磷钾肥施用对日光温室土壤溶液离子组成的影响

采用土培模拟试验研究了施用磷、钾肥对大田和温室土壤溶液电导率（EC）、离子含量及其比例的影响。结果表明,温室栽培土壤溶液EC、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NO3-含量以及K+ / Ca2+、K+ / Mg2+摩尔比分别为大田土壤的2.5、95.0、16.6、1.9、3.2、4.0、31.0和39.0倍,说明日光温室土壤离子累积及养分比例失调问题突出。施用磷、钾肥对土壤溶液中不同离子含量的影响不同,增加磷肥施用量,显著降低了大田和温室土壤溶液EC和Ca2+、Mg2+离子含量,而对土壤溶液K+、NO3--N和NH4+-N离子浓度均无显著影响;随施钾量增加,大田及温室土壤溶液EC、K+、Na+、Ca2+、Mg2+和K+/Ca2+、K+/Mg2+摩尔比均呈显著增加趋势。温室栽培实践中因过量施用磷、钾肥而造成的阳离子养分比例失调而带来的营养及生态环境问题值得关注。     

施氮对紫色土硝酸根和盐基离子耦合迁移的影响

通过室内土柱模拟试验,研究氮肥种类及施用量对紫色土硝酸根离子和盐基离子淋溶特征的影响。结果表明:(1)施氮能增加土壤中NO3-和盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的淋失量,且施氮量越大,土壤中的盐基离子淋失越多。(2)施用不同种类氮肥,土壤中NO3-淋失有一定差异,在施用浓度较低(纯氮100,200mg/kg)时,表现为硝铵>尿素>硫铵;在施用浓度较高(纯氮300,400mg/kg)时,则表现为尿素>硝铵>硫铵;在试验浓度范围内,淋溶液中盐基离子累积淋失量在3个施肥阶段均表现为硫铵>硝铵>尿素>空白。(3)3个施肥淋溶阶段,淋溶液中NO3-和K+、Ca2+、Mg2+浓度均呈极显著正相关,而NO3-与Na+的相关性只在施用100,200,300mg/kg尿素和硝铵的处理中达显著水平,在其他处理中均不显著。     

有机肥与尿素配施对设施土壤盐分含量与组成变化的影响

通过室内模拟培养试验,研究了有机肥与尿素配施对设施土壤盐分的影响。结果表明：（1）设施土壤的含盐量和电导率均随着施肥后培养时间的延长,呈先升高后降低再升高的趋势,培养15～30d较高,30—60d降低,60d后又缓慢升高。设施土壤含盐量与有机肥施用量呈极显著正相关,而与尿素用量无明显的相关性;电导率则与尿素和有机肥施用量均有极显著正相关。（2）施用尿素不同程度增加了K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋,NO3-的含量,施用有机肥显著增加了K＋、Na＋、Cl-的含量,设施和露地土壤盐分总量和离子组成差异不显著。另外研究了土壤盐分总量和电导率分别与K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、SO4^2-、Cl-等含量的相关性,均呈极显著正相关。     

日光温室番茄缺镁与土壤盐分组成及离子活度的关系

研究了石灰性土壤日光温室不同栽培年限及番茄不同程度缺镁的土壤水溶盐分中离子组成、比例及Mg2+、Ca2+、K+离子活度等的变化及关系.结果表明:随着栽培年限的增加,温室土壤水溶盐分中Ca2+、K+、NO3-含量显著增加;水溶性盐分中阳离子以Ca2+为主,栽培5 a后NO3-成为阴离子主要成分;土壤中NO3-含量的增加是导致土壤盐分累积的主要因素.随番茄缺镁程度的加剧,土壤水溶性盐中Ca2+、K+、NO3-、全盐量及Ca2+/Mg2+、K+/Mg2+摩尔比均呈增加趋势,番茄出现缺镁的土壤含盐量达到盐渍化水平.随着土壤盐分含量增加,Ca2+、Mg2+活度均呈指数下降趋势,番茄缺镁的土壤溶液中Mg2+和Ca2+活度显著低于不缺镁土壤,(K+)/(Mg2+)、(Ca2+)/(Mg2+)活度比显著高于不缺镁土壤,(K+)/(Mg2+)活度比随缺镁程度加剧达显著差异,番茄缺镁的土壤溶液(K+)/(Mg2+)活度比大于1.盐分累积使Mg2+活度大幅降低以及K+富集对植物吸收Mg2+的拮抗作用是石灰性土壤上番茄缺镁的主要诱因.     

