好（达71．06％）,HCP＋MRJ＋CP 最差（仅47．41％）;各植物处理对污水中 NO3－的去除率依次为 CP＋ HCP＞ HCP＋MRJ＞ HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞CP＞HCP＋MRJ＋CP＞CK。4）植物及其配置调控着氮循环微生物的数量和活性,不同系统的硝化强度、反硝化强度、微生物数量不同,进而导致了净化效果的不同。硝化强度和亚硝酸细菌数量与 NH 4＋去除率间有显著关系（P ＜0．05）,而反硝化强度、反硝化细菌数量和 TN 去除率间相关性不显著（P ＜0．05）。     

衡水湖湿地土壤氮素利用微生物区系初探

衡水湖湿地土壤氮素利用细菌区系的分布调查结果表明:总体分布情况为氨化细菌＞脱氮细菌＞反硝化细菌＞亚硝酸氧化细菌＞氨氧化细菌＞固氮细菌;水平分布数量为氨化细菌、固氮细菌及硝化细菌是东湖芦苇湿地＞西湖芦苇香蒲沼泽,反硝化细菌与脱氮细菌分布则相反;垂直分布数量为氨化细菌及硝化细菌随土层加深而减少,固氮细菌、反硝化细菌及脱氮细菌随土层加深先上升后下降.     

不同氮素形态对番茄幼苗碳、氮积累的影响

【目的】探讨番茄幼苗生长及其根系、叶片碳氮积累动态对无机氮（NH4+-N、NO3--N）,氨基态氮（Glycine）的不同响应。【方法】 采用2个番茄品种（‘申粉918’、‘沪樱932’）,水培条件下设置相同氮浓度（3.0 mmol•L-1 N）的NH4+-N、NO3--N、Glycine（甘氨酸）3个处理,测定番茄幼苗株高、干物质重、叶绿素含量、根系活力、根系叶片碳氮含量和植株总氮量。【结果】 在无机氮（NH4+-N、NO3--N）和氨基态氮（Gly-N）存在的营养介质中,番茄幼苗在处理前期（如处理后8 d或16 d）的株高、生物量、植株总氮量等各处理间差异不显著,而其后则表现为NO3--N＞Gly-N > NH4+-N,处理间差异显著,且品种间差异显著（P＜0.05）。Gly-N处理显著提高了番茄幼苗叶片的叶绿素含量,NH4+-N培养导致番茄根系活力显著下降。不同氮素形态对番茄叶片的全碳含量影响不大,而NH4+-N、Gly-N处理则显著提高了番茄根系全碳、叶片及根系全氮含量,且NH+4-N处理的增加效应大于Gly-N处理。在处理前期（如处理后8 d或16 d）,植株全碳积累量表现为NO3--N＞NH4+-N＞Gly-N,而其后则表现为NO3--N＞Gly-N＞NH4+-N;植株氮吸收量均表现为NO3--N＞Gly-N＞NH4+-N。【结论】氮素形态不同,对植物产生的生理效应不同。氨基态氮（Gly-N）也可以成为番茄生长的氮源。不同品种对氨基态氮的吸收利用能力不同。     

滴水湖水体中各形态氮的时空分布特征

[目的]探讨滴水湖各形态氮的时空分布特征.[方法]从2012年冬季至2013年秋季,采集上海市最大人工湖表层水样品55个、沉积物样品49个,测定其各形态氮及总氮含量.[结果]滴水湖水体TN污染水平较高,TN浓度在夏季最高;底泥中TN浓度在整个采样期间呈现上升趋势,在秋季达到最大值.表层水中NH3-N在夏季最高,NO3--N在春秋季节比较高,NO2--N在冬季最高;底泥中NH3-N在冬季达到最高,NO3--N在秋季达到最高,NO2-N在春季最高.[结论]滴水湖底泥中各形态无机氮在4个季节空间差异性均大于上覆水体中的无机氮的空间差异性.     

尿素不同分施比例对稻田表层水中氮素动态变化特征的研究

采用具有独立灌排系统的田间试验研究了尿素不同分施比例对稻田表层水中氮素的影响。结果表明：表层水中总氮质量（TN）与施氮量成正相关,水稻不同生育期施肥田面水中总氮质量变化趋势为拔节肥〉分蘖肥〉基肥。TN浓度在施肥1d后达到最大,4d后降低了50％以上,之后则缓慢减小;铵态氮（NH4-N）最大值出现在施肥后2d;硝态氮（NO3-N）浓度变化缓慢,在整个水稻生育期中没有突出的峰值出现,施肥3-4d后浓度最高,之后逐渐减小。由于硝态氮浓度远远小于铵态氮或总氮浓度,因此控制稻田氮素流失应主要监测TN和NH4-N,而且重点应防止施氮后1周内产生径流。     

