用~(15)N同位素稀释法研究牧草的氮素营养

利用同位素示踪技术研究不同施肥处理对黑麦草单播及黑麦草与白三叶混播条件下不同时期牧草茎叶N %与对白三叶的共生固氮的影响。结果表明 :( 1 )混播或单播黑麦草的N %在施肥后 67d达到最高值 ,其后随时间的推移逐渐降低 ;( 2 )混播白三叶的N %在施肥后 67d达到最高 ,随后稍有降低 ,其后又有所增加 ,这与白三叶固氮活性逐步提高有关 ;( 3 )施N水平较低时 ( 1 64kg硫铵 /hm2 ) ,不同时期刈割的混播黑麦草的N %均高于单播黑麦草的N % ,显然是由于白三叶共生固氮所产生的N素为黑麦草提供了新的氮源 ;( 4 )混播白三叶中N素的主要来源是共生固氮 ,混播黑麦草和单播黑麦草中N素的主要来源是土壤 ;( 5)施N处理对黑麦草和白三叶N %的影响差异显著。     

氮锌硒肥配合施用对黑麦草锌营养的影响

本文研究在湖北省宜昌县山地黄棕壤上以磷肥为底肥单施锌、硒肥及氮锌硒肥配合施用对单播与混播黑麦草中锌营养状况的影响。试验结果表明 :单施锌肥明显增加混播黑麦草 (混播比例为白三叶∶黑麦草为 1∶4)中的锌含量 ,且随施锌量的增加 ,混播黑麦草中的锌含量也增加 ;单施磷肥的处理与不施肥的对照相比较 ,混播黑麦草中的锌含量降低 ,其主要原因是干物质量增加引起的稀释效应。单施硒肥情况下 ,混播黑麦草中的锌含量随着施硒量的增加呈降低趋势。氮锌硒肥配合施用的 9个处理中 ,混播黑麦草中锌含量最高的处理是N46Zn2 5Se1 ;单播黑麦草中锌含量最高的处理是N30Zn2 5Se5。     

单播和混播系统中禾本科牧草氮来源和苜蓿固氮的研究

用~(15)N同位素稀释法,在盆栽和草场小区条件下研究了新疆主要禾本科牧草和新疆大叶苜蓿在单播和混播系统中的氮行为。牛尾草、老芒麦、冰草和无芒雀麦植株在混播系统中,来自肥料和土壤氮的比例较单播时都有较大幅度的降低。在混播系统中发生了苜蓿固氮产物向禾本科牧草转移。新疆大叶苜蓿在混播中的固氮率比单播时显著提高。固氮产物转移可能是通过苜蓿植株根瘤和残根的脱落和腐解。     

黄土高原沟壑区种植植物和施肥对土壤矿质氮的影响

[目的]筛选能快速提升黄土高原沟壑区矿山废弃地土壤肥力的适宜恢复植物种类和种植模式,为该区实现资源的优化配置和促进农业的可持续发展提供科学依据。[方法]选取白三叶、草木樨、紫穗槐、柠条、黑麦草5种植物试材,在中国科学院长武农业生态试验站的模拟弃土场上做长期连续定位监测试验,监测不同速效氮处理下各植物小区0—10cm,10—20cm土层的养分含量变化。设3种施肥处理:A:设施有机肥(羊粪),施肥量为30 000kg/hm~2;B:施秸秆,施肥量为9 000kg/hm~2;C:不施肥,作为对照。[结果]与对照相比,单播模式土壤平均硝态氮含量为9.05mg/kg,比对照提高0.44mg/kg;混播模式土壤平均硝态氮含量为9.02mg/kg,比对照提高0.41mg/kg。单播模式土壤铵态氮平均含量为4.49mg/kg,比对照减少了2.06mg/kg;混播模式土壤铵态氮平均含量为7.06 mg/kg,比对照增加了0.51 mg/kg。[结论]不施肥和施秸秆条件下,单播模式对土壤改良效果优于混播模式;而在施有机肥条件下,混播模式对土壤改良效果优于单播模式。     

