大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的年沉降通量分别为638、6.56、70.0、225、22.7 mg·m-2·a-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中Cd、Zn和Cr的月际间变化显著(P0.05,n=96),Pb、Zn、Cr季节间变化显著(P0.05,n=32),而Cu无显著的月间或季间变化。空间上,Cu、Cd、Pb年沉降通量有极显著性差异(P0.01,n=8),以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而Zn和Cr则无显著性差异。     

豫西旱地夏玉米农田水分动态变化及平衡研究

根据1992～1995连续4年的夏玉米农田土壤水分动态、水分平衡试验,研究了豫西旱地夏玉米田水分动态规律、需水规律及水分盈亏状况。结果表明：本区夏玉米田多年水分变化有4个阶段;夏玉米的需水量为369mm,4年试验水分满足率平均83．4呢,常年（30年资料）水分满足率为99．4%,个另11年份及生育阶段水分亏缺严重,在豫西是否种植应根据降水年型,特别是根据当年的底墒情况及夏玉米生育期间降水预测量来决定。     

大气氮沉降对流域总贡献量估算方法研究

估算整个流域集水区内大气氮沉降对流域水体氮素的贡献量,对研究大气氮沉降对水体的影响有着十分重要的意义。因此,将流域集水区分成4个片区(水域部分、农田区域、建设用地、植被区域)进行计算。对4个区域内大气氮沉降被吸收、转换方式进行不同方式的计算,其中水域部分可直接吸收大气氮沉降,在农田及植被区域,大气氮沉降经过吸收后排出农田、植被系统,在城市建设用地中除去城市绿地吸收部分外,大气氮沉降可进入流域水体。通过划分不同片区,可较为准确地估算出最终进入流域水体的大气氮沉降量,为研究流域氮输入情况提供重要理论依据。     

玉米群体冠层内光和CO2分布特性的初步研究

为了探明玉米冠层内微环境的动态变化及其对光合特性的影响,用便携式红外气体分析仪和光量子探头分别测定玉米冠层内CO2浓度和光的分布.结果表明3种株型玉米品种冠层内光量子密度的日变化呈早晚低、中午高的单峰曲线变化.冠层内光量子密度的分布为上层叶>中层叶>下层叶.高产群体穗位叶透光率大于25%,截光率在95%以上.冠层内CO2浓度的日变化呈"W”型,早晚高,上午、下午低,中午稍有一定回升.冠层内CO2浓度变化为下层叶>上层叶>中层叶.高产群体中上层CO2浓度较接近,一般为320～330     

农田土壤中残留地膜污染对玉米生长和产量影响的研究

本研究按照残留地膜在农田土壤中的自然展开状态和分布规律,进行了不同地膜残留量对玉米生长和产量影响的试验。结果表明,残留地膜对玉米根系,生长势和产量有明显的不良影响。与无残膜(CK)处理相比,每公顷残膜187.5kg时,玉米减产8.8％,减产幅度达到显著水平。     

短暂UV-B辐射对玉米叶片和根系氮代谢影响的研究

为揭示玉米受到UV-B辐射后地上部分和地下部分对辐射响应的情况,该文分析了短暂UV-B辐射后不同时间玉米叶片和根系中可溶性蛋白、脯氨酸(Pro)、总游离氨基酸含量等氮代谢相关生理生化指标。短暂UV-B辐射导致玉米叶片中3个供试指标在短时间内的迅速积累;可溶性蛋白和脯氨酸在叶片和根系中的变化趋势基本相反,且在叶片中变化显著;总游离氨基酸在叶片和根系中变化趋势基本一致,在根系中变化显著。结果表明UV-B辐射对玉米地上和地下部分氮代谢产生不同程度的影响,该研究对于全面揭示增强UV-B辐射对农作物的影响及其生理生化机制提供理论参考。     

葎草(Humulus scandens)叶总氮和δ15N与大气活性氮气体的关系

通过分析大气活性氮对广布野生植物葎草(Humulus scandens)叶片氮的影响,探索葎草作为大气氮沉降指示植物的可能性。试验采集了华北平原6个地点的葎草植物叶片,测量叶片全氮、δ15N值及其生境附近的大气活性氮(NH3-N和NO2-N)浓度。研究发现葎草叶全氮含量与大气中NH3-N浓度有很强的相关性,而与NO2-N及大气总活性氮浓度相关性很小;叶δ15N值与NH3-N和大气中总活性氮浓度均显著相关,而与NO2-N关系不显著。植物嫩叶比成熟叶的全氮含量更高,嫩叶δ15N对NH3浓度变化也更敏感。本研究结果初步表明,葎草嫩叶的全氮含量和δ15N值对NH3-N浓度有较好的指示作用,但此结论仍需更多实验数据的支持。     