柚木优良无性系根系养分吸收动力学研究

以4个柚木优良无性系1年生苗木为试材,采用营养液培养和离子消耗曲线模拟方法,测定了根系的Ca2+、Mg2+、K+、NO-3吸收动力学参数。结果表明,以根系总吸收面积和总干重计算的Ca2+、Mg2+、K+、NO3-最大吸收速率相接近。在Ca2+、Mg2+、K+、NO3-最大吸收速率(Vmax)及离子流入速率(α值)指标上,不同基因型之间差异较大,而在养分离子吸收亲合力(Km)指标上,则没有明显差异。缅甸种源无性系VI-23根系对Ca2+、Mg2+、NO3-的Vmax及α值均为最大,而印度种源无性系70-12根系则对K+的Vmax及α值为最大,表明缅甸种源无性系VI-23为Ca、Mg和NO3--N硝态氮高效吸收基因型,印度种源无性系70-12为钾高效吸收基因型。     

用悬液Wien效应研究Na+、K+、NH4+、Ca2+、Zn2+和Cd2+阳离子与红壤黏粒间的相互作用及能量关系

采用悬液Wien效应法研究了Na+、K+、NH4+、Ca2+、Zn2+和Cd2+阳离子与红壤黏粒间的相互作用及能量关系。结果表明,在试验条件下,红壤黏粒与阳离子Na+、K+、NH4+、Ca2+、Zn2+和Cd2+的平均结合自由能分别为:4.50、7.35、7.15、9.12、9.84和9.63 kJ mol-1。含Ca2+悬液的电导率随场强增加而递增最快,含Na+和NH4+悬液的电导率随场强增加而增加最慢,而含K+、Zn2+和Cd2+的悬液电导率的增速相近、介于其间。红壤悬液中不同阳离子的解离速率顺序为Ca2+>K+>Zn2+=Cd2+>Na+=NH4+。在低场强(15～80 kV cm-1)下,不同阳离子的平均吸附自由能ΔGad没有差异。在场强100 kV cm-1以上,二价阳离子的ΔGad明显大于单价阳离子,不同阳离子间ΔGad的大小顺序为NH4+≤Na+>K+=NH4+>Ca2+>Zn2+=Cd2+,Na+离子平均解离度的递增速率(场强增加1kV cm-1所引起的解离度增量)最大,为0.000 427 cm kV-1,其次是Ca2+离子,为0.000 221 cm kV-1,其余阳离子为0.000 12～0.000 14 cm kV-1。     

半干旱区施氮和灌溉条件下覆膜对春玉米产量及氮素平衡的影响

以典型半干旱区干湿砂质新成土（Ust-Sandic Entisols）为供试土壤进行田间试验,研究地膜覆盖、施氮及补充灌水量对春玉米（Zea mays L.）产量、土壤矿质氮（NO3--N和NH4+-N）及氮素平衡的影响。结果表明,0—100 cm土体范围内,随着土层加深,播前和收获后土壤NO3--N含量呈降低趋势,NH4+-N有所增加,但变幅不大;总矿质氮量（NO3--N和NH4+-N）表现为下降。说明地膜覆盖和施氮并没有使NO3--N深层累积量增加,这可能与土壤本身供氮能力严重不足有关。与不施氮相比,施氮各处理氮肥表观损失量增加;与不覆膜相比,作物氮素累积量比不覆膜显著增加（P0.05）。在低灌（80 mm）覆膜和高灌（160 mm）覆膜条件下,玉米的氮肥利用率均比不覆膜均提高了18.8%,说明覆膜低灌在相同施氮条件下,可节约80 mm灌水。但低灌（80 mm）与高灌（160 mm）不覆膜间氮肥利用率差异不显著,表明在相同施氮条件下,覆膜可有效提高氮肥利用率,减少氮素损失。综合考虑籽粒产量和氮肥利用率,“覆膜+补灌80 mm+施氮90 kg/hm2”可能为本试验条件下较优的栽培模式。     

