离子液体[C_2mim][Val]对小麦幼苗生长及生理特性的影响

采用实验室营养液水培方法,主要研究了离子液体1-甲基-3-乙基-咪唑缬氨酸盐（[C2mim][Val]）对小麦幼苗生长及叶片保护酶活性的影响。结果表明,就小麦种子发芽这一生态毒理指标而言,[C2mim][Val]浓度为200～500mg·L-1时其发芽率显著降低;从生长角度来看,小麦幼苗对100～200mg·L-1浓度的处理不敏感,生长指标没有显著变化,在300～500mg·L-1处理下,小麦幼苗地上部及地下部生物量、株高、根长发生显著变化,均受到明显的抑制,且抑制效应具有典型的剂量依赖型特点。不同浓度[C2mim][Val]处理均致使超氧化物歧化酶（SOD）活性下降,且浓度越高抑制作用越明显;100～200mg·L-1浓度处理在8～13d过氧化物酶（POD）活性高于对照,后期不显著,300～500mg·L-1浓度胁迫后期（18d）,其活性均发生显著的变化,分别为对照的84%、83%、74%,并造成膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量升高,表明300～500mg·L-1浓度胁迫使植物生长受到抑制。[C2mim][Val]的亲水性及亲脂特性可能是其对植物存在潜在毒性的2个主要原因。     

土壤性质对1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体吸附/脱附行为的影响

研究了2种咪唑类离子液体(ILs)——氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim][Cl])和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([Bmim][(CF_3SO_2)_2])在16种土壤上的吸附/脱附规律,探讨了土壤理化性质对于吸附/脱附行为的影响。研究发现,[Bmim][Cl]和[Bmim][(CF_3SO_2)_2N]的土壤吸附系数与土壤阳离子交换量(CEC)呈正相关性,相关系数(R~2)分别为0.842 9和0.835 3(P0.05),表明土壤主要通过静电作用来吸附ILs,而与土壤总有机碳含量(TOC%)的R~2值仅分别为0.003 5和0.073 0(P0.01),说明ILs与土壤有机质的疏水结合作用为相对次要。ILs阴离子基团对吸附行为有一定的影响,但并不明显。ILs吸附/脱附的迟滞系数(HI)均小于1,可能与(ILs)在土壤粘土/有机质上的不可逆结合有关。其中,CEC和[Bmim][Cl]和[Bmim][(CF_3SO_2)_2]的HI之间存在较大的相关性(R~2分别为0.772 9,0.781 5,P0.01),说明CEC对迟滞行为有着不可忽视的影响。     

添加DCD对雨养区春玉米产量、 氧化亚氮排放及硝态氮残留的影响

【目的】田间条件下氮肥中添加硝化抑制剂双氰胺(dicyandiamide,DCD)对氧化亚氮排放和硝态氮含量变化的影响尚不清楚,研究不同施氮模式对玉米产量、 氧化亚氮排放以及对土壤深层硝态氮残留和氮肥农学效率等的影响,对提高氮肥利用效率、 减少农业源温室气体排放具有重要意义。【方法】试验于2013年4月至2014年9月,在中国科学院长武黄土高原农业生态试验站进行,供试作物为春玉米,品种为先玉335,半覆膜种植。试验设4个处理: 传统施氮(Con)、 减量施氮(Opt)、 减量施氮+硝化抑制剂(Opt+DCD)、 不施氮(N0),定期采集土样和氧化亚氮气体,利用流动分析仪和气象色谱仪测定土壤矿质氮和氧化亚氮的含量,采用SAS软件对不同处理的产量和各个指标进行方差分析。【结果】Opt和Opt+DCD在保持产量的同时,显著影响氧化亚氮排放和硝态氮残留。Opt处理的硝态氮含量峰值降低13.7%,而Opt+DCD处理降低硝态氮峰值19.0%。其次,施氮模式还影响硝态氮峰值出现的时间: Con(190.1 mg/kg)率先出现, 其次是Opt(164.0 mg/kg)和Opt+DCD(132.9 mg/kg)。Opt显著降低了氧化亚氮的排放,降幅为29.4%,而在Opt基础上添加DCD可进一步降低氧化亚氮排放28.1%。在雨季,硝态氮含量和氧化亚氮排放随降雨而出现波动。尽管Opt降低了铵态氮峰值,但在Opt基础上,添加DCD提高了铵态氮峰值。4种施氮模式土壤剖面0100 cm和100200 cm的硝态氮残留量分别介于33.5~148.9和24.8~92.8 kg/hm2之间,平均值分别为78.5和56.4 kg/hm2。土壤剖面0200 cm的硝态氮残留量以Con最大,为225.9 kg/hm2,与Con相比,Opt和Opt+DCD的硝态氮残留量降幅分别为48.0%~59.0%、 29.4%~57.5%。Opt和Opt+DCD之间硝态氮残留差异不显著(P0.05)。【结论】不同施氮模式对玉米产量、 矿质氮和氧化亚氮的动态变化以及氮肥农学效率具有显著影响,但是Opt和Opt+DCD在施氮量减少20%的同时,不仅没有显著降低玉米产量,还进一步降低了土壤剖面硝态氮的残留量和农业源温室气体的排放。因此在黄土高原雨养农业区,添加DCD是一种科学有效的施肥管理方式。     