吉林省主要类型农田土壤中玉米产量和氮肥利用率的研究

通过盆栽试验,比较吉林省6种主要类型农田土壤在不同施氮量(0、0.10、0.14、0.16和0.18 g N/kg土,相当于田间施用量0、168、240、270和312 kg N/hm2)条件下的玉米产量及氮肥利用率,分析了玉米子粒产量和氮肥偏生产力与土壤性质之间的关系。结果表明:随施氮量的增加,玉米子粒产量也趋于增加,而氮肥偏生产力(PFPN)趋于降低;不同类型土壤相比,平均玉米子粒产量为白浆土暗棕壤草甸土冲积土黑土风沙土,平均PFPN为暗棕壤白浆土草甸土冲积土黑土风沙土。相关分析指出,玉米子粒产量和PFPN与土壤粉粒(0.02~0.002 mm)含量、总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量之间呈线性正相关,与土壤细砂粒(0.2~0.02 mm)含量、0.25~0.05 mm微团聚体含量、容重、p H值、脲酶和酸性磷酸酶活性之间呈线性负相关。     

不同夏玉米品种冠层光分布和干物质转运的变化特征研究

以宜机收玉米品种迪卡517、普通玉米品种郑单958为材料,设60 000株/hm²、75 000株/hm²、90 000株/hm² 3个种植密度,通过2020、2021两年的田间试验,研究了两品种群体冠层不同层次光分布和干物质转运的变化特征。结果表明,在3个种植密度下,迪卡517的透光率、干物质转运量、干物质转移率、干物质对籽粒的贡献率、有效穗数、穗粒数均高于郑单958,迪卡517的叶面积指数、花后干物质积累量和千粒重低于郑单958。在75 000株/hm²、90 000株/hm²种植密度下,迪卡517的花后干物质积累率和籽粒产量高于郑单958。迪卡517在90 000株/hm²密度下产量最高,郑单958在75 000株/hm²密度下产量达到最大。由此可见,宜机收玉米品种迪卡517冠层光分布合理,干物质转运和分配特性较好,耐密性较强,高密度下易获得高产。     

华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮的效应研究

 【目的】针对华北农牧交错区饲草量少质差的现实问题，研究了生物产量较高的饲用玉米覆膜和施氮的效应，以生产高产优质节水饲草。【方法】采用田间试验与室内样品分析相结合的方法。【结果】覆膜使饲用玉米干物质增产23.8%，且显著地促进了玉米对氮素的吸收，提高了氮素的表观利用率与产投比，植株粗蛋白的含量增加，有效地改善了其营养品质；覆膜改变了玉米田的耗水时序规律，水分利用效率提高了10%以上。施氮实现了饲用玉米的生物产量与营养品质协同增长，且营养成分的增幅（含量和产量）成倍于生物产量的增幅，施氮在提高饲用玉米生物产量36.1%～39.5%的情况下，植株中粗蛋白、粗脂肪的含量分别提高了109%和145%，产量提高了160%和210%；裸地施氮量约200 kg•ha-1、膜地不超过300 kg•ha-1是兼顾玉米高产优质和土壤速效氮平衡的施用量。【结论】饲用玉米覆膜和施氮是华北农牧交错区发展高产优质节水饲草，缓解草畜矛盾，促进区域生态恢复和经济发展的有效技术措施。     

Interacting leaf dynamics and environment to optimize maize sowing date in North China Plain

Leaf growth and its interaction with the growing environment critically affect leaf area, distribution, and function, and ultimately affects grain yield of maize(Zea mays L.). To detect the effects of leaf area dynamics, growth periods, and the environment on maize grain yield, a three-year field experiment was conducted using two maize varieties, medium plant-size variety Zhengdan 958(ZD958) and large plant-size variety Zhongnongda 4(ZND4), and three to five sowing dates. The sowing date significantly affected maize yield as a result of changes in leaf area, growth stage, and growing environment. Prior to the 12 th leaf stage, significant correlations between leaf area dynamics, environment, and yield were seldom detected. The expansion of leaf area from 12 th leaf stage to silking stage was significantly positively correlated with growing degree days(GDD), solar radiation, and grain yield, indicating the importance of leaf area dynamics during this period. After silking, solar radiation played a more important role in inducing leaf senescence than GDD, particularly in the 2 nd half of the grain filling stage. Accelerated leaf senescence in late growth period can increase maize yield. The environment affected leaf area dynamics and yield of the large plant-size variety(ZND4) more easily than the medium plant-size variety(ZD958) at the optimum plant density, reflecting the difference in varietal capacity to adapt to the growing environment. This study indicates that optimizing the interaction among leaf area dynamics, growth periods, and environment is a sound strategy to increase maize yield. Favorable interactions are useful to determine the optimal sowing date of a given variety.     

