控释氮肥对洋葱-棉花套作体系产量及土壤氮含量的影响

2012—2013年在济宁市鱼台县,通过大田试验研究了速效氮肥和控释氮肥在0、100、200、300 kg·hm-2 4个氮素水平下对洋葱-棉花套作体系产量及土壤氮素含量变化的影响。结果表明:氮素用量200、300 kg·hm-2时,速效氮肥和控释氮肥处理棉花产量显著高于氮素用量100 kg·hm-2处理;氮素用量100、200 kg·hm-2时,控释氮肥棉花产量较速效氮肥处理分别显著增加17.3%和7.7%;施氮200 kg·hm-2的控释氮肥处理较氮素用量100 kg·hm-2的控释氮肥处理的籽棉显著增产14.5%,但与施氮300 kg·hm-2的控释氮肥处理相比差异不显著。控释氮肥较速效氮肥更能提高0~20 cm土层NO-3-N的含量,但对土壤中NH+4-N含量无显著影响。施用控释氮肥能够提高洋葱和棉花产量,施氮量为200 kg·hm-2的控释氮肥处理为本试验条件下的最优施肥处理。     

氮肥形态及用量对土壤砷生物有效性的影响研究

通过盆栽试验,探讨了高砷红壤中施用碳酸氢铵、尿素和硝酸钙3种不同形态氮肥对土壤砷生物有效性及小白菜吸收砷的影响。结果表明:在175、350mg·kg-1两种施氮水平下,不同形态氮肥的施用均显著(P<0.05)促进了小白菜(Brassica chinensis)植株的生长,生物量的增加幅度为104.5%～224.3%;氮肥施用显著增加了土壤中有效态砷含量和植物对砷的吸收(P<0.05),与对照相比,不同形态氮肥处理下土壤有效态砷含量增加了30.5～49.4倍,其中,以施氮量为350mg·kg-1Ca(NO3)2处理增幅最大,NH4HCO3的350mg·kg-1施氮处理的增幅较小;在3种氮肥形态的2种施氮量处理下,植物地上部砷吸收量比对照增加0.75～4.32倍,且以175mg·kg-1NH4HCO3和350mg·kg-1Ca(NO3)2的施氮处理较高,而350mg·kg-1CO(NH2)2和175mg·kg-1Ca(NO3)2施氮处理的植物砷浓度及吸收量均相对较低。随着化学氮肥的施用,发生了土壤残渣态的砷向易溶态等其他形态砷的转化和释放,导致作物吸收砷及相应的环境风险增加。     

油菜秆还田和氮肥种类对水稻生长过程中土壤养分的影响

为探讨油菜秆还田和施用不同种类氮肥对水稻生育前期土壤养分的影响,设置油菜秸秆还田(还田、不还田)和氮肥种类(尿素、碳酸氢铵、硫酸铵)两因素的盆栽试验,测定油菜秆翻压后15、29、43、57、71 d时水稻生长过程中的土壤养分指标.结果表明,相比施用尿素,碳酸氢铵、硫酸铵处理下的土壤pH值在油菜秆翻压15 d时(水稻移栽日)明显降低.施用硫酸铵有利于油菜秆翻压15～43 d时保持较高的土壤全氮、碱解氮、铵态氮含量,但降低了土壤硝态氮含量.相比不添加油菜秆,添加油菜秆有利于提高土壤有机质和速效钾含量,还有利于保持57、71 d时硫酸铵处理下的土壤全氮和硝态氮含量.综合来看,添加油菜秆可以改善土壤肥力;与施用尿素、碳酸氢铵相比,施用硫酸铵更有利于维持土壤氮素养分含量.     

尿素与DCD和有机物料配施条件下氮素的转化和去向

 采用好气土壤培养试验 ,研究了尿素配施有机物料和DCD条件下土壤不同氮库的动态。结果表明 ,尿素、尿素与小麦秸秆、苜蓿秸秆、鸡粪配施的条件下 ,硝化作用在 7d之内完成。DCD处理的NH4 N一直保持较高水平 ,说明DCD对土壤硝化过程有强烈的抑制作用。与单施尿素相比 ,C N高的小麦秸秆显著地降低了NH4 N、NO3 N的含量 ;C N低的苜蓿秸秆和鸡粪显著地增加了NH4 N、NO3 N的含量。土壤易矿化有机态氮不仅含量低 ,且处理之间没有显著差异。与对照相比 ,施肥后土壤微生物氮的含量有所增加 ,但处理间没有达到显著水平。15N标记结果表明 :肥料氮的回收率在 84 .1%～ 92 .0 %之间 ,加入DCD显著提高了肥料氮的回收率 ,其他处理之间没有显著差异。DCD处理肥料氮主要以有机固定态或粘粒矿物固定态存在 ,其次以NH4 N形式存在 ;其他处理肥料氮在土壤中主要以NO3 N形式存在 ,加入秸秆增加了化肥氮被土壤固定的比例 ,鸡粪中的氮素几乎全部以极易矿化的形式存在。     