火烧对福建三明杉木人工林迹地土壤养分的影响

为了研究福建三明地区火烧迹地杉木人工林地的土壤速效养分变化,采用调查取样和室内分析相结合的方法,对上、中和下3个坡位的土壤,分别在火烧前、火烧2个月、1年和2年后,分析速效性养分质量分数的变化.结果表明:硝态氮质量分数在火烧2个月和1年后相比火烧前均有上升趋势,且火烧1年内,上坡位较中坡位和下坡位的硝态氮质量分数要低,在火烧2年后硝态氮质量分数略低于火烧前水平,但未达到显著差异;铵态氮质量分数与硝态氮质量分数的变化趋势相反,在火烧的第1年内持续下降,但在火烧第2年后显著升高;不同时间的速效磷质量分数,在不同坡位间无显著差异,火烧的第1年内,其质量分数变化不明显,在火烧2年后显著升高,这可能是土壤矿化速度加快造成的结果;无机氮/速效磷比值在火烧2年后显著降低,速效磷质量分数剧增是影响其比值的主要因素.火烧在短期内,加快了土壤速效性养分循环,但要注意可能造成氮素从森林生态系统中流失.研究以期为火烧对土壤养分的长期影响提供数据基础,为森林生态系统火烧迹地的人工林经营,提供科学的理论依据.     

GGR6浸种处理浓度对沙打旺种子活力及萌发特性的影响

利用植物生长调节剂调节植物生长、发育和繁殖,是有效提高植物对逆境适应能力和生产能力的重要手段.为探究植物生长调节剂GGR6对沙打旺种子活力及萌发特性的影响,通过观测不同GGR6浓度(0、50、100、150和200 mg/L)浸种处理下,沙打旺种子活力及萌发特性指标,利用隶属函数法,综合分析筛选出适宜沙打旺种子萌发的GGR6处理浓度.结果表明:1)种子发芽动态呈“单峰型”,GGR6处理提高了种子发芽速度和发芽率,缩短发芽时间;2)处理浓度为100 mg/L以下时,种子活力、发芽势、发芽率、发芽指数、萌发指数和活力指数均随着GGR6浓度升高而升高,且浓度在50 ～ 100 mg/L之间,升高最为显著,高于100 mg/L后,各处理之间差异不显著(P＞0.05);3)促进沙打旺种子萌发的最佳GGR6作用浓度为100 mg/L.研究对利用植物措施在荒漠化土地治理中,加速植被建设的进程和效果具有重要意义.     