小麦氮锌配施效应及增产机理研究

本文报道了淮北平原砂姜黑土区小麦氮锌配施效应及增产机理的研究。结果表明 ,在缺锌的砂姜黑土上 ,氮锌配合施用具有显著的增产效果。盆栽小麦增产1 0 2 %～ 1 8 8% ;大田小麦平均增产 9 76 %～ 1 6 6 %。氮锌配合施用显著提高了土壤有效锌和速效氮含量水平 ,促进了小麦对氮锌的吸收 ,有效提高了植株氮锌含量 ,土壤水解氮含量增加了 9 1 3%～ 2 1 2 % ;有效锌含量提高了 32 3%～ 6 4 5 % ,小麦氮锌含量分别升高 5 2 0 %～ 1 3 0 %和 1 8 9%～ 36 7% ,氮和锌积累量分别增加2 2 2 %～ 49 7%和 40 2 %～ 6 8 2 %。说明在本试验条件下适当的氮锌配施对小麦生长发育具有明显的促进作用     

氮锌复合作用对白三叶草根瘤生长发育和营养元素吸收的影响

采用砂培试验、中子活化和电子显微技术,研究了不同水平氮锌配施对白三叶草根瘤生长发育、营养元素吸收的影响。结果表明,随施氮水平增加,根瘤的数量、固氮酶活性、单瘤重量、细胞内类菌体数量、营养元素吸收量显著下降。与低锌条件(0.1μmol Zn/L)相比,足量锌(2.0μmol Zn/L)显著增加了根瘤的数量、单瘤重量、固氮酶活性、营养元素吸收量和细胞内类菌体数量。与其他处理相比较,低氮和足量锌处理(5mmol N/L、2.0μmol Zn/L)显著增加了根瘤的数量、单瘤重量、固氮酶活性、营养元素吸收量和细胞内类菌体数量。     

晋西南褐土上小麦苜蓿套作对土壤氮素及植物吸氮的影响

研究冬小麦和苜蓿不同种植模式在不同生长期内土壤氮素的变化特征，以期为粮草混播种植模式提供参考依据。依托 2014年在晋西南开展的田间试验，于 2017和 2018年研究了小麦单播、苜蓿单播和小麦苜蓿混播的作物产量以及土壤剖面氮素特征。结果表明:(1)两个试验年份内小麦苜蓿混播增加了作物生物量且小麦植株茎叶和籽粒氮含量均高于小麦单播；相比任一单作，小麦苜蓿混播显著提高了作物植株氮积累总量。(2)种植方式影响表层(0～ 30 cm)土壤硝态氮含量，3月春季返青时苜蓿单播高于小麦单播和混播处理，6月麦收时小麦单播和混播均高于苜蓿单播；苜蓿单独生长期(10月)200 cm深土壤剖面硝态氮含量依次为小麦单播 >混播 >苜蓿单播。不同生长时期小麦单播硝态氮随土壤剖面垂直淋失并于土壤深层大量累积，而小麦苜蓿混播后缓解了硝态氮的垂直淋失现象。(3)小麦返青时 0～ 30 cm土层苜蓿单播土壤铵态氮含量略高于小麦单播和混播，小麦地休耕苜蓿单独生长期 200 cm深小麦单播铵态氮含量低于苜蓿单播和混播。(4)越冬期(前一年 10月～ 3月)小麦苜蓿混播土壤无机氮得到了累积，小麦苜蓿共生期(3～ 6月)土壤无机氮处于消耗阶段，麦收后苜蓿单独生长期(6～ 10月)无机氮又得到了补充。     