模拟蓄水条件下土壤氮磷的变化及固定作用

采用室外微区模拟试验,在3、6和9cm3个不同蓄水深度处理条件下,对稻田土壤氮磷的变化动态及固定作用进行了研究。结果表明,土壤铵氮（NH4^＋-N）、硝氮（NO3^--N）和总磷（TP）含量与蓄水深度显著负相关;蓄水处理对土壤中总氮（TN）含量变化影响不大。施肥后随蓄水时间延长,土壤NH4^＋-N和NO3^-N呈下降趋势,而TN和TP呈上升趋势。土壤对NH4^＋-N、TN和TP的固定作用较强,而NO3^--N不易被土壤胶粒所吸附。     

晋城市丹河水体中氮利用细菌研究

[目的]探讨丹河水体中氯利用菌的分布及生物多样性特征。[方法]在丹河的赵庄断面水面下10～20cm深处采集水样（7次）,采集时间为1年,微生物菌落按不同菌落特征分类计数,研究了丹河水体氮利用菌的数量分布和特征。[结果]水体中固氮菌、氨化细菌、硝化细菌年平均数分别为140、1179和691CFU／ml,亚硝化和反硝化细菌年平均数分别为647和369MPN／ml。氮素转化菌在水体环境中的数量分布与季节、营养状况等有关,固氮菌主要受总氮影响较大,反硝化细菌主要受总氮和总磷的影响,固氮菌和硝化细菌的数量分布与反硝化细菌的数量分布均具有一定的一致性。[结论]丹河水体中的氮利用菌中氨化细菌分布较多,硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌次之,固氮菌则相对较少。     

应用于景观水体异养硝化细菌的筛选鉴定及效果研究

[目的]研究景观水体的生物修复技术。[方法]采用SBR反应器,通过间歇曝气方式对底泥体系中好氧反硝化细菌进行了选择和富集,分离到1株异养硝化菌,并根据其生理生化性状和部分长度的16S rDNA序列确定了分离菌株的分类学和系统发育地位。[结果]从底泥中分离出1株异养硝化细菌SHW1,经过生理生化鉴定和16S rDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出细菌SHW1属于Acineto-bactersp.。采用乙酸钠-氯化铵培养基培养细菌进行硝化特性研究,经过7 d好氧培养,NH4＋-N最终去除率为52.13%,并且具有产生NO2--N的硝化性能。[结论]筛选出的异养硝化细菌SHW1在贫营养条件下对NH4＋-N有较高的去除率,可以应用于景观水体脱氮。     

1株光合细菌的分离鉴定及其脱氮能力研究

[目的]为光合细菌应用于生产实践提供技术资料。[方法]从宁波大学南门商贸街旁河道水体中富集到4株光合细菌,选取生长速度快、易纯化并具有脱氮功能的PSB-3为研究对象,对其进行了分离鉴定及脱氮能力鉴定,并进行了污水处理试验。[结果]PSB-3经常规方法和16SrDNA基因分析初步鉴定为红假单胞菌（Rhodopseudomonas sp.）,比对显示与沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）和粪红假单胞菌（Rhodopseudomonas faecalis）相似性均达到98%。经测定,该菌脱氮效果明显。将该菌挂膜后配合氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和反硝化细菌用于生活污水的处理试验,结果表明,4种菌混合作用使NH3-N、NO3--N、COD的去除率分别达到64.8%、63.3%和33.7%,比仅使用氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和反硝化细菌混合菌的去除率分别提高了18.3%、8.1%和3.5%,而且该菌在氨氮的去除过程中有明显减少NO2--N积累的效果。[结论]分离鉴定了1株脱氮能力强的红假单胞菌PSB-3。 更多还原     

