氮素形态对不同茬次紫花苜蓿氮素积累及利用的影响

为研究氮素形态对不同茬次紫花苜蓿(Medicago sativa)氮素积累及利用的影响,本研究采用完全随机设计,设置不施氮(对照)、单施硝态氮、单施铵态氮以及硝态氮和铵态氮1?1混施4个处理,通过分析添加不同形态氮素对不同茬次紫花苜蓿氮素积累和利用的影响,探索不同形态氮肥在紫花苜蓿生产中的应用方式.结果表明:各处理组的土壤硝态氮含量显著高于对照组(P<0.05),随刈割茬次增加,混合施氮处理组的土壤硝态氮含量最高;土壤铵态氮含量在不同茬次及不同处理下都没有显著的变化(P>0.05).生长第1年的紫花苜蓿在混合施氮和单施硝态氮处理组的氮素积累量、氮素吸收效率和氮肥利用率要显著高于单施铵态氮处理组(P<0.05),且在刈割第2茬时达到高峰.研究认为在pH 7.3～8.6的中性偏碱性土壤中,单施硝态氮和混合施氮更有利于提高紫花苜蓿的产量,增强其对氮素的吸收、利用和积累.随着刈割茬次的增加,紫花苜蓿对氮素的依赖增强,建议在第2次刈割后追施硝态氮或混合施氮,以保证其产量和质量,从而提升饲用品质.     

氮素形态对不同茬次紫花苜蓿氮素积累及利用的影响

为研究氮素形态对不同茬次紫花苜蓿(Medicago sativa)氮素积累及利用的影响,本研究采用完全随机设计,设置不施氮(对照)、单施硝态氮、单施铵态氮以及硝态氮和铵态氮1:1混施4个处理,通过分析添加不同形态氮素对不同茬次紫花苜蓿氮素积累和利用的影响,探索不同形态氮肥在紫花苜蓿生产中的应用方式。结果表明:各处理组的土壤硝态氮含量显著高于对照组(P 0.05),随刈割茬次增加,混合施氮处理组的土壤硝态氮含量最高;土壤铵态氮含量在不同茬次及不同处理下都没有显著的变化(P 0.05)。生长第1年的紫花苜蓿在混合施氮和单施硝态氮处理组的氮素积累量、氮素吸收效率和氮肥利用率要显著高于单施铵态氮处理组(P 0.05),且在刈割第2茬时达到高峰。研究认为在pH 7.3～8.6的中性偏碱性土壤中,单施硝态氮和混合施氮更有利于提高紫花苜蓿的产量,增强其对氮素的吸收、利用和积累。随着刈割茬次的增加,紫花苜蓿对氮素的依赖增强,建议在第2次刈割后追施硝态氮或混合施氮,以保证其产量和质量,从而提升饲用品质。     

外源氮素形态对苜蓿硝酸盐转运蛋白基因NRT1.3表达的影响

为探究添加不同形态氮素对紫花苜蓿幼根中硝酸盐转运蛋白基因NRT1.3表达的影响,试验设置4个处理,分别为对照(不加氮)、添加硝态氮、添加铵态氮和添加混合态氮,在紫花苜蓿分枝期测定了添加不同形态氮素后紫花苜蓿幼根中硝酸盐转运蛋白基因NRT1.3表达量的差异以及苜蓿生理指标、土壤氮含量对该基因表达的影响。结果表明:紫花苜蓿根中硝酸盐转运蛋白基因NRT1.3的表达量随着氮素的添加而显著增加(P0.05),在添加混合态氮的处理中达到最高;土壤全氮、硝态氮和铵态氮浓度随氮素添加而显著升高(P0.05),紫花苜蓿根中硝酸盐转运蛋白基因NRT1.3的表达量与土壤氮素浓度呈显著正相关关系(P0.05)。此外,试验结果也表明NRT1.3基因的表达与紫花苜蓿的株高、鲜重及叶绿素、硝酸盐含量也呈显著正相关关系(P0.05)。     