施氮量和土壤含水量对黑麦草还田红壤氮素矿化的影响

目标 氮素矿化是决定土壤供氮能力的重要生态过程,养分添加和水分在调节土壤的氮转化方面起着重要的作用。探讨施氮和土壤水分对黑麦草还田过程中土壤氮素矿化的影响有利于进一步优化红壤旱地作物生产的水肥管理。 【方法】 通过室内培养试验,研究了施氮量 (0、60、120 mg/kg) 和土壤含水量 (15%、30%、45%) 对红壤旱地黑麦草还田过程中土壤净硝化量、氨化量和氮矿化量的影响。 【结果】 土壤含水量15%时,施氮有利于提高黑麦草还田初期土壤净硝化量,施氮量120 mg/kg抑制了黑麦草还田后期土壤硝化作用。在30%土壤含水量时,施氮量120 mg/kg明显抑制了黑麦草还田后期土壤硝化作用。土壤含水量45%抑制了黑麦草还田初期不同施氮水平下土壤净硝化量,但增加了黑麦草还田91 d时土壤净硝化量,且施氮量60 mg/kg下的净硝化量显著高于120 mg/kg水平下的。土壤净氨化量在整个黑麦草还田过程中均为正值,且呈现多次升高-降低的往复动态变化。土壤净氨化量在三种土壤含水量下均表现为施氮条件下的显著高于不施氮处理。土壤含水量的增加有利于提高施氮量120 mg/kg下黑麦草还田初期土壤的氨化作用,但降低了黑麦草还田后期土壤净氨化量。相比不施氮,三个含水量条件下的施氮处理在黑麦草还田过程中的大部分阶段都显著增加了土壤净氮矿化量,土壤含水量30%条件下土壤净氮矿化量的变化最大。相比土壤含水量15%,30%含水量促进了黑麦草还田中期 (13～57 d) 土壤净氮矿化量的增加,45%含水量抑制了黑麦草还田后期 (73～91 d) 土壤净氮矿化量。 【结论】 红壤区旱地黑麦草还田时应合理施入化学氮肥 (60 mg/kg),在黑麦草还田初期保持较高的土壤含水量 (45%) 能够抑制土壤的氮矿化作用,还田中后期适当降低土壤含水量 (30%)有利于增加土壤氮素的矿化。      

混播草带控制水源区坡地土壤氮、磷流失效应

坡地土壤氮、磷流失是湖库型饮用水源区污染的主要来源。本文以云南最大的城市集中式饮用水源地为研究区域,在昆明云龙水库库区周边的坡耕地红壤上开展了混播草带防治土壤氮、磷流失效应的研究。研究结果表明:选择适宜草种进行混播,所形成的草带控制水土及氮、磷流失效果优于自然植被;对地表径流量、土壤侵蚀量的控制效果均为:混播黑麦草+紫花苜蓿>混播黑麦草+白三叶>自然植被>无草带种植;草带对土壤侵蚀量的控制效果要好于地表径流量。其中处理混播黑麦草+紫花苜蓿、混播黑麦草+白三叶径流量分别比无草带种植降低35.19%、46.26%;侵蚀量比无草带种植降低73.51%、78.13%;坡耕地地表径流中氮素流失形态主要以泥沙中氮流失为主,占到80%～85%左右,磷素流失以颗粒态磷流失为主,占到90%～95%左右;对地表径流中的氮、磷流失量控制效果均为:混播黑麦草+紫花苜蓿>混播黑麦草+白三叶>自然植被>无草带种植,对总氮流失量的控制效果要好于总磷流失量;混播黑麦草+白三叶处理中径流中总氮、总磷流失量分别降低59.96%、48.57%;混播黑麦草+紫花苜蓿处理径流中总氮、总磷流失量分别降低63.31%、56.91%;自然植被处理中径流总氮、总磷流失量分别降低29.46%、26.03%。     

高肥力土壤冬小麦/夏玉米轮作体系中化肥氮去向研究

冬小麦 夏玉米轮作是华北平原主要的耕作方式之一。本研究通过田间15N微区试验 ,研究了高肥力土壤条件下冬小麦 夏玉米轮作体系中化肥氮的去向。结果表明 ,在每季施氮量 1 2 0～ 3 60kg hm2 条件下 ,冬小麦对化肥氮的吸收率为 2 3 8%～44 5 % ,夏玉米为 2 6 5 %～ 5 1 1 % ,整个轮作周期为 2 8 0 %～ 5 1 6%。而后茬作物对化肥氮的吸收量较少 ,低于施氮量的 1 0 %。当季化肥氮的土壤残留率约占施氮的2 0 %～ 5 0 % ,轮作周期化肥氮的土壤残留率约占施氮的 3 0 %。当季和轮作周期化肥氮的损失量和损失率 ,均随着施氮量的提高而显著升高。当施氮量分别为 2 40kg hm2和 72 0kg hm2 时 ,整个轮作周期化肥氮的损失率分别为 1 9 0 %和 40 5 %。     

根际土壤微生物量氮周转率的研究

用15N示踪法研究了不同植物对根际及非根际微生物量氮周转率的影响。结果表明 ,不同植物对微生物量氮周转率的影响不同。栽种豆科植物三叶草由于其根系分泌物中的含氮有机物含量较高 ,所以土壤中微生物量氮的周转率快于栽种黑麦草。两种植物根际土壤的微生物量氮的周转率都快于非根际土壤 ,与土壤蛋白酶活性的研究结果一致     