缓/控释复合肥料不同形态氮素释放特性研究

【目的】探讨缓/控释复合肥料不同形态氮素养分（NH4+-N、NO3－-N、Urea-N、DON和Total N）在不同介质中释放的动力学特性及生物效应。【方法】采用水中溶出法、土壤恒温培养法和盆栽生物试验。【结果】不同培养介质中，缓/控释复合肥5种形态氮素养分的累积释放量随时间的动态变化可用一级动力学方程Nt=N0(1-e-kt）、Elvoich方程qt=a+blnt、抛物线扩散方程qt=a+bt0.5表征，并以一级动力学方程拟合效果最好（r＝0.9569**～0.9999**），E1ovich方程次之（r＝0.7705**～0.9933**）。缓释复合肥料不同形态氮素最大释放量（N0值）与其氮素累积释放量的变化规律一致，在水中以Total N＞DON＞Urea-N＞NH4+-N＞NO3--N，在土壤中则以Total N＞NH4+-N＞DON＞Urea-N＞NO3--N。以水为介质时，缓释复合肥料不同形态氮素释放速率常数（k值和b值）的变化序列均以Total N＞DON＞NH4+-N＞NO3--N；以土壤为介质时，k值大小为Urea-N＞DON＞NH4+-N＞Total N＞NO3--N，b值则为Total N＞NH4+-N＞DON＞NO3--N＞Urea-N。与普通复合肥料相比，缓/控释复合肥的氮素利用效率（NUE）、氮素农学效率（NAE）及氮素生理效率（NPE）分别提高了11.4%、8.32 kg·kg-1和5.17 kg·kg-1。相关分析发现，5种形态氮素养分占总氮量的比值（Nx/NT）与水稻不同生育期吸收氮素养分之间呈显著或极显著正相关。【结论】定量描述氮素养分释放的动力学方程中以一级动力学方程评价更具有实效性。与普通复合肥料以单一尿素态氮养分为主相比较，缓/控释复合肥料的不同形态氮养分更有利于水稻对氮素的吸收利用。     

黄土高原半干旱地区施氮对土壤硝态氮分布与累积的影响

黄土高原中部雨养农业区春小麦氮肥3 a定位试验结果表明,连续施氮3 a,第3季春小麦收获时,各处理0~200 cm土壤剖面硝态氮的平均含量较对照极显著增大(除处理N105,施氮105 mg/hm2处理),施氮对不同层次硝态氮含量的影响主要作用在50~80 cm和80~110 cm土层;对0~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮的总累积量及0~200 cm剖面肥料氮在土壤剖面中总残留量的影响均达极显著水平.连续施氮2 a后第3年不施氮与连续施氮3 a相比,0~200 cm土壤剖面硝态氮平均含量、各层次硝态氮含量0、~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮累积量及0~110 cm土壤剖面累积量占0~200 cm土壤剖面硝态氮累积总量的比例均降低.0~200 cm剖面累积率和残留率除处理N105增加外,其余均下降.硝态氮的残留、累积不仅与施氮量有关而且与氮磷的配合比例有关.     

三峡库区不同植被覆盖对土壤氮的影响

不同植被类型影响着土壤养分的积累、分布与循环,而土壤氮素是植被生长的重要限制性元素。通过分析宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)覆盖下土壤氮素的变化情况,研究了不同植被对土壤氮素各形态的影响。结果表明,土壤全氮、硝态氮和微生物氮都是柏树地显著大于菜地和橘树地,而菜地和橘树地之间无显著性的差异;土壤矿化氮和微生物氮/全氮的变化顺序是柏树地橘树地菜地。说明不同植被覆盖对土壤氮有显著的影响,柏树地更有利于土壤氮的积累,氮的有效性也最高,由此认为柏树长期生长有益于土壤氮的改善。     

氮素营养在落叶果树中利用的研究

综述了落叶果树氮对产量与品质的影响、氮循环、氮诊断与精准施氮等氮素营养研究的几个方面。     

剑湖金鱼藻不同形态氮含量的季节性变化

金鱼藻(Ceratophyllum demersum)是剑湖广泛分布的沉水植物,对不同采样点不同生长季节金鱼藻体内的总氮、硝态氮和氨态氮含量进行了测定和比较.结果显示,环境中的氮源直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,在污染严重的永丰河入湖口,金鱼藻体内的总氮和氨态氮含量较高.在污染相对较小的格美江入湖口,金鱼藻体内的硝态氮含量较高,环境中高浓度的氨态氮会抑制金鱼藻对硝态氮的吸收利用.金鱼藻体内氮素水平随季节变化明显,3～5月金鱼藻体内不同形态氮含量均高于7月.     

生长期追施氮肥对烤烟氮积累与分配的影响

在田间试验条件下,研究了当地常规施氮肥（对照N1）、根外追施硝酸铵（N2）、根外追施硝酸钠（N3）3个处理的根、茎、叶氮积累以及分配规律,随机区组试验设计,3次重复。结果表明：烤烟各器官在生育前期氮积累量不同处理之间均无显著差异,收获期不同处理间存在显著差异;N3处理根、茎、下部叶、中部叶、上部叶内氮积累量分别高于N1处理28.98%、12.72%、4.46%、44.73%、7.27%;N2处理根茎分别高于N1处理11.14%、41.92%,下部叶、中部叶、上部叶分别低于N1处理18.23%、9.73%、8.99%;N3 处理有利于氮在中上部叶内的分配,N2处理有利于氮在茎和上部叶内的分配。综合分析认为,在前作为玉米的田地上,黑钙土地区采用根外追肥的方式可以满足烤烟对氮素营养的需求,硝酸钠处理效果最佳。     

水稻氮高效相关基因的研究进展

提高氮肥利用率,降低农业生产中的氮肥投入,对实现中国提出的"化肥零增长"目标至关重要.氮素可通过植物根部以硝态氮或者铵态氮的形式从土壤中被吸收,并在植物体内转运合成氨基酸、核苷酸等生命必需物质,是农作物生长和产量形成的必要性元素.然而,氮肥过量则会破坏土壤理化性质,导致土壤盐碱化、生态环境污染;减少氮肥用量难以发挥当前...     