不同施氮水平下旱作水稻土壤无机氮的动态变化及其吸氮特征

田间条件下用半腐解稻草覆盖后对旱作水稻进行了氮肥不同用量 0 (N0 ) ,90 (N90 ) ,15 0 (N150 ) ,2 10 (N2 10 )和2 70 (N2 70 )kg·hm-2 试验 ,研究了施氮后土壤中无机氮 (NH4 -N、NO3 -N)的动态变化及水稻吸氮特征。结果表明 ,不同施氮水平下旱作水稻土壤速效氮以硝态氮为主 ,水稻的产量以N2 10 处理最高 ,水稻的植株含氮量及氮素的累积主要发生在生长发育的中期 ,氮肥的表观利用率也以N2 10 处理最高 ,随着氮肥用量的增加水稻对土壤氮的依存率逐渐降低     

控释肥对土壤氮素反硝化损失和Ｎ２Ｏ排放的影响

在实验室培养条件下,研究了3种控释肥对土壤氮素硝化反硝化损失和N2O排放的影响.结果表明,控释肥具有明显控制氮素释放的作用.在培养的前23d.控释肥处理的土壤NH+4-N含量低于尿素处理,而后则高于尿素处理.各肥料处理土壤NO-3-N含量均随培养时间逐渐增加,但不同肥料处理间差异不显著.28d培养期间,施入控释肥的土壤反硝化氮损失量为30.33～30.91mgN·kg-1土,比施加尿素处理土壤低13.83～14.41 mgN·kg-1土,差异达到显著水平(P<0.05),控释肥降低氮肥的反硝化损失达3.45～3.60个百分点.控释肥处理土壤N2O累积释放量约为15.71～20.45 mgN·kg-1土,比尿素处理高0.86～5.60 mgN·kg-1土,但差异未达到显著水平.     

石灰性土壤中亚硝态氮的累积机理和条件

【目的】探讨石灰性土壤中亚硝态氮的累积机理和条件,为氮素管理和环境保护提供依据。【方法】采用室内培养的方法,探讨了不同氮肥种类、氮肥用量、土壤水分含量和温度对土壤亚硝态氮产生和累积的影响。【结果】在培养条件下(土壤水分含量为田间持水量(WHC)的60%,温度为25℃),硝态氮肥处理的土壤中几乎未检测到亚硝态氮;3种铵态氮肥处理均有不同程度的亚硝态氮累积,土壤中亚硝态氮含量依次为硫酸铵>尿素>硝酸铵;土壤中亚硝态氮含量与铵态氮含量呈极显著正相关,与硝化速率呈极显著负相关。土壤中亚硝态氮含量随氮肥施用量的增加而增大;随土壤水分含量的增加而上升。培养温度为45℃时,土壤亚硝态氮含量最小;培养温度为25℃和35℃时,土壤亚硝态氮含量差异较小,且均高于45℃时。土壤中亚硝态氮累积总量与氮肥用量和土壤水分含量均呈显著直线正相关;亚硝态氮最大含量与土壤水分含量呈显著直线正相关,出现在硝化作用5~10 d后。【结论】在该试验培养条件下,硝化过程是石灰性土壤亚硝态氮的来源,土壤亚硝态氮累积量随氮肥施用量和土壤水分含量的增加而增大,其最适宜累积的温度为25℃。     

氮肥在2种土壤中迁移转化对比分析研究

为了比较氮肥在黄壤、水稻土这2种不同特性土壤中的迁移转化,取用三峡大学附近农业地区的土壤,进行室内土柱模型试验,试验结果表明:在试验初期2组土柱模型中测得的氮主要是NH4+-N,伴随着硝化作用的进行,土壤中NO3--N的含量逐渐上升;水稻土更能保持氮肥的肥力;浅层土壤中的氮肥比较容易损失,宜深层施肥,施肥时可考虑添加氮肥增效剂和氮肥一起施用,能有效拟制土壤的硝化作用。     