铜对伴矿景天生长及锌镉吸收性的影响

利用植物生长室水培试验和温室土培盆栽试验相结合,研究了Cu对Zn、Cd超积累植物伴矿景天生长及Zn、Cd吸收性的影响。水培试验结果显示,0.31～50μmol/L Cu处理14天对伴矿景天生长及对Zn、Cd吸收性没有显著影响;但100μmol/L Cu处理显著抑制植物生长,降低地上部Zn、Cd及根中Cd浓度,对根中Zn浓度变化没有显著影响。盆栽试验结果发现,在土壤Cu仅为3.61 mg/kg时伴矿景天生长不良,外加Cu显著促进其生长并随Cu浓度升高效应增加;但施用3 mmol/kgEDDS和再次外加250 mg/kg Cu处理使伴矿景天因体内Cu积累量过高而导致明显毒害,地上部Cu最高达1 068 mg/kg。可见低量Cu处理可促进伴矿景天生长,利于植物对土壤Zn、Cd的吸取修复,但土壤中Cu浓度过高将抑制Zn、Cd超积累植物的生长,降低其Zn、Cd吸收能力,在利用该Zn、Cd超积累植物修复高Cu的Zn和Cd污染土壤时应采取适当措施降低Cu毒害效应。     

武汉市城郊区集约化露天菜地生产系统硝态氮淋溶迁移规律研究

以武汉市及其周边区域的典型露天菜地为研究对象,对菜地土壤、土壤溶液及菜地附近井水中硝态氮（NO3--N）含量进行了周年监测分析。结果表明:菜地土壤100 cm内各土层NO3--N平均含量为11.2 mg/kg,其中0~20 cm土壤剖面NO3--N含量为21.1 mg/kg;60 cm深度处土壤溶液中NO3--N含量为27.5 mg/L;井水中NO3--N含量为19.6~39.8 mg/L,其含量达到了饮用水安全标准的2~4倍。由此说明:武汉城郊菜地土壤NO3--N淋失量较大,已造成地下水NO3--N污染;且硝酸盐淋失量随着氮肥施用量和水分输入量的增加而增大,同时与种植蔬菜的种类有一定相关关系;由于土壤理化性质不同,土壤硝酸盐含量在正常范围内并且尚能够安全种植作物时,地下水可能已受到严重的污染,这种情况在砂性土壤中表现更为明显。本文的研究为科学评价露天菜地土壤和地下水NO3--N污染提供了科学理论依据。     

黄土高原苹果园地深层土壤氮素含量与分布特征

在黄土高原的凤翔、 白水、 长武、 西峰、 延安和静宁等6个苹果产区,测定了628龄苹果园地0300 cm土层土壤的全氮、 铵态氮和硝态氮含量,分析和比较了不同地区和不同树龄果园土壤全氮、 铵态氮和硝态氮含量及其剖面分布特征。结果表明: 1）不同地区和不同树龄果园土壤全氮含量为0.19 g/kg（延安）1.28 g/kg（白水）,土壤铵态氮含量为5.19 mg/kg（静宁）39.46 mg/kg（长武）,土壤硝态氮含量为3.97 mg/kg（延安）352.86 mg/kg（白水）,除延安点土壤明显较低外其它试点果园土壤全氮含量差异不大,各类果园土壤硝态氮含量差异较大,而铵态氮含量差异较小; 2）不同地区和不同树龄果园60 cm以上土层土壤全氮含量明显高于深层土壤,高龄果园土壤硝态氮含量明显高于低龄果园,并在100 cm以下土层出现不同程度的土壤硝态氮累积现象; 3）延安果园土壤全氮、 铵态氮和硝态氮含量均低于其它试点,需要增施氮肥以提高苹果产量,而凤翔、 白水、 长武、 静宁和西峰苹果园深层土壤硝态氮积累量较高,应维持或适当减少氮肥施用量。     

沼液灌溉对紫色土菜地土壤特性的影响

三峡库区山地城镇重肥效的沼液灌溉,既需做到能够充分利用粪污资源,又要不破坏植物的生长与土壤环境。试验采用某大型奶牛养殖场粪污处理站不同阶段的废水进行灌溉,其中包括:沉砂池污水(grit chamber wastewater,GCW)、集水池污水(collection basin wastewater,CBW)、厌氧池沼液(anaerobic tank wastewater,ATW)、好氧池出水(aerobic effluent,AE),并以清水(clean water,CW)作为对照组,5组试验平行同步对紫色土试验样地进行灌溉。土壤剖面铵态氮含量在0～5cm土层ATW为最大860mg/kg,5～10cm土层5个试验组含量略有升高,10～20cm土层试验组GCW、CBW、ATW、AE呈下降趋势。硝态氮含量在0～5cm土层仍是ATW最大为23.95mg/kg。有效磷在0～5cm土层5组试验都低于100mg/kg,5～10cm土层试验组CBW和CW含量上升较大分别为10%和11%,5个试验组总体磷吸收能力都为弱。在沼灌土壤自身承载量的试验中,土壤承载铵态氮最大值为1355mg/kg,硝态氮24.65mg/kg,有效磷为163.66mg/kg,磷吸收系数在第5～9d高于500。通过前期不同阶段污水灌溉研究氮、磷积累吸附及土壤自身承载力的试验,确定沼液灌溉能提供较多有效氮、磷的优良可行性,并为进一步提出合理灌溉量和实际操作提供指导。     