广西蔗渣炭和玉米秸秆炭对水体中铵氮的吸附性能与比较

为进一步利用广西大量的农业有机废弃物资源,实现资源和环境效益的最大化,采用恒温振荡吸附方法,研究蔗渣炭和玉米秸秆炭对NH4Cl溶液中铵氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,分析吸附时间、初始液浓度、添加量对生物质炭吸附铵氮效果的影响。结果表明,蔗渣炭和玉米秸秆炭对铵氮的吸附平衡时间均为3 h,平衡吸附率分别为39.0%和41.3%。生物质炭对铵氮的吸附率随添加量的增加而增加,但单位吸附量随添加量的增加而减少。对铵氮的吸附符合Langmuir方程和Freundlich方程,蔗渣炭和玉米秸秆炭对铵氮最大吸附量分别为2.50mg/g和2.88 mg/g。总体上,玉米秸秆炭对溶液中铵氮的吸附性能优于蔗渣炭。     

玉米秸秆添加量对温室土壤氨挥发及辣椒氮素吸收的影响

为探明玉米秸秆添加量对设施土壤氨挥发和辣椒氮素累积的影响，采用室内盆栽的试验方法，以蔬菜大棚土壤作为研究对象，以辣椒为试材，设置4个处理，即在常规施肥（N 100 kg·hm^-2、P₂O₅ 70 kg·hm^-2、K2O 80 kg·hm^-2）的条件下不添加秸秆（CK）和加入秸秆量分别为4 500 kg·hm^-2（S1）、9 000 kg·hm^-2（S2）、13 500 kg·hm^-2（S3）。采用通气法对盆栽辣椒土壤原位氨挥发进行监测，并在不同时期对土壤铵态氮、硝态氮含量及辣椒地上部总氮量进行测定。结果表明：监测期内不同秸秆添加量土壤的氨挥发量和氨挥发速率均在第7天达到峰值，S2的氨挥发量较CK、S1、S3分别减少了43.0%、12.8%和17.9%，氨挥发速率平均值分别降低了30.0%、7.5%和20.0%；土壤铵态氮含量各处理均在第7天达到峰值，S2较其他3个处理分别减少了24.2%、11.5%和14.8%，且S2与CK差异极显著；硝态氮含量在第21天达到峰值，S2较其他3个处理分别增加62.8%、25.8%和47.2%，且处理之间均差异显著；辣椒成熟期地上部总氮含量在第60天时，S1、S2、S3较CK增加了13.7%、19.1%和9.3%，且S2与CK、S1、S3均呈显著差异（P<0.05）； S2处理辣椒产量与CK相比增加14.3%；在监测期内土壤氨挥发累积量与植株地上部氮素累积量和辣椒产量均呈显著负相关（P<0.01）。研究表明，秸秆添加量为9 000 kg·hm^-2时能够显著减少设施土壤氨挥发量，有效降低土壤铵态氮含量，提高硝态氮含量，对植株氮素累积具有显著的促进作用，可减少农业面源污染。     

控释肥对东北春玉米产量和土壤氨挥发的影响

针对控释肥施用条件下作物产量与土壤氨挥发特征不明晰的问题,以东北春玉米种植模式为研究对象,采用德尔格氨管法(DTM法)研究了不同施肥处理[农民常规施肥处理(施氮量为180 kg N·hm~(-2),FP)、控释肥施氮量180 kg N·hm~(-2)处理(CRF180)和控释肥施氮量144 kg N·hm~(-2)处理(CRF144)]下土壤氨挥发动态变化特征、土壤氨挥发总量及玉米产量。结果表明:受施肥和降雨因素的影响,每个处理氨挥发峰值均出现在施肥后(基肥和追肥)第1~2 d、第11~12 d左右;FP处理在12~14 d后氨挥发速率降低至零,但CRF180、CRF144处理仍有少量挥发。全生育期FP、CRF180、CRF144处理来自氮肥的氨挥发量依次为19.9、23.8、19.6 kg·hm~(-2),差异不显著(P0.05),损失率分别为11.06%、13.22%、13.61%。CRF144处理和FP处理产量都保持在12 t·hm~(-2)以上,其两者不存在显著差异,但CRF144处理能够显著地提高氮肥农学效率和偏生产力(P0.05)。综合考虑氨挥发量与产量,在现有施氮量基础上减少20%,并且施用控释肥是该地区春玉米农田减肥增效适宜的推广技术。     