氮素对紫花苜蓿根茎叶氮含量及硝酸还原酶活性的影响

采用营养液砂培方法进行室内盆栽试验,以紫花苜蓿品种甘农3号(Medicago sativa cv.Gannong No.3)和陇东苜蓿(Medicago sativa cv.Longdong)为材料,比较研究了2种氮素形态(铵态氮、硝态氮)和5个氮素水平(0、105、210、315、420 mg/L)对现蕾期紫花苜蓿各部位氮含量及硝酸还原酶活性(NR)的影响。结果表明:2种氮素形态均能显著提高紫花苜蓿根茎叶中硝态氮含量,铵态氮含量、全氮含量及硝酸还原酶活性,且随着氮水平的提高呈先增大后减小的趋势,在210 mg/L处理达峰值。从氮素形态分析,铵态氮肥有利于铵态氮含量的增加,且根茎叶中铵态氮含量、全氮含量在铵态氮210 mg/L处理达到最大值,且显著高于其他处理;硝态氮肥有利于硝态氮含量的增加,且根茎叶中硝态氮含量、硝酸还原酶活性(NR)在硝态氮210 mg/L处理达到最大值,且显著高于其他处理。各部位中,相同氮素形态下,根茎叶中铵态氮含量、硝态氮含量、全氮含量及NR活性均表现为叶片根部茎部,且甘农3号表现优于陇东苜蓿。基于经济效益和生态效益考虑,铵态氮210 mg/L是培养紫花苜蓿较好的形态和水平。     

不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响

为了探讨不同形态氮素配比对高寒草甸生物量及养分的影响,试验采用随机区组设计在高寒草甸上开展铵态氮肥、硝态氮肥不同配比比较试验,测定了植物生物量及土壤养分等指标。结果表明:当只施用铵态氮时,高寒草甸地上生物量、植物全氮含量均为最大值;在铵态氮、硝态氮之比为30∶70(4组)时,植物全磷为最大值;在只施用硝态氮时,土壤铵态氮为最大值;当铵态氮、硝态氮之比为50∶50(3组)时,土壤硝态氮为最大值,且显著高于1组和对照组(P0.05)。同时,高寒草甸施铵态氮与植物全氮、地上生物量呈极显著正相关(P0.01),硝态氮肥则与植物全钾、土壤全磷和土壤铵态氮呈显著相关(P0.05)。     

模拟增温和不同氮素添加对三江源区高寒草甸草地生产力影响初步探究

为了研究高寒草甸草地植被对模拟增温和不同氮素添加的响应机制,试验在野外条件下对三江源区高寒草甸进行模拟增温和铵态氮、硝态氮的氮素添加,进行植物群落结构调查,检测物种丰富度、多样性指数、植物种群重要值。结果表明:增温施铵态氮、增温施硝态氮处理的植被高度显著高于对照(P0.05),盖度无显著差异(P0.05);生物量增温施铵态氮、增温施硝态氮处理显著高于增温不施氮处理和对照(P0.05),并且从高度和优良牧草生物量来看增温施铵态氮、增温施硝态氮处理均高于其他处理,但高度增温施硝态氮增温施铵态氮,生物量增温施铵态氮增温施硝态氮,增温施铵态氮处理优势种重要值比较高,增温不施氮处理能增加群落丰富度指数、均匀度指数和多样性指数,且阻碍了土壤水分含量的增加,增温施铵态氮处理的土壤水分含量相对较高。说明增温和施铵态氮互作更有利于植物的生长。     