三种氮肥对红壤硝化作用及酸化过程影响的研究

以安徽郎溪耕地红壤耕层土壤为对象,采用室内恒温培养方法,研究了CO(NH2)2、(NH4)2SO4及NH4HCO3 3种氮肥在不同施用量条件下对土壤硝化作用及酸化过程的影响。结果表明:对照处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 25.7 mol /(kg?d);3种化学氮肥添加到土壤后均显著促进了土壤的硝化作用,CO(NH2)2、NH4HCO3处理土壤的净硝化速率分别为(NO2-+NO3-)-N 51.3～189.6、50.7～149.9 mol /(kg?d),且净硝化速率随氮肥用量增加而增加;(NH4)2SO4处理土壤的净硝化速率为(NO2-+NO3-)-N 60.5～107.9 mol /(kg?d),以施用量N 150 mg /kg时最大。研究同时发现, 3种化学氮肥均导致土壤pH下降,CO(NH2)2、 NH4HCO3处理土壤pH较对照处理分别下降0.11～0.43、0.02～0.36 pH单位,氮肥施用越多,pH下降越大;(NH4)2SO4处理土壤pH较对照处理下降0.08～0.26 pH单位,以施用量N 150 mg /kg时下降最大, N 300 mg /kg时下降最小。统计分析表明,土壤pH与土壤中(NO2-+NO3-)-N含量呈极显著负相关,土壤酸化速率与净硝化速率有显著的线性相关关系,说明氮肥通过硝化作用影响土壤酸度。     

德州引黄灌区主要河系水化学空间特征分析

通过对德州引黄灌区主要河流及引黄灌渠水质的离子化学成分分析,探讨了引黄灌区地表水化学成分特点、水化学类型及其空间变化和主要离子来源,为长期观测引黄灌溉对该区地表水、地下水的水化学特征变化的影响及地表水、地下水的循环交换提供依据,同时为该区水环境评价以及水体污染防控提供理论指导。研究结果显示,该区地表水的pH、电导率(EC)及各主要离子含量存在明显的空间差异。水体pH的变化范围为7.65~9.34,属弱碱性水;EC的变化范围为965~1 530μs.cm 1;主要阴阳离子的浓度范围分别为:NO3 1.32~60.15 mg.L 1、SO42 53.41~781.90 mg.L 1、HCO3 143.35~823.50 mg.L 1、Cl 98.00~564.00 mg.L 1、Ca2+22.57~265.00 mg.L 1、Mg2+29.41~195.50 mg.L 1、Na+103.20~472.00 mg.L 1、K+0.83~59.05 mg.L 1。该研究区水化学类型以Na+.Ca2+—HCO3.SO42水为主。各阴离子浓度的平均值HCO3(330.45 mg.L 1)SO42(308.48mg.L 1)Cl(286.83mg.L 1)NO3(29.60 mg.L 1),阳离子浓度的平均值Na+(236.85 mg.L 1)Ca2+(98.15mg.L 1)Mg2+(82.62 mg.L 1)K+(9.05 mg.L 1)。pH、Cl的最高值均出现在马颊河流域,并且该流域Mg2+浓度均值高于其他两个流域。德惠新河流域EC、NO3和HCO3的均值最高。引黄灌渠的SO42、Na+、Ca2+和K+的平均浓度高于其他两个流域。通过Piper图分析得出,不同小流域水体类型不同。对研究区灌溉水质评价结果显示,该区地表水适合灌溉。经相关分析发现,该研究区地表水中,Ca2+、Mg2+、Na+与SO42和Cl均具有极显著的相关性,此外,Ca2+与Mg2+、Na+与K+、SO42与Cl也显示出了极显著的相关性,表明这些离子相互影响,或者具有相同的来源,受人类活动影响较大。     