农田土壤中氨氧化细菌群落多样性研究进展

氨氧化细菌(AOB)在全球氮循环中具有重要作用,与农田土壤潜在硝化率(PNR)的高低有直接关系。基于长期定位试验氨氧化细菌的研究报道,综述在我国主要农田土壤中氨氧化细菌多样性和丰富度对不同肥料处理、种植方式的响应,旨在为提高土壤硝化能力、促进碳氮良性循环、构建健康土壤提供参考。     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。     

施氮方式及测定方法对紫色土夏玉米氨挥发的影响

以川中丘陵区紫色土为对象,研究了撒施尿素添加脲酶抑制剂及尿素深施对夏玉米季氨挥发的减排效果,为合理施肥和减少农田氨排放提供依据;同时,对比风洞法和密闭室连续抽气法测定氨挥发的结果,为准确定量农田氨挥发提供方法依据。设置5个施氮方式处理,分别为:不施氮(CK);农民传统施氮——雨后撒施尿素(BC);撒施添加有Limus(德国BASF公司新开发的脲酶抑制剂)的尿素(BC+Limus);尿素一次性条施(Band1);尿素分两次条施(Band2)。除不施氮处理外,其他处理施氮量均为150 kg·hm~(-2),各处理采用密闭室连续抽气法测定氨挥发。另外,选取农民传统施氮处理用风洞法测定氨挥发,以研究不同测定方法对氨挥发损失量的影响。结果表明:紫色土夏玉米季农民传统的施氮方式氨挥发损失率可高于40%,而处理BC+Limus、Band1、Band2的氨挥发损失率分别为4.8%、3.8%、1.3%,分别比处理BC减少了90%、92%和97%的氨挥发损失,均具有很好的减排效果。密闭室连续抽气法测定氨挥发量稍高于风洞法,氨挥发损失率分别为48.4%和41.9%,但差异不显著。     

稻田土-水界面降NH3菌株的筛选与鉴定

为筛选和鉴定稻田中具有降NH₃作用的土著菌株并评估其降NH₃效果,探讨其在水稻追施尿素中减少氮肥损失的潜力,本研究首先通过降NH₃菌株选择性培养基进行富集,然后利用平板划线法对其进行分离,进而根据细菌的降NH₃效果进行复筛,对筛选出的高效降NH₃菌株通过16S rDNA测序鉴定菌属,并对目标菌株的氮利用能力、产脲酶性能和溶血性等进行测定。结果表明：通过选择性培养基从稻田土-水界面样品中筛选出3株具有降NH₃效果的菌株,分别命名为菌Ⅰ、菌Ⅱ、菌Ⅲ。利用NH₃降低率实验进行复筛,其中菌Ⅱ的NH₃降低率最高,达到88.60%,根据形态特征和16S rDNA序列分析,鉴定菌Ⅱ为污水溶杆菌(Lysobacter defluvii)。将菌Ⅱ接种到富氨和富硝的培养基后,培养基铵态氮浓度从25.00 mg·L^-1降到9.85 mg·L^-1,硝态氮浓度从34.00 mg·L^-1...     

农田冠层与大气水汽通量耦合分析

退耦因子 (Ω)是表征作物与周围大气水汽交换的重要指标。研究了引入Ω评价冬小麦与大气系统潜热通量的耦合度。一般在早晨和接近傍晚时作物与大气之间有较好的耦合度 ,主要是由于此时冠层导度 (gc)小 ;中午时由于风速很大 ,并且gc 达到全天最大值 ,作物与大气耦合度较差。Ω的季节变化由gc 控制 ,而gc受叶面积指数的影响。在拔节期以前有均衡潜热通量 (LEeq) >实际潜热通量 (LE) >强加潜热通量 (LEimp)的趋势 ,而在拔节期以后则呈强加潜热通量 (LEimp) >实际潜热通量 (LE) >均衡潜热通量 (LEeq)的变化趋势。