无机氮处理对矿山生态型水蓼氮积累及根系形态的影响

氮肥的过量施用,导致土壤中过量的氮易随渗漏、径流等方式进入水体,造成水体的富营养化加剧。矿山生态型水蓼为前期试验筛选的氮磷修复植物,明确根系形态变化对无机氮处理的响应特征可以为矿山生态型水蓼对氮素的吸收积累机理提供一定理论基础。采用砂培试验,以氮磷富集植物矿山生态型水蓼为研究对象,设置不同铵态氮浓度(25、50、75 mg·L^-1)和硝态氮浓度(25、50、75 mg·L^-1),研究了矿山生态型水蓼植株氮积累以及根系形态各参数的变化。结果表明,矿山生态型水蓼生物量和氮积累量均在供氮50 mg·L^-1时达到最大值。供氮浓度为50和75 mg·L^-1时,矿山生态型水蓼生物量表现为硝态氮处理显著高于铵态氮处理。矿山生态型水蓼氮含量和氮积累量均表现为铵态氮处理高于硝态氮处理。随着铵态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼的根长、根表面积和根体积均显著减小;随着硝态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼根长、根表面积、根体积均在供氮50 mg·L^-1时最大。在供氮为25 mg·L^-1时,矿山生态型水蓼根系形态各参数表现为铵态氮处理大于硝态氮处理,在供氮50和75 mg·L^-1时则表现为硝态氮处理显著大于铵态氮处理。适宜浓度硝态氮能促进矿山生态型水蓼的生长和侧根发育,从而促进对氮素的吸收。而铵态氮浓度过高会抑制矿山生态型水蓼的根系生长,但并不抑制其对氮素的吸收积累能力,这可能与矿山生态型水蓼根系的抗逆性有关。     

无机氮处理对矿山生态型水蓼氮积累及根系形态的影响

氮肥的过量施用,导致土壤中过量的氮易随渗漏、径流等方式进入水体,造成水体的富营养化加剧。矿山生态型水蓼为前期试验筛选的氮磷修复植物,明确根系形态变化对无机氮处理的响应特征可以为矿山生态型水蓼对氮素的吸收积累机理提供一定理论基础。采用砂培试验,以氮磷富集植物矿山生态型水蓼为研究对象,设置不同铵态氮浓度(25、50、75 mg·L~(-1))和硝态氮浓度(25、50、75 mg·L~(-1)),研究了矿山生态型水蓼植株氮积累以及根系形态各参数的变化。结果表明,矿山生态型水蓼生物量和氮积累量均在供氮50 mg·L~(-1)时达到最大值。供氮浓度为50和75 mg·L~(-1)时,矿山生态型水蓼生物量表现为硝态氮处理显著高于铵态氮处理。矿山生态型水蓼氮含量和氮积累量均表现为铵态氮处理高于硝态氮处理。随着铵态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼的根长、根表面积和根体积均显著减小;随着硝态氮浓度的增加,矿山生态型水蓼根长、根表面积、根体积均在供氮50 mg·L~(-1)时最大。在供氮为25 mg·L~(-1)时,矿山生态型水蓼根系形态各参数表现为铵态氮处理大于硝态氮处理,在供氮50和75 mg·L~(-1)时则表现为硝态氮处理显著大于铵态氮处理。适宜浓度硝态氮能促进矿山生态型水蓼的生长和侧根发育,从而促进对氮素的吸收。而铵态氮浓度过高会抑制矿山生态型水蓼的根系生长,但并不抑制其对氮素的吸收积累能力,这可能与矿山生态型水蓼根系的抗逆性有关。     

pH和氮素形态对紫花苜蓿根瘤特性的影响

采用砂培方法,在营养液条件下研究了pH和不同氮素形态对接种中华根瘤菌的甘农3号紫花苜蓿根瘤特性的影响。结果表明,苜蓿对碱性条件的耐受性强于酸性条件。过低或过高的pH对苜蓿与根瘤菌的共生固氮效果具有抑制作用;同时,铵态氮下培养的紫花苜蓿根瘤数、根瘤重、固氮酶活性、根系全氮含量和生物量均高于硝态氮下培养。表明pH接近于中性和铵态氮条件更有利于紫花苜蓿的结瘤固氮和植株的正常生长。     