不同白榆品系对滨海盐碱地的改良效果及盐分离子的分布与吸收

为揭示不同白榆(Ulmus pumila L.)品系对滨海盐碱地土壤盐分的改良作用及盐分离子在土壤-白榆系统中的分布与吸收特征,筛选适宜在滨海盐碱地造林的耐盐白榆品系,以中度盐渍化生境下4年生的6种白榆品系(1,5,28,30,46,105号)为试验材料,采用野外取样与室内测试相结合的方法,研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+等盐离子在土壤及白榆品系各器官(根、茎、叶)中的分布特征。结果表明:(1)白榆可降低滨海盐碱地土壤中盐离子及全盐含量,不同白榆品系较对照的土壤全盐含量降低了55.0%～63.1%,30号白榆降幅最大。(2)不同白榆品系将Na+、K+、Ca2+、Mg2+优先积累到叶中,且叶中维持较高的K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+比值,不同白榆品系通过建立新的离子平衡以适应盐胁迫环境。(3)不同白榆品系的离子吸收选择性系数均为SK,NaSCa,NaSMg,Na,其对K+的吸收选择性大于对Ca2+、Mg2+吸收选择性;种内差异导致不同白榆品系对Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收选择能力不同,28号白榆根系对K+的吸收性最强,5号白榆根系对Ca2+、Mg2+的吸收性最强。     

Nitrous oxide emission from soil and from a nitrogen-15-labelled fertilizer with the new nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP)

Mineral-N fertilization can lead to a short-term enhancement of N₂O emission from cultivated land. The aim of this field study was the quantitative determination of the short-term N₂O emission after application of a fertilizer with the new nitrification inhibitor (NI) 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) to winter wheat. NO₃^- and NH₄⁺ fertilizers labelled with ¹⁵N in liquid and granulated form were used in specific fertilizer strategies. N fertilizers with higher NO₃^- contents caused higher N₂O emission than NH₄⁺ fertilizers. For fertilizers with NIs, used in simplified fertilizer strategies with fewer applications and an earlier timing of the N fertilization, the N₂O release was reduced by about 20%. Of the total N₂O emission measured, 10-40% was attributed to fertilizer N and 60-90% originated from soil N. Besides the fertilizer NO₃^--N, the microbial available-N pool in the soil represented a further important source for N₂O losses. Compared to liquid fertilizers, the application in granulated form led to smaller N₂O emissions. For fertilizers with NIs, the decrease in the N₂O emission is mainly due to their low NO₃^--N content and the possibility of reducing the number of applications.     

日光温室栽培土壤供钾状况及K-Ca吸附交换特性研究

研究了陕西关中地区不同日光温室栽培土壤钾素供应状况及土壤K+、Ca2+离子吸附交换特性。结果表明,日光温室栽培的土壤钾素Q/I曲线及参数与大田栽培土壤明显不同。温室栽培（土娄）土和潮土钾素活度比（AR0）较相应大田土壤分别提高了14.8和6.9倍,土壤对外源钾的缓冲能力下降;从K+和Ca2++Mg2+的交换自由能看,温室栽培土壤存在钾素过多,K+和Ca2++Mg2+离子比例失调问题。不同K+/Ca2+摩尔比下,随着K+、Ca2+总浓度的提高,大田及温室栽培土壤对K+、Ca2+的吸附量均呈线性增加趋势,温室栽培土壤K+吸附率及两种土壤Ca2+吸附率均呈对数增加趋势。K+/Ca2+为2:1时,K+吸附量远大于K+/Ca2+为1:2.5时的吸附量;K+/Ca2+为2:1时,温室栽培土壤Ca2+均呈解吸状态。土壤对K+、Ca2+离子吸附的相对选择性随K+/Ca2+比例及溶液离子总浓度的变化而变化。K+/Ca2+为2:1时,土壤对K+的相对吸附选择性大,K+/Ca2+为1:2.5时,温室栽培土壤对Ca2+的相对吸附选择性显著增加。加入土壤K+的比例和数量过高,非但未提高K+离子的活度,还造成胶体上Ca2+离子的大量解吸,由此可能带来的日光温室土壤胶体稳定性降低及养分不平衡的问题值得关注。     