禾谷类作物固氮研究新进展

对禾谷类作物自身固氮、共生固氮和联合固氮作用等方面的研究工作进行了评述,并提出应该注意的问题及可能解决的途径。     

北方地区不同黄瓜品种氮素吸收与利用效率的差异

【目的】研究北方地区栽培黄瓜品种氮素吸收利用的差异,为氮高效黄瓜品种筛选提供参考依据。【方法】选用华北型黄瓜品种为材料,采用二因素裂区设计,以氮素营养水平为主区,设低氮素（3.5 mmol·L^-1）和高氮素（11.0 mmol·L^-1）两个水平;以品种为副区,设32个水平,进行水培试验。测定含氮量、氮素吸收与利用效率,并划分品种营养效率类型。【结果】供试黄瓜品种在两个氮素水平下氮素吸收效率和氮素利用效率的相关指标均存在显著差异。两氮素水平下的植株干物重（CV N3.5 21.49%和CV N11 18.51%）、氮素吸收效率（CV N3.5 19.90%和CV N11 19.94%）和氮素利用指数（CV _N3.5 25.49%和CV _N11 19.25%）均有较大的品种差异。干物重与茎叶氮素累积量和氮素利用指数极显著相关（P<0.01）,相关系数分别为r_N3.5 0.933**和r_N11 0.925**,r_N3.5 0.964**和r_N11 0.941**。氮素吸收效率与茎叶氮素累积量和氮素利用指数极显著正相关,相关系数分别为r_N3.5 0.986**和r_N11 0.963**,r_N3.5 0.809**和r_N11 0.768**;氮素利用效率与茎叶含氮量极显著负相关,相关系数分别为r_N3.5 -0.909**和r_N11 -0.886**。以两个氮素水平下的植株干物重平均值为标准,对黄瓜品种的氮素营养效率进行分类,干物重大于平均值的为高效型,小于平均值的为低效型,可将32个华北型黄瓜品种分成4种氮素营养类型,即双高效型、高氮高效型、低氮高效型和双低效型。其中低氮高效型品种数量最少,占供试品种的15.6%。通径分析显示,氮素吸收效率在两氮素水平下对氮效率（植株干物重）的贡献率远大于利用效率,二者对氮效率的通径系数分别为q_N3.5 1.069和q_N11 0.931,q_N3.5 0.347和q_N11 0.361。【结论】黄瓜苗期的氮效率存在品种差异。植株干物重可作为同一供氮水平下苗期氮效率评价的首选指标,茎叶氮素累积量、茎叶含氮量和氮素利用指数可作为氮效率选择的次级指标。植株氮素吸收效率是品种苗期氮效率高的主要因素。水培试验可有效地反应不同黄瓜品种苗期氮素营养效率差异,为黄瓜品种苗期氮素营养效率的批量筛选和快速鉴别提供了可能。     

生物炭用量对模拟土柱氮素淋失和田间土壤水分参数的影响

利用土柱模拟试验和田间试验,把由果树废枝干制备的生物炭以0,20,40,60 t·hm^-2和80 t·hm^-2的用量施入土壤,以探明不同用量的生物炭对土壤硝铵态氮素淋失和土壤水分的影响。结果表明,施用生物炭可降低土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N累积淋溶量,其中用量为80 t·hm^-2处理较对照分别降低了41%和18.6%（P＜0.05）;NO₃^--N淋溶主要集中在前三次,其淋溶量占总量的97.3%～98.8%,生物炭能增加NO₃^--N在土壤中的滞留时间,延缓淋失;在整个淋洗过程中,氮素主要以NO₃^--N的形式淋失,其累积淋溶量占NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶总量的97.3%～98.14%;施用生物炭种植春玉米后,土壤含水率和总孔隙度增加不显著。     

海南省儋州市土壤氮素时空变异特征

调查分析了海南儋州市土壤氮含量现状,对17个乡镇的2061个土样进行分析统计。结果表明:儋州市土壤碱解氮含量较低,氮肥供应水平适中;各地区含量不平衡,相差较大。根据上述情况提出了合理施肥及改良利用的建议。