施氮水平对甘蔗氮素吸收与利用的影响

以新台糖22号(ROC22)为试材,设15N标记尿素2.5、5.0和7.5g/盆(相当于225、450和675kg/hm2)3个处理,采用网室盆栽试验方式,研究施氮水平对甘蔗氮素吸收与利用的影响。结果表明:甘蔗吸收的氮素17.27%～27.28%来自施用的氮肥,72.72%～82.73%来自土壤和种茎;甘蔗氮肥利用率为34.21%～42.46%。随施氮水平提高,甘蔗干物质积累、氮素积累及来源于肥料氮素的比率显著增加,同时蔗叶对氮素的吸收利用呈上升趋势,但蔗茎对氮素的吸收利用呈下降趋势,氮肥利用率也显著下降。土壤碱解氮和硝态氮在各土层中的含量随施氮水平的提高而增加,且两者在0～20cm土层的积累明显大于20～40cm土层。本试验条件下,甘蔗氮肥施用为尿素5.0g/盆(相当于450kg/hm2)及土层深度为20cm较为适宜。     

灌溉条件下施氮水平对土壤 作物系统中肥料氮素去向的影响

本试验利用１５Ｎ示踪技术，研究３种施氮水平（适宜施氮量Ｎ１０∶１５０ｋｇＮ·ｈａ－１，低于适宜施氮量的５０％Ｎ０５∶７５ｋｇＮ·ｈａ－１，高于适宜施氮量的５０％Ｎ１５∶２２５ｋｇＮ·ｈａ－１）对灌溉冬小麦氮素利用、去向及作物产量的影响。结果表明：在灌溉条件下，３种施氮水平（Ｎ０５，Ｎ１０，Ｎ１５）的冬小麦氮素利用效率分别为３８５％、３２３％和２２４％，以Ｎ０５水平为最高。Ｎ１０施氮水平获得了最高的作物产量（６８０×１０３ｋｇ籽粒·ｈａ－１，１４７×１０３ｋｇ生物量·ｈａ－１），Ｎ０５水平同Ｎ１０水平相比，在产量上没有显著性差异；而Ｎ１５水平因施氮过量造成籽粒产量明显下降，与不施肥相比，差异不显著。在深层条施（５～８ｍｍ）条件下，仍有３０２％～３６７％的化学氮素通过各种途径而损失。在Ｎ１５水平中，施用氮素的４６％仍存在于０～５０ｃｍ土层中，远远高于其它两种施肥水平。土壤残留态的无机氮素含量以Ｎ１５施氮水平为最高     

玉米对尿素减量与复合氮肥增效剂配施的响应

用15N-尿素进行盆栽和田间试验(盆栽试验尿素标准用量为120mg/盆,田间试验尿素标准用量为157.5kg/hm2),研究了复合氮肥增效剂用量、尿素减量与复合氮肥增效剂配施对玉米生长、籽粒产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,适量(施氮量的20%~60%)的复合氮肥增效剂能显著促进玉米幼苗生长发育。氮素减量5%~15%时配施复合氮肥增效剂对玉米生长和含氮量影响不显著,15N和吸氮总量与不施增效剂的处理相当或有所提高。除尿素减量30%处理外,其余各尿素减量配施复合氮肥增效剂的处理,玉米氮素利用率比不施增效剂的处理提高5.6%~7.3%,尿素减量5%~50%配施复合氮肥增效剂,玉米氮素表观利用率提高7.7%~17.0%。在大田条件下,尿素氮减少5%~15%(即减少施氮7.8~23.7kg/hm2)配施复合氮肥增效剂不影响玉米的单季产量,玉米植株吸氮总量、氮素净吸收量、氮肥生理效率和农学效率与不施增效剂的处理相当或增加,氮素表观利用率提高14.8%~15.2%。尿素减量达30%时,配施复合氮肥增效剂对玉米植株生长和氮素吸收利用明显不利。尿素与20%施氮量的复合氮肥增效剂配施,不影响玉米植株生长和单季产量,能提高玉米氮素利用率,节省氮肥投入达15%。     