氮肥施用对西南地区紫色土冬小麦Ｎ２Ｏ释放和反硝化作用的影响

N2O是重要的温室气体之一,由此引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今重要的环境问题.采用遮光密闭箱和气相色谱法研究了氮肥施用对小麦地N2O 释放和反硝化作用的影响.结果表明,小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理N2O 平均排放通量分别为2.71、2.42、1.97 gN·hm-2·d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3种氮肥品种处理下,平均N2O 排放通量分别为2.42、2.14、3.13 gN·hm-2·d-1.小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理平均反硝化速率分别为4.91、4.50、1.67 gN·hm-2·d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3 种氮肥品种处理下,平均反硝化速率分别为4.50、3.68、5.29 gN·hm-2·d-1.氮肥施用明显促进了土壤-植物系统中N2O排放通量和反硝化作用,氮肥施用量水平和N2O排放通量、反硝化作用呈正相关.硝酸钾对N2O 排放通量和反硝化作用贡献最大,硫酸铵最小.研究还表明,小麦地N2O释放和反硝化作用与季节有一定相关性,温度较高季节排放量及反硝化作用明显,反之则较弱.     

氯化苦熏蒸处理对土壤氮矿化和硝化作用的影响

结合室内培养和田间试验定量研究了氯化苦熏蒸对土壤氮矿化及硝化作用的影响。通过测定室内氯化苦处理20周内土壤中矿质态氮的含量,得出在前11周内土壤中NH4+-N含量一直增加,硝化作用过程受到明显抑制。11周后硝化作用微生物逐渐恢复,硝化作用受抑制程度减弱,NH4+-N含量开始减少;进行室内氯化苦不同浓度处理,随着处理浓度的增加,土样中NH4+-N含量也依次增加。田间氯化苦熏蒸处理后部分土壤微生物被杀死,使得土壤微生物体内有机态氮转化为无机态氮,短期内能增加土壤中矿质态氮含量。田间不同地块氯化苦熏蒸处理后NH4+-N和矿质态氮含量均有升高,并随着施药量的增加土壤中NH4+-N和矿质态氮也逐渐增加。     

温室网纹甜瓜临界氮浓度和氮营养指数模拟研究

为实现精准的氮营养诊断和指导生产,研究通过4个不同氮素水平处理的温室网纹甜瓜基质栽培试验,构建了临界氮浓度稀释曲线模型,并推导得到了氮素吸收和氮营养指数模型。结果表明:临界氮浓度稀释曲线模型(%N_c=4.235DW~(-0.353)_(max))揭示了植株地上部生物量和氮浓度值之间呈幂函数关系,决定系数R~2=0.814,同时得到最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R~2=0.808、R~2=0.810;氮素吸收模型和氮营养指数模型对网纹甜瓜营养诊断结果基本一致,植株适宜的氮素施用量为始瓜期前4.1g/株,之后1.3～2.7g/株。本研究提出的临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模型,相较于传统的经验方法更具有机理性,可为温室网纹甜瓜的氮肥管理决策提供理论依据。     

施氮后蚯蚓对植物吸氮及微生物固氮的影响

为探讨尿素施用后蚯蚓对植物吸氮量及微生物固氮量的影响,通过盆栽试验,以威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为试验材料,对比有、无蚯蚓作用下15N标记的尿素施入后植物氮素含量的差异及土壤微生物量的变化过程。结果表明:培养结束后对植物进行取样测定,发现不同处理间植株氮含量并无显著差异,但接种蚯蚓的处理增加了植株生物量,进而导致蚯蚓作用下的植株总吸氮量提高了约30.8%。从分配比例上看,接种蚯蚓显著增加了植物吸收土壤氮的比例,却显著降低了植物吸收肥料氮的比例。在整个试验过程中,两处理的全氮(TN)含量均无显著变化,但土壤中来源于肥料的氮却随着培养的进行逐渐降低,且接种蚯蚓使其下降速度更快。微生物生物量氮(M BN)先下降后上升,且接种蚯蚓处理的MBN含量在试验初期(第5d)与试验末期(第30d)较高,但MBN中固定的肥料氮含量始终低于不接种蚯蚓的对照处理。试验过程中,土壤可溶性有机氮(D ON)的含量先下降后上升,与MBN变化趋势一致。与对照处理相比,接种蚯蚓处理的铵态氮(N H4+-N)含量降低,硝态氮(N O-3-N)含量则差异不显著。综上,蚯蚓可通过调节微生物生物量形成氮素缓冲库,从而促进植株对土壤氮而非尿素氮的吸收。     