施肥对羊草草原土壤氮素转化的影响

施肥是常用的草地管理方式之一,对维持草地生产力和草地生态系统健康至关重要。本文以河北沽源羊草草原为对象,设置了5种施肥处理,研究了施肥对半干旱羊草草原土壤氮素形态及转化特征的影响。结果表明:在牧草整个生长季,氮磷配施处理土壤铵态氮和硝态氮含量低于相应的单施氮肥处理。氮肥施入改变了草地土壤氮矿化模式。在5-8月氮素添加各处理的土壤硝化作用强烈,明显高于其他处理,氮素添加处理土壤净氮矿化量在5-7月较大,其矿化量占整个生长季的57.58%~68.97%。土壤铵态氮含量与土壤硝态氮含量、净硝化量、净矿化量、土壤温度和土壤水分均存在显著正相关关系(P<0.05),土壤硝态氮含量与土壤温度有极显著正相关关系(r=0.491,P<0.01)。高氮添加处理增加了硝态氮淋溶损失和污染环境的风险。     

两种灌溉方式下保水剂用量对春播裸燕麦土壤氮素的影响

在大田条件下,采用裂区设计,研究了传统灌溉和滴灌两种灌溉方式下4个保水剂用量(0,30,60和90 kg/hm²)对春播裸燕麦土壤氮素的影响。结果表明,随保水剂用量的增加,裸燕麦土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量呈先增加后减少的趋势,以施用60 kg/hm²保水剂的处理全氮、硝态氮、铵态氮含量最高。相同保水剂用量条件下,滴灌处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量均高于传统灌溉处理。传统灌溉易造成土壤硝态氮向下淋洗,不利于燕麦对氮素的吸收利用。适当灌溉定额的滴灌(春播140 mm)有利于增加土壤耕层氮素营养。     

不同形态及配比的氮素对高寒草甸植物生长高度和生物量的影响

为探索提高青藏高原高寒草甸草地生产力的科学施肥途径,通过小区施肥试验,研究添加不同形态及配比的氮素对称多县高寒草甸植物生长高度和生物量的影响。在2013年添加氮素的当年,选用的9个物种的生长高度对添加不同形态氮素及配比处理的响应表现出多元特征;除有机态氮外,铵态氮、硝态氮、酰胺态氮3种形态的氮素对禾本科、莎草科、杂类草的平均草丛高度有显著影响（P<0.05）,不同形态氮素添加对禾本科、莎草科、杂类草功能群以及群落总生物量影响显著（P<0.05）,但铵态氮和硝态氮的不同配比间差异不显著。     

高温胁迫下不同氮肥处理对高羊茅氮代谢的影响

采用盆栽试验,研究了不同氮肥（NO3--N、NH4+-N、NH4NO3-N）处理对高羊茅品种凌志Festuca arundinacea cv. Barlexas在高温38/30 ℃（昼/夜）胁迫下叶片内硝态氮含量、铵态氮含量以及参与氮同化和代谢过程的主要酶活性的影响。结果表明：随着胁迫时间的延长,经过不同氮肥处理的植株中硝态氮含量先升后降,而铵态氮含量呈上升趋势,其中NH4NO3-N处理株的硝态氮含量最高,铵态氮含量最低,NH4+-N处理株的铵态氮含量最高;不同处理株中的硝酸还原酶（NR）活性呈下降趋势,而谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性均呈先升后降的趋势,总体上,NH4NO3-N处理株的NR、GS和GOGAT活性最高;NH4NO3-N和NO3--N处理株的谷氨酸脱氢酶（GDH）活性均呈下降趋势,而NH4+-N处理株的GDH活性呈上升趋势。在试验条件下,经NH4NO3-N处理的高羊茅受氧化胁迫程度最小,耐热性最好,有利于高羊茅越夏和延长其绿期。     