马尾松林土壤酚酸类物质检测及其对灌草萌发的影响

利用电喷雾萃取电离质谱(EESI-MS)测定荒草地、马尾松和木荷纯林地土壤酚酸类物质组成,模拟研究了其对几种灌草种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,荒草地、木荷林土壤没有检测到松香类物质,而马尾松林土壤松香类物质浓度一般为10～ 100 mg/kg.当土壤松香类物质浓度＜12 mg/kg时,灌草发芽势与对照接近;松香浓度≥25 mg/kg时,黑麦草、白羊草、高羊茅和银合欢灌草发芽势显著低于对照.高浓度松香处理下,银合欢发芽率显著低于对照.     

施氮量对白萝卜硝酸盐含量和土壤硝态氮淋溶的影响

在保护地栽培条件下,通过6个施氮水平的田间小区试验,结合土层原位渗滤装置,研究了施用氮肥对白萝卜（Raphanus sativus L.）产量和硝酸盐含量及土壤硝态氮淋溶的影响。结果表明,施氮处理白萝卜产量比不施氮处理仅增加6.04%～10.92%,当尿素氮施用量大于N 100 kg/hm2时,增产幅度开始下降。不同施氮处理白萝卜产量没有显著差异,说明在土壤基础肥力较高的情况下,增施氮肥不能明显提高白萝卜的产量;单施有机肥白萝卜体内硝酸盐含量为 196.86 mg/kg,比不施氮处理降低 5.08%。在此基础上加施尿素后,硝酸盐含量随氮肥施用量的增加显著升高（p0.05）;0—100cm土壤剖面硝态氮累积量随氮肥施用量的增加而增加,且与氮肥施用量显著正相关（r=0.993, r0.01=0.917）;白萝卜生长期间收集到的土壤淋溶液中硝态氮浓度较高,平均为32.88 mg/L,硝态氮的淋失量为 4.42～6.14 kg/hm2,不同施氮量处理之间没有显著差异。     

One- and two-dimensional direct chiral liquid chromatographic determination of mixtures of diclofop-Acid and diclofop-methyl herbicides

Simple one- and two-dimensional high-performance liquid chromatography (HPLC) methods for the simultaneous enantiomeric determination of alkyloxyphenoxypropionic acid herbicides is presented. Compounds studied were ( R, S)-2-[4-(2,4-dichlorophenoxy)phenoxy]propionic acid (diclofop-acid) and ( R, S)-2-[4-(2,4-dichlorophenoxy)]methyl propionate (diclofop-methyl). Mobile phases necessary to separate their enantiomers on an alpha1-acid glycoprotein chiral stationary phase are different; therefore, the simultaneous separation by an isocratic mode is not possible. The chiral separation method proposed involves a one-step gradient allowing for the simultaneous determination of both racemic enantiomers. Detection limits of the method were 0.03 mg/L for both diclofop-acid enantiomers and 0.14 and 0.15 mg/L for diclofop-methyl enantiomers, respectively. The two-dimensional method involves the use of two chromatographs in one achiral-chiral coupling. The LC-LC method is more suitable for complex samples because it involves an online cleanup effect. Detection limits were 1.25 and 1.87 mg/L for diclofop-acid and 2.70 and 3.02 mg/L for diclofop-methyl enantiomers, respectively. Accuracy, repeatability, and reproducibility have been studied in standard samples and a technical product.     