NaCl胁迫下甜瓜幼苗离子吸收特性研究

以厚皮甜瓜黄河蜜和薄皮甜瓜白沙蜜为试材,在人工控制条件下,研究了NaCl胁迫对甜瓜幼苗Na+、K+、Ca2+和Cl-吸收与分配的影响。结果表明,随NaCl浓度的增加,两个甜瓜品种各器官中Na+和Cl-含量均逐渐增加,K+含量逐渐减少,叶片中Ca2+含量逐渐降低,而根中的 Ca2+含量逐步增加;各器官中Na+/K+和叶片中Na+/ Ca2+逐渐增加;SK、Na 和SCa、Na逐步下降。NaCl胁迫下,黄河蜜叶片和茎中Na+ 积累和叶、茎、根中Cl-积累及K+ 、Ca2+ 降低幅度均明显低于白沙蜜;黄河蜜对K+ 和Ca2+的选择吸收和运输能力受胁迫的影响小于白沙蜜。表明厚皮甜瓜黄河蜜比薄皮甜瓜白沙蜜具有更强的耐盐性和盐适应性。     

东北黑土玉米单作体系氨挥发特征研究

采用通气法测定了东北黑土玉米单作体系田间土壤的原位氨挥发。试验设5个氮肥用量处理,即:施氮量（N）分别为0、150、225和300 kg/hm2（用N0、N1、N2 和N3表示）,基施氮肥和拔节期追肥各1/2,其中N3为习惯施肥;同时设置优化施肥处理N4,用量为N 225 kg/hm2,基施氮肥、拔节期和孕穗期追肥各1/3。结果表明,来自肥料的氨挥发持续时间较短,一般发生在施肥后的7 d内。由于追肥期高温低湿,追肥期氨挥发量显著高于基施氮肥。随施氮量增加,氨挥发损失增加;优化施肥（N4）的氨挥发损失量明显低于习惯施肥,N1、N2、N3和N4处理来自氮肥的氨挥发依次为N 5.09、9.18、13.47和7.14 kg/hm2,相当于施氮量的3.39%、4.08%、4.49%和3.17%。可见,优化施肥对于我国东北集约化农区节省氮肥和提高氮肥利用率有重要意义。     

元素硫和双氰胺对菜地土壤铵态氮硝化抑制协同效应研究

采用好气培养法,研究了双氰胺（DCD）、元素硫（S0）和元素硫分解中间物（S2O32-）及其组合对蔬菜地土壤氮素硝化抑制作用。结果表明,在培养试验72 d内,DCD+S0、DCD、DCD+ Na2S2O3处理土壤NH4+-N总量分别是N处理的5. 8、5.1、5.9倍;S0、Na2S2O3处理分别是N处理的1.8、1.4倍;而所有硝化抑制剂（DCD、S0、S2O32-）处理土壤NO3--N含量显著低于N处理,表明DCD、S0和S2O32-均能抑制菜地土壤铵态氮硝化。培养试验开始8 d后,Na2S2O3和DCD对铵态氮硝化抑制产生协同效应,16 d后S0和DCD对铵态氮硝化抑制也产生协同效应,这可能是由于S0 氧化中间体S2O32-、S4O62-具有抑制DCD降解作用,延长了DCD硝化抑制作用时间。建议蔬菜生产上推荐使用DCD+S0组合,以提高氮素利用率。     