三江源区高寒草甸草场植被和土壤对外源氮素输入的响应

为了探究不同形态氮素在高寒草甸中的分配及利用情况,本研究以玉树州称多县的高寒草甸为研究对象,利用¹⁵N标记技术,设置对照（N0）、铵态氮（N1,（¹⁵NH₄）₂SO₄）、硝态氮（N2,Ca （¹⁵NO₃）₂）、酰胺态氮（N3,CO （¹⁵NH₂）₂）四种处理,测定不同形态氮素添加下植物和土壤中的全氮及氮素回收率的指标。结果表明：不同形态氮素添加对植物地上部分生物量及全氮含量影响显著（P<0.05）,但对土壤全氮含量无显著影响;氮素的当季利用率在6.28%～26.82%之间,土壤残留率在16.06%～58.13%之间,损失率在15.05%～77.66%之间。试验表明高寒草甸中酰胺态是提高植物地上生物量、全氮含量及氮素利用率的最佳氮素形态。     

贝加尔针茅草原土壤无机氮含量对氮素添加的响应

土壤无机氮是可以直接被植物根系吸收的氮素形态,也是表征土壤肥力的重要参数。基于内蒙古贝加尔针茅草原长期氮素添加(NH4NO3)试验平台,本研究选取4个氮素添加水平,分别是0(CK)、30(N30)、50(N50)和100 kg N·hm-2·a-1(N100),探究氮素添加对土壤无机氮的影响。于2015年生长季(6—10月)每月中旬分别采集0~10、10~20、20~30、30~40 cm四个土层深度的土壤样品,测定土壤铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)含量。结果表明:贝加尔针茅草原0~40 cm土壤中,CK、N30和N50处理的土壤铵态氮含量较土壤硝态氮含量高,N100处理中,二者几乎各占一半,生长季内无机氮含量的变化趋势与硝态氮一致;各处理土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量在土层间的关系均表现为:0~1010~2020~3030~40 cm,且都随氮素添加水平增加而增加。经方差分析表明,氮素添加、取样时间、土层深度及三者交互作用对土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均有极显著影响;本试验中,在自然水热条件下,N100处理有明显的硝态氮累积,达"氮饱和点"。     

氮素形态对饲料桑树幼苗生长和光合特性的影响

以饲料桑树品种“青龙桑”（Morus alba cv Qinglong）为试验材料,通过水培方式研究了等氮条件下铵态氮和硝态氮两种形态氮源及其配比对桑树幼苗生长和光合特性的影响。结果表明,桑树幼苗在单一硝态氮或单一铵态氮条件下,植株高度、叶片数、叶片面积和根系长度均低于铵态氮和硝态氮配合施用,桑树叶片和根系生物量的变化也呈现类似趋势。铵态氮和硝态氮摩尔浓度比为50∶50和25∶75时桑树幼苗生长和生物量最高,而当铵态氮和硝态氮摩尔浓度比例为25∶75时桑树净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）高于其他处理,单一硝态氮或单一铵态氮处理降低了桑树叶片表观量子效率(AQE),提高了桑树叶片的光补偿点(LCP)。以上结果说明饲料桑树是一种偏硝性的植物,以铵态氮和硝态氮摩尔浓度比为（50∶50）～（25∶75）最适合。     

不同有机/无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响

氮沉降增加已成为全球变化的重要现象之一，已显著影响草地土壤氮素循环。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了6年不同形式氮添加试验，设置无机氮和有机氮比例分别为：10∶0 （N₁），7∶3 （N₂），5∶5 （N₃），3∶7 （N₄），0∶10 （N₅）和对照处理0∶0 （CK）。通过土壤有机质物理分组及室内矿化培养的方法，从氮素形态、氮素组分及氮素潜在矿化三方面研究不同比例有机、无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响。结果表明，土壤全氮含量未受氮素添加形式的影响；氮添加显著提高了0~20 cm土层矿质氮含量，尤其是土壤硝态氮，其中N₄（无机氮∶有机氮=3∶7）混合氮肥处理下硝态氮含量增幅最大，较对照处理增加1332%。不同形式氮添加没有影响氮素在土壤颗粒态有机氮（轻组）及矿物结合态有机氮（重组）中的占比；N₁（无机氮∶有机氮=10∶0）处理显著提高了0~10 cm土层颗粒态有机氮（轻组）及0~20 cm土层矿物结合态有机氮（重组）中的氮素相对含量，较对照分别增加了91%和44%。氮添加增加了10~20 cm次表层土壤硝化速率的同时降低了氨化速率，但土壤净氮矿化速率不受氮添加形式的影响。因此，有机/无机氮添加比例变化对草原土壤氮素形态和周转的影响也更加复杂。     