Sequential extraction methods for soil organic nitrogen

(pp. 825–831)
This study was carried out to clarify the effects of soil nitrate before cultivation and amounts of basal-dressed nitrogen on additional N application rate and yields of semi-forced tomato for three years from 1998 to 2000. The amounts and timing of additional N dressing were determined based on diagnosis of petiole sap nitrate. The top-dressing was carried out with a liquid fertilizer when the nitrate concentration of a leaflet's petiole sap of leaf beneath fruit which is 2–4 cm declined below 2000 mg L⁻¹.
For standard yield by the method of fertilizer application based on this condition, no basal-dressed nitrogen was required when soil nitrate before cultivation was 150 mg kg⁻¹ dry soil or higher in the 0–30 cm layer; 38 kg ha⁻¹ of basal-dressed nitrogen, which corresponds to 25% of the standard rate of fertilizer application of Chiba Prefecture, was optimum when soil nitrate before cultivation was 100150 mg kg⁻¹ dry soil; 75 kg ha⁻¹ of basal-dressed nitrogen, which corresponds to 50% of the standard, was optimum when soil nitrate before cultivation was under 100 mg kg⁻¹ dry soil. A standard yield was secured and the rate of nitrogen fertilizer application decreased by 49–76% of the standard by keeping the nitrate concentration of tomato petiole sap between 1000–2000 mg L⁻¹ from early harvest time to topping time under these conditions.     

施磷对镉胁迫下黄瓜苗期光合作用及抗氧化酶系统的影响

  目的  探究石灰性土壤中施磷对镉胁迫下黄瓜苗期光合作用及抗氧化酶系统的影响,为合理施用磷肥、缓解镉毒害提供依据。  方法  采用盆栽完全组合设计方案,研究了不同土壤镉添加水平（0、1、3和5 mg kg?1土）下施加不同浓度磷（0、50、100、150和200 mg P₂O₅ kg?1土）对黄瓜苗期生物量、叶片光合作用及抗氧化酶系统的影响。  结果  随着施Cd量的增加,黄瓜生物量先增后降,黄瓜叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）显著降低,胞间CO₂浓度（Ci）呈上升趋势。施加适量磷（≤ 150 mg P₂O₅ kg?1）能够显著提高黄瓜生物量、Pn、Gs、Tr、叶绿素总量和类胡萝卜素含量（Car）,降低叶片中Ci。对于抗氧化酶系统来说,随着施Cd量的增加黄瓜叶片中过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著降低,丙二醛（MDA）含量明显增加。施磷后,能够明显增强抗氧化酶系统。施Cd量为1 mg kg?1,施磷量为50和100 mg P₂O₅ kg?1时,CAT活性增加了1.9% ~ 9.6%。施Cd量为3和5 mg kg?1时,随着施磷量的增加,POD和CAT活性出现不同程度增加,与不施磷相比,POD活性分别增加了149.1% ~ 197.8%和150.4% ~ 252.0%,CAT活性分别增加了5.8% ~ 16.6%和0.55% ~ 19.4%,其中施磷量为100 mg P₂O₅ kg?1时黄瓜叶片POD和CAT活性达到最大。同时,施P能够降低叶片中MDA含量,且随着施磷量的增加而降低。  结论  在石灰性土壤中,施磷量为100和150 mg P₂O₅ kg?1时,能够明显缓解镉毒害,增强黄瓜叶片的光合作用及抗氧化酶系统,而施磷量达到200 mg P₂O₅ kg?1时则对黄瓜生长产生抑制作用。     