供氮水平对草莓氮素同化的影响

以水培丰香草莓为试材,对不同供氮水平条件下草莓的氮素同化作了研究。结果表明:随着水培液硝酸盐浓度的提高,NO3--N吸收速率和植株中NO3--N含量逐渐提高,但NO3--N浓度为7.5 mmol/L时硝酸还原酶(NR)活性最高。根系中NR活性显著低于叶片,叶片中NR活性最高可达390 nmolNO2/(g.h FW),根系仅为121.3 nmolNO2/(g.h FW),表明NR活性是制约草莓对硝酸盐响应的关键因素。     

Increasing soil microbial biomass nitrogen in crop rotation systems by improving nitrogen resources under nitrogen application

Soil microbial biomass nitrogen (MBN) contains the largest proportion of biologically active nitrogen (N) in soil, and is considered as a crucial participant in soil N cycling. Agronomic management practices such as crop rotation and mono-cropping systems, dramatically affect MBN in agroecosystems. However, the influence of crop rotation and mono-cropping in agroecosystems on MBN remains unclear. A meta-analysis based on 203 published studies was conducted to quantify the effect of crop rotation and mono-cropping systems on MBN under synthetic N fertilizer application. The analysis showed that crop rotation significantly stimulated the response ratio (RR) of MBN to N fertilization and this parameter reached the highest levels in upland-fallow rotations. Upland mono-cropping did not change the RR of MBN to N application, however, the RR of MBN to N application in paddy mono-cropping increased. The difference between crop rotation and mono-cropping systems appeared to be due to the various cropping management scenarios, and the pattern, rate and duration of N addition. Crop rotation systems led to a more positive effect on soil total N (TN) and a smaller reduction in soil pH than mono-cropping systems. The RR of MBN to N application was positively correlated with the RR of mineral N only in crop rotation systems and with the RR of soil pH only in mono-cropping systems. Combining the results of Random Forest (RF) model and structural equation model showed that the predominant driving factors of MBN changes in crop rotation systems were soil mineral N and TN, while in mono-cropping systems the main driving factor was soil pH. Overall, our study indicates that crop rotation can be an effective way to enhance MBN by improving soil N resources, which promote the resistance of MBN to low pH induced by intensive synthetic N fertilizer application.     

速效氮与缓控释氮配比一次性侧深施对双季稻产量、氮素利用率及氮素损失的影响

为探究在机插同步一次性侧深施肥作业方式下的速效氮与缓控释氮合理配比,保证水稻产量,提高肥料利用率,降低氮素流失,实现水稻的清洁化生产,采用田间小区试验,设置7个处理,分别为CK:不施肥,T1:农民习惯施肥(施N量早稻150 kg·hm~(-2),晚稻165 kg·hm~(-2)),T2～T6:机插同步一次性侧深施肥(施N量早稻105 kg·hm~(-2),晚稻132 kg·hm~(-2)),其中T2～T6处理的缓控释氮分别占总氮的0%、10%、20%、30%、40%。结果表明:在早稻季,各处理间产量差异不显著;晚稻季,T3～T5处理的产量间差异不显著,T6处理产量显著低于T4和T5处理;与T1处理相比,T2～T6处理的氮肥吸收利用率提高了8.08～14.10(早稻)个和6.68～26.61(晚稻)个百分点。与T2处理相比,早、晚稻T3～T6处理氨挥发累积量分别降低了5.20%～38.20%、29.41%～35.60%,田面水总氮平均浓度下降了20.90%～38.22%、7.39%～29.14%,田面水铵态氮平均浓度降低了26.26%～46.09%、42.57%～45.61%,其中T4处理早、晚稻不减产,肥料吸收利用率达到37.93%(早稻)、61.32%(晚稻),氨挥发累积量、田面水总氮平均浓度和铵态氮平均浓度分别下降37.00%、30.48%、31.88%(早稻),35.58%、12.88%、52.58%(晚稻),综合效果最好。研究表明,在湖南双季稻生产中,采用机插同步一次性侧深施肥作业方式,缓控释氮占总氮的20%较为合适。     

控制灌溉氮肥减施对土壤氮素分布及氮素利用率的影响

为明确黑土稻田控制灌溉条件下氮肥减施对土壤氮素分布及氮肥利用率的影响,研究控制灌溉与常规淹灌下氮肥减施对土壤0～60 cm土层矿质氮、可溶性有机氮(SON)和微生物量氮(MBN)、产量及氮肥利用率的影响.结果表明,在常规淹灌与控制灌溉模式下,NH4+-N累积量均与土层厚度呈负相关关系,NO3--N累积量均随土层深度增加...     