饲用玉米氮素分配与根系特征对不同生物炭施加深度的响应

施用氮肥是当前饲草生产中提高产量的主要方式,而过量施氮会增加养分淋溶,产生环境问题。生物炭近年来已被用作新型土壤改良剂来缓/控释氮肥并见初效,而生物炭施用方式尚待优化,不同深度施用生物炭对土壤氮素和植株氮素分配的影响仍需进一步分析。本研究以不施生物炭为对照,设0-20、20-40、40-60 cm施用深度处理开展野外盆栽试验。结果表明,与其他处理相比,表施(0-20 cm)生物炭更有利于生物量提升,可有效提高总生物量19.3%,果实生物量较对照高出24.6%(P <0.05);在氮素积累方面,0-20 cm施加生物炭处理玉米(Zea mays)地上部分氮含量提升29.9%,果实以及叶鞘部分氮含量显著高于对照(P <0.05),两部分分别高出29.7%、42.3%,氮素积累情况与生物量提升情况一致;在土壤氮固持方面,0-20 cm施加深度下土壤硝态氮含量高于其余处理,而适度增加施用深度(20-40 cm)更利于土壤铵态氮固持。各生物炭施用深度处理均能促进根系生长,20-40 cm施加深度下总根长显著长于对照(P <0.05),0-20 cm施加深度下总根表面积高于对照,...     

祁连山东缘高寒草甸植物及各部位对氮素添加的响应

为探究氮添加处理下高寒草甸草原植物的氮吸收和分配模式,本研究以祁连山东段高寒草甸草原为研究对象,分别施入0,10,20,30,40 g·m^-2的尿素,测定不同施氮水平下不同经济类群和优势种植物的生物量、整个植株及各部位氮含量等。结果表明：相比于豆科和杂类草,禾本科和莎草科植物对于氮素的利用率更为高效;施氮与扁蓿豆（Trigonella ruthenica L.）、矮生嵩草（Kobresia humilis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）植物氮含量显著相关,与赖草（Leymus secalinus）和球花蒿（Artemisia smithii）的相关性较弱;施氮后植物叶片氮含量最高,其次是穗/花,茎的氮含量最低,且施氮对于植物叶片的氮含量有显著影响,对茎和穗/花的影响不显著。     

速效氮肥和缓释肥配施对高羊茅草坪质量及土壤硝态氮动态的影响

为了研究氮肥对草坪观赏质量及草坪土壤的影响,本试验分析了速效氮肥和缓释氮肥的不同配比对高羊茅（Festuca arundinacea）草坪质量及土壤硝态氮分布的影响。试验设六个处理：普通尿素与包膜尿素比例为7∶3（A）,6∶4（B）,5∶5（C）,4∶6（D）,3∶7（E）,及对照为不施肥（CK）。结果表明,当速效氮肥和缓释氮肥配施比例为3∶7时,草坪生长速率稳定,地上生物量增长均匀,分蘖数增加快,地下生物量增长大,草坪的观赏质量高。当高羊茅休眠时,各处理0～60 cm土层硝态氮积累量占0～100 cm土壤剖面积累总量的百分比为48%～60%,硝态氮的淋溶风险顺序为A > C > B > D > CK > E。综合分析速效氮肥和缓释氮肥配施比例对高羊茅观赏质量和土壤硝态氮时空分布下的环境风险,合理的配施比例应控制在3∶7左右。