水肥一体化配合硝化/脲酶抑制剂实现油菜减氮增效研究

【目的】研究水肥一体化方式下减氮施肥并添加硝化和脲酶抑制剂对油菜生长及土壤硝态氮和铵态氮含量的影响,旨在筛选出配合硝化/脲酶抑制剂施用的最适减氮量,为减少氮素损失、提高蔬菜生产中氮素利用率和降低蔬菜硝酸盐含量提供理论依据。 【方法】采用盆栽试验,利用负压灌溉水肥一体化系统 [(–5 ± 1) kPa],设不施氮肥 (T1)、尿素 150 kg/hm2 (T2)、尿素 150 kg/hm2 + 10%DCD (双氰胺) + 1%HQ (氢醌)(T3)、尿素 127.5 kg/hm2 + 10%DCD + 1%HQ (T4)、尿素 105 kg/hm2 + 10%DCD + 1%HQ (T5) 共 5 个处理。监测了油菜生长期间供水量、土壤含水量、油菜生长指标及土壤硝态氮与铵态氮含量的变化,分析调查了收获后油菜的产量、品质指标和养分含量。 【结果】在油菜生长期间,负压灌溉各处理的总出水量非常接近 (12174～13869 mL)。当施肥量相同时,与不添加抑制剂处理 (T2) 相比,施用硝化和脲酶抑制剂 (T3) 能够有效抑制土壤中铵态氮向硝态氮的转化,提高叶长、叶宽和叶绿素含量,显著提高油菜产量 25.2%,提高氮肥利用率 85.2%,硝酸盐含量显著降低 51.9%。与不添加抑制剂处理 (T2) 相比,减氮 15%～30% 同时添加硝化和脲酶抑制剂对油菜产量、品质、养分吸收也均有不同程度的促进效果,并能够抑制硝化作用,减少土壤中硝态氮累积,减氮 30% 并添加硝化和脲酶抑制剂的处理 (T5) 能将油菜产量提高 15.9%,氮、磷、钾含量分别提高 8.4%、21.5% 和 27.8%,氮肥利用率提高 1.26 倍,油菜体内硝酸盐含量降低 66.6%。 【结论】适当减氮并添加硝化和脲酶抑制剂对油菜产量和养分吸收均有明显的促进效果,而且能减少油菜硝酸盐含量和土壤中硝态氮累积。在本试验负压水肥一体化条件下,减氮 30% 并添加硝化和脲酶抑制剂,即尿素 105 kg/hm2 + 10%DCD + 1%HQ 不仅效果最佳,还降低了因氮肥投入高而造成硝酸盐累积的风险。     

过量施氮对旱地土壤碳、氮及供氮能力的影响

【目的】过量施氮会影响土壤有机碳、氮的组成与数量,进而改变土壤供氮能力,但关于西北旱地长期过量施用氮肥后土壤有机碳、氮及土壤供氮能力变化的研究尚缺乏。本文在长期定位试验的基础上,通过分析不同氮肥水平特别是过量施氮条件下土壤硝态氮,有机碳、氮和微生物量碳、氮的变化,探讨长期过量施氮对土壤有机碳、氮及供氮能力的影响。【方法】长期定位试验位于陕西杨凌西北农林科技大学农作一站。在施磷(P2O5)100kg/hm2的基础上,设5个氮水平,施氮量分别为N 0、80、160、240、320 kg/hm2。重复4次,小区面积40 m2,完全随机区组排列。种植冬小麦品种为小堰22。本文选取其中3处理,以不施氮为对照(N0)、施氮量N 160 kg/hm2为正常施氮(N160),施氮量N 320 kg/hm2为过量施氮(N320),分别于2012年6月小麦收获后和10月下季小麦播前采集土壤样品,进行测定分析。【结果】过量施氮导致下季小麦播前0—300 cm各土层硝态氮含量显著增加,平均由对照的2.8 mg/kg增加到15.5 mg/kg;同时,0—60 cm和0—300 cm土层的硝态氮累积量分别由对照的47.2和108.9 kg/hm2增加到76.5和727.7 kg/hm2。过量施氮也增加了夏闲期间0—300 cm土层土壤有机氮矿化量,由对照的72.4 kg/hm2增加到130.7 kg/hm2。但过量施氮未显著增加土壤的有机碳含量,却显著增加了土壤有机氮含量,过量施氮0—20、20—40 cm土层土壤有机碳分别为9.24和5.39 g/kg,有机氮分别为1.05和0.71 g/kg,较对照增加52.2%和54.3%。同样,过量施氮未显著影响0—20、20—40 cm土层土壤微生物量碳含量,其平均含量分别为253和205 mg/kg,却显著提高了0—20、20—40 cm土层土壤微生物量氮含量,由对照的24.1和7.5 mg/kg提高到43.6和16.1 mg/kg。【结论】过量施氮可以显著增加旱地土壤剖面中的硝态氮累积量、夏闲期氮素矿化量、小麦播前土壤氮素供应量和土壤微生物量氮含量,但对土壤有机碳和微生物量碳没有显著性影响,同时过量施氮增加了土壤硝态氮淋溶风险,故在有机质含量低的黄土高原南部旱地冬小麦种植中不宜施用高量氮肥,以减少土壤氮素残留和农业投入,达到保护环境和培肥土壤的目的。     