Changes in Chemical Properties of an Oxisol Due to Gypsum Application

The increasing demand for fertilizers and the fact that the world reserves of phosphorus (P) and potassium (K) are depletable make appropriate soil management a critical factor in agriculture. Techniques for the fertilizer use and soil acidity corrective are becoming increasingly necessary to minimize the cost of yield and increase the nutrient efficiency. In view of the aforementioned, the present study aimed to assess the effects of gypsum application on the leaching of cations in the soil profile. A completely randomized design in a 5 × 4 factorial arrangement, with five replicates, was used. The treatments corresponded to five gypsum rates (0, 1, 2, 4, and 8 magnesium (Mg) ha^?1) applied on broadcast of soil and at four depth sampled (0–5, 6–10, 11–15, and 16–20 cm). Gypsum application increased the fertility in depth, with the leaching of cations. There was an increase in soil pH, exchangeable K⁺ and calcium (Ca²⁺), sulfur (S–SO₄^2?), P, boron (B), and manganese (Mn) concentration, cation exchange capacity (CEC), K⁺ and Ca²⁺ saturation, Ca²⁺/Mg²⁺, Ca²⁺/K⁺, and K⁺/(Ca²⁺ + Mg²⁺) ratios, and electrical conductivity in soil depth. On the other hand, there was a decrease in exchangeable Mg²⁺ and potential acidity hydrogen and aluminum (H⁺ + Al³⁺), available silicon (Si), Mg²⁺ saturation, and Ca²⁺/K⁺ and Mg²⁺/K⁺ ratio. These results demonstrate that the gypsum application in an Oxisol with 690 g kg^?1 of clay improves the root system with a significant increase in the soil fertility in the profile.     

滴灌条件下盐分对棉花养分及盐离子吸收的影响

在温室条件下,通过盆栽试验研究了滴灌条件下不同土壤盐度对棉花养分、盐离子吸收的影响。结果表明,棉花干物质生产受土壤盐分影响显著,高盐度条件下棉花生育进程滞后,生殖生长与营养生长不协调,造成脱落率增加,经济产量下降。土壤盐度显著影响棉花对N、P和K养分的吸收和分配;N、P和K的积累总量以及在籽棉和铃壳中的吸收量随土壤盐度增加显著降低,而茎秆和叶片受影响较小。棉花植株体内的盐分离子（Ca2+、Na+与Cl-）含量随土壤盐度的增加显著增加;吸收的盐分离子主要积累在茎叶,尤其以叶片中的盐分离子含量为最高,而籽棉的盐分离子含量较少。     

外源氮对NaCl胁迫下库拉索芦荟生理特性的影响

温室盆栽条件下,研究了外施不同浓度硝酸铵对200 mmol/L NaCl 胁迫下库拉索芦荟叶片离子含量、质膜透性、丙二醛含量及脯氨酸和可溶性糖积累的影响。结果表明,外施不同浓度NH4NO3（3.75 ~18.75 mmol/L）能够显著增加200 mmol/L NaCl胁迫下植株干重,明显促进芦荟叶片脯氨酸和可溶性糖积累,提高叶片K+、Ca2+含量,抑制叶片对Na+、Cl-的吸收;同时促进K+ 和Ca2+ 向相对幼嫩叶片、Na+ 和Cl-向相对成熟叶片中的积累。外施氮显著降低盐胁迫下叶片细胞质膜透性和丙二醛含量。各项指标变化表明,外施11.25和15 mmol/L NH4NO3对盐胁迫下芦荟生理特性的调控作用较好;外源氮缓解芦荟盐害与氮促进盐胁迫下叶片离子选择吸收、增加有机渗透物质积累及维持植株体内养分平衡有关。     

Nitrification and denitrification as sources of atmospheric nitrous oxide – role of oxidizable carbon and applied nitrogen

Laboratory incubation experiments were conducted to study the influence of easily oxidizable C (glucose) and mineral N (NH₄⁺ and NO₃^-) on N₂O emission, evolution of CO₂ and consumption of O₂. A flush of N₂O was always observed during the first few hours after the start of soil incubation, which was significantly higher with NH₄⁺ compared to NO₃^- applications. The increase in N₂O emission was attributed mainly to enhanced soil respiration and subsequent O₂ limitation at the microsite level. Application of NH₄⁺ helped to develop denitrifying populations since subsequent additions of NO₃^- and a C source significantly enhanced N₂O emissions. In soils treated with NH₄⁺, N₂O emissions declined rapidly, which was related to decreasing concentrations of easily oxidizable C. Addition of glucose in different amounts and pre-incubation of soil for different lengths of time (to create variation in the amount of easily oxidizable C) changed the pattern of N₂O emissions, which was ascribed to changes in soil respiration.