砂质潮土冬小麦对氮肥的利用与氮素平衡

分析了不同施肥时期对砂质潮土小麦产量、氮素吸收与利用、土壤残留与氮素损失的影响。结果表明 ,氮肥在一半做底肥的基础上 ,以拔节期追肥小麦产量最高。在返青期与孕穗期追肥之间 ,低氮肥用量情况下 ,以孕穗期追施小麦产量较高 ,而在高氮肥用量时二者没有差异。氮肥一半做追肥施用植株吸收氮量比氮肥全部做底肥显著提高 ,这种提高主要来自肥料氮。拔节期追肥利用率最高。小麦收获后土壤中肥料残留氮的 31 7%～ 66 8%分布在 0～ 40cm土层内 ,且随施肥时间的推迟 ,0～ 40cm土层内残留氮所占的比例增加 ,而底施和返青期追施的氮肥在下层残留的比例高于后期追肥 ,其在 80～ 1 0 0cm土层的累积量甚至超过了表层土壤残留量。但后期追肥氮素挥发损失严重。     

INFLUENCE OF ORGANIC AND MINERAL FERTILIZATION ON GERMINATION,LEAF NITROGEN,NITRATE ACCUMULATION AND YIELD OF VEGETABLE AMARANTH

The influence of manure and diammonium phosphate (DAP) mineral fertilizer on germination, leaf nitrogen content, nitrate accumulation and yield of vegetable amaranth (Amaranthus hypochondriacus) was investigated. Field trials were set up at the University of Nairobi Field Station at the Upper Kabete Campus during the long rains of March–May in 2007 and 2008. Trials were laid out as complete randomized block design with four fertilization treatments: 20, 40, and 60 kg nitrogen (N) ha^?1 supplied by DAP (18:46:0), 40 kg N ha^?1 supplied by cattle manure and an unfertilized control variant. The vegetables were harvested at three maturity stages at 6, 7, and 8 weeks after planting. Results indicated that there were significant differences between treatments in germination percentage, leaf nitrogen content, nitrate accumulation and vegetable yield. Plants that received manure had a higher germination percentage than those that received the same amount of N supplied by the chemical fertilizer DAP. The yields generally increased from week 6 to week 8. The highest yield was recorded in plots receiving 40 kg N ha^?1 from DAP at eight weeks after planting. Plots that were supplied with manure recorded the lowest yield when compared to the fertilizer treated plots at all rates. Leaf nitrogen content increased with increasing rate of N but only when N was supplied by DAP fertilizer. The leaf nitrogen content decreased with increasing age of the plants. The leaf nitrate content increased with increase in DAP application rate. Results indicate that manure application produced quality vegetables in terms of low nitrate levels, but leaf nitrogen and vegetable yields were low. DAP application effected higher yields, but the vegetables had high though acceptable nitrate levels.     

施肥深度对旱地小麦氮素利用及产量的影响

本文用土柱栽培法研究了施肥深度对旱地小麦氮素利用及产量的影响 ,结果表明 :较深层次 (2 0～ 40cm)施肥 ,植株将吸收的氮素较多分配至籽粒 ,分配至根系少 ,肥料氮利用率高 ,土壤残留率和损失率少 ,回收率高 ,从而提高了产量 ;施肥过浅 (0～2 0cm)和施肥过深 (6 0～ 80cm)则相反 ,由此可以认为旱地小麦最佳施肥深度应在 2 0～ 40cm左右 ,可据此制定施肥管理方案 ,以获得高产高效。     

施用白垩和膨润土对降低作物吸收放射性锶和铈的有效性

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究了在土壤中施用白垩和在田表水中撒洒膨润土对降低作物 (尤其是作物的食用部分 )中89Sr和14 1Ce积累的效应。结果表明 :白垩能有效降低黑麦草、青菜对89Sr的吸收 ,当白垩施用量为 2 0g kg时 ,青菜对89Sr吸收降低率达 77 6% ,黑麦草也能降低 3 5 2 % ,土壤中白垩的引入量与黑麦草、青菜中89Sr的比活率呈显著性线性负相关 ;在田表水中的撒洒适量膨润土可以使田表水、稻壳和糙米中的14 1Ce比活度有所下降 ,从而减少稻谷对14 1Ce的积累 ,但未能改变稻根、稻草对14 1Ce的吸收和积累 ,14 1Ce在水稻土中的纵向分布均与土层深度呈单项指数负相关。