玉米追氮对玉米∥大豆间作体系产量和土壤硝态氮的影响及其后茬效应

【目的】明确玉米条带不同追施氮量对间作作物产量、 吸氮量和土壤硝态氮动态变化的影响,并阐明间作系统不同施氮量的后茬农学效应和环境效应。【方法】玉米和大豆播种时均施用相同的基肥(其中氮肥用量为N 45 kg/hm2),根据大喇叭口期玉米条带追施氮量的不同(N 0、 75、 180 kg/hm2)设置三个处理(N0、 N75、 N180),并且大豆生育期间均不追施氮肥,然后实时监测玉米和大豆各个关键生育期的生物量和土壤硝态氮动态变化,并对比分析各处理的后茬冬小麦产量和土壤硝态氮残留量。【结果】随着玉米条带追施氮量的增加,玉米条带生物量、 产量和吸氮量均无显著变化,而且玉米追施氮量的多少对大豆生物量、 产量和吸氮量没有明显影响。间作种植系统土壤硝态氮含量受到追施氮量的影响,氮肥追施后,020 cm土壤硝态氮含量显著上升,但2040 cm土壤硝态氮含量变化不大。追施氮量越多,玉米条带和大豆条带的土壤硝态氮含量也越高,作物收获后土壤硝态氮残留量也越高,玉米条带追施N 180 kg/hm2的间作系统作物收获后土壤硝态氮含量高出其他两个处理12%~25%。此外,后茬作物冬小麦产量、 吸氮量并未随着前茬间作系统施氮量的增加而增加,但小麦收获后的0100 cm土壤硝态氮残留却随着前茬间作系统施氮量的增加而增大,相对仅施用基肥而不追施氮肥的间作系统,前茬间作系统追施氮肥导致后茬小麦收获后土壤(0100 cm)硝态氮残留量增加了22.38%~70.18%。【结论】针对玉米与大豆间作种植模式,只施用玉米基肥(其中氮肥用量为N 45 kg/hm2)而不追肥,或者在施用基肥的基础上,仅在玉米条带上追施少量氮肥(N 75 kg/hm2),不会影响间作体系产量,还可降低后茬小麦0100 cm土壤中的硝态氮残留。     

Effect of Nitrogen Fertilizers on Zinc Accumulation in Fescue

Abstract

This research evaluated effects of nitrogen fertilizers on availability of zinc (Zn) in soils. Two slit loams of the Hadley series (Typic Udifluvents) were used. Zinc sulfate was mixed with the soils to give Zn at 125, 250, 500, or 1,000 mg/kg and incubated for 14 days. Fertilizers (compost, cow manure, urea) were mixed with the soils to supply N at 200 mg/kg. Fourteen days after the fertilizers were mixed with the Zn‐treated soils, soil samples were taken for analysis of plant‐available Zn by extraction with Morgan's solution or water. After the soil samples were taken, fescue (Festuca arundinacea Schreb.) seeds were placed into pots to assess germination, growth, and Zn accumulation. Higher concentrations of Morgan's extractable Zn were detected in soils treated with compost (201 mg/kg) than with calcium nitrate (179 mg/kg), manure (153 mg/kg), or urea (152 mg/kg). However, with water extraction, higher Zn concentrations were detected in soils treated with calcium nitrate (36 mg/kg) with the lowest concentrations being extracted from soils treated with urea (8 mg/kg). Extraction of Zn by Morgan's solution or water increased as the soil‐Zn levels increased. Fescue germinated and grew at all of the soil‐Zn levels. The highest concentration of Zn occurred in plants grown in soils amended with calcium nitrate or urea, and the lowest concentration was in plants grown in soils amended with compost or manure. Fescue grown in soils amended with urea had the largest dry mass, and plants grown with compost or manure had the smallest. Zinc concentration and accumulation for fescue shoots increased as the soil‐Zn levels increased. These results suggest that accumulation of Zn in fescue can be enhanced by selection of nitrogen‐containing fertilizers that affect the solubility of Zn in soils.     