氮肥施用量、施用时期及运筹对水稻氮素利用率影响研究

常规籼稻、杂交籼稻和少数常规粳稻的氮肥利用率呈现随施氮量的增加先上升，至中肥处理达最大，高肥处理显著下降的趋势；不同叶龄追施氮肥的时期与氮肥利用率呈二次曲线关系；前期施氮量占总施氮量的比例与氮肥利用率之间呈显著的抛物线关系。总的来说，氮肥施用量过小过大，氮肥追施过早过迟，氮肥前中后期运筹不合理，水稻的氮素利用率均不高，造成氮肥浪费甚至污染环境。     

施氮量和氮肥运筹模式对糯稻养分吸收积累和氮肥利用率的影响

以渝香糯1号为材料,设0、120、180 kg/hm~2 3个施氮水平(分别记为N_0、N_(120)、N_(180)),2种氮肥运筹模式(基肥与蘖肥的质量比为70%∶30%(A)和基肥、蘖肥与穗肥的质量比为50%∶20%∶30%(B)),于2014年在四川德阳进行施氮量和氮肥运筹模式对糯稻养分吸收积累及氮肥利用率影响的大田试验。结果表明:不同施氮量处理对糯稻氮、磷、钾的吸收量影响显著;采用B种模式,糯稻的氮、磷、钾吸收量均较A种模式的小;与A种模式相比,采用B种模式每生产1 000 kg稻谷,氮、磷、钾需要量分别降低14.1%、10.2%、7.8%;随着施氮量增加,产量呈增加趋势,但氮肥利用率呈下降趋势,不同氮肥运筹模式间糯稻氮肥利用率差异不显著。综合试验结果,糯稻的适宜施氮量为120 kg/hm~2,氮肥运筹模式以基肥、蘖肥与穗肥的质量比50%∶20%∶30%为佳。     

氮素与豆科作物固氮关系研究进展

氮素与根瘤固氮结合可达高产,两者矛盾对根瘤固氮产生不利影响。氮素影响根瘤固氮作用机制仍不明确。文章在现有研究成果基础上,总结氮素与大豆根瘤固氮关系研究发展进程;综述不同氮素形态和氮素浓度对根瘤形成和生长、根瘤固氮酶活性影响及相关机制研究动态;阐述氮素抑制根瘤固氮碳水化合物争夺、抑制根瘤氧供给、硝酸盐毒害、反馈调节及其他可能抑制机制;提出氮素抑制结瘤氮浓度界限模糊化,不同氮素形式、豆科种类氮素抑制机制差异化及详细抑制机制不明确等问题。     

Use of soil nitrogen parameters and texture for spatially-variable nitrogen fertilization

Recent studies have demonstrated the potential importance of using soil texture to modify fertilizer N recommendations. The objective of this study was to determine (i) if surface clay content can be used as an auxiliary variable for estimating spatial variability of soil NO₃–N, and (ii) if this information is useful for variable rate N fertilization of non-irrigated corn [Zea mays (L.)] in south central Texas, USA across years. A 64 ha corn field with variable soil type and N fertility level was used for this study during 2004–2007. Plant and surface and sub-surface soil samples were collected at different grid points and analyzed for yield, soil N parameters and texture. A uniform rate (UR) of 120 kg N ha⁻¹ in 2004 and variable rates (VAR) of 0, 60, 120, and 180 kg N ha⁻¹ in 2005 through 2007 were applied to different sites in the field. Distinct yield variation was observed over this time period. Yield and soil surface clay content and soil N parameters were strongly spatially structured. Corn grain yield was positively related to residual NO₃–N with depth and either negatively or positively related to clay content depending on precipitation. Residual NO₃–N to 0.60 and 0.90 m depths was more related to corn yield than from shallower depths. The relationship of clay content with soil NO₃–N was weak and not temporally stable. Yield response to N rate also varied temporally. Supply of available N with depth, soil texture and growing season precipitation determined proper N management for this field.