不同氮形态对镉胁迫下小白菜生长及镉含量的影响

【目的】研究施用速效氮肥（全铵、全硝、硝铵复合和尿素）对镉（Cd）污染土壤小白菜生长和Cd含量的影响,为合理选择氮肥,缓解Cd对植物生长的胁迫并减少Cd在作物体内的积累提供依据。【方法】以小白菜为试材,采用菜园土进行了盆栽试验。以CdCl2溶液模拟土壤Cd胁迫,设土壤Cd含量0、1、3和5 mg/kg 4个水平,每个胁迫水平分别供应小白菜铵态氮、硝态氮、硝铵（1:1）和尿素4种氮形态,总氮添加量均为N 400 mg/kg土。收获后分析各处理间小白菜的生长、光合、氧化胁迫及Cd含量的差异。【结果】 1）与无Cd对照相比,Cd 1 mg/kg处理水平下,全铵、全硝、硝铵和尿素处理的小白菜可食部分鲜重分别下降了31%、16%、21%和26%;Cd 3 mg/kg处理水平下分别下降了58%、28%、35%和39%;Cd 5 mg/kg处理水平下分别下降了83%、38%、52%和69%。全硝和硝铵处理间小白菜Cd耐受系数（TICd）差异不显著,但均高于全铵和尿素处理。2）与无Cd对照相比,Cd 1 mg/kg处理下,全铵、全硝、硝铵和尿素处理小白菜叶片的光合速率分别下降了14%、10%、12%和13%;Cd 3 mg/kg处理分别下降了33%、22%、25%和40%;Cd 5 mg/kg处理分别下降了53%、42%、41%和56%。与无Cd对照相比,1 mg/kg Cd浓度时全铵、全硝、硝铵和尿素处理小白菜叶片的丙二醛含量分别增加了11%、4%、9%和11%;超氧自由基产生速率分别增加了5%、1%、2%和4%,综合比较,以全硝处理下小白菜受Cd的光合抑制及氧化胁迫相对最小。3）3个Cd处理水平,均以施用全铵和尿素处理的小白菜体内Cd含量最高,硝铵处理次之,全硝处理最低。【结论】在供试菜园土上,小白菜施用铵态氮和尿素易引起Cd在小白菜体内的积累。施用硝态氮可缓解Cd诱导的光合抑制和氧化胁迫,减轻Cd对小白菜的生长胁迫,降低作物体内Cd的含量。     

控释复合肥对冷季型草坪氨挥发和硝态氮淋洗的影响

通过田间试验,研究了控释复合肥、常规施肥、市售草坪专用肥对冷季型草坪氨挥发和硝态氮淋洗的影响。氨挥发采用通气密闭法收集测定,硝态氮利用土壤溶液提取器收集淋洗液然后进行测定。结果表明,常规施肥处理的氨挥发量为47.7 kg/hm2(占年施氮量的18.3%),显著高于控释复合肥处理(氨挥发损失为2.9 kg/hm2,占年施氮量的1.1%)和市售草坪专用肥处理(氨挥发损失为4.1 kg/hm2,占年施氮量的1.6%)。施氮不同程度增加了淋洗液中硝态氮的浓度,3种氮肥的硝态氮淋洗程度不同。0—50 cm土层,淋洗液的硝态氮浓度范围分别是:控释复合肥处理1.16~.7 mg/L,常规施肥处理1.21~0.1 mg/L,市售草坪专用肥处理1.51~6.7 mg/L;0—100 cm土层,淋洗液的硝态氮浓度范围分别是:控释复合肥处理1.15~.7 mg/L,常规施肥处理1.11~2.5 mg/L,市售草坪专用肥处理1.16~.2 mg/L。综上所述,控释复合肥降低了冷季型草坪氨挥发损失和硝态氮的淋洗,表现出明显的环境效益,是一种有应用前景的新型肥料。