水产养殖尾水初沉区中净化材料的应用对微生物酶活性的影响

通过检测除氮型改性凹凸棒土（Al@TCAP-N）和火山石的内部及周围水体有关氮、磷、有机物分解的酶活性和水质指标，利用高通量测序对材料和水体中的细菌和真菌进行分析，以研究尾水处理系统初沉区中水质净化材料处理尾水营养盐的机制。结果表明，Al@TCAP-N和火山石能增加其周围水体微生物碱性磷酸酶（AKP）、硝酸盐还原酶（Nar）活性；火山石能在早期（0~6 h）提高其内部有机磷水解酶（OPH）、氨单加氧酶（AMO）的活性；Al@TCAP-N能在后期（36~48 h）增加其内部脱氢酶（DHO）的活性；净化材料相互对比发现，火山石内部的酶活性整体高于Al@TCAP-N内部的酶活性；本试验表明水质处理最佳时间为36 h，总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（COD_Mn）的去除率分别为22.61%、9.52%和22.16%。在实际应用过程中，可通过Al@TCAP-N的吸附和火山石负载的微生物的双重作用降低水中营养盐的含量。浮霉菌门（Planctomycetes）、变形菌门（Protepbacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和壶菌门（Chytridiomycota）分别是材料表面微生物细菌和真菌中的主要门类。火山石能在净化初期促进有机磷化合物分解和硝态氮（NO₃^--N）转化为亚硝态氮（NO₂^--N），Al@TCAP-N在净化后期促进有机物的分解。Al@TCAP-N和火山石能促进水体中含磷化合物的分解和氮的转化。     

秸秆生物炭配施沼液对土壤有机质和全氮含量的影响

为增加沼液中养分在土壤中的滞留量,提高沼液利用效率,本文采用室内土柱试验,研究了不同生物炭混掺量(CK、0.5%、1.0%、2.0%)、生物炭混掺厚度(0、5、10、15、20 cm)和土壤容重(1.30、1.35 g·m^-3)对土壤有机质和全氮含量的影响。结果表明:土壤容重相同时,土柱入渗液渗出速率随生物炭混掺量和混掺厚度的增加而增大;土壤容重不同时,1.35 g·cm^-3土壤土柱入渗液渗出速率小于1.30 g·cm^-3土壤,土壤有机质和全氮含量均呈1.30 g·cm^-3土壤容重小于1.35 g·cm^-3土壤容重;土柱内有机质和全氮含量随生物炭混掺量增大而逐渐增加,生物炭混掺量为2.0%时对土壤有机质和全氮含量影响最大;土柱内有机质含量随生物炭混掺厚度增大而逐渐增加,生物炭混掺厚度为20 cm时对土壤有机质含量影响最大,而全氮含量在土壤容重为1.30 g·cm^-3、混掺厚度10 cm时影响最显著,土壤容重为1.35 g·cm^-3、混掺厚度15 cm时效果较为显著。研究表明生物炭配施沼液时土壤有机质和全氮含量受生物炭混掺厚度、混掺量和土壤容重综合作用的影响。     

减氮施肥对菠菜生长发育及品质的影响

以菠菜为试材,采用随机区组方法,研究尿素不同施肥处理对菠菜生长发育的影响,以期达到菠菜生产合理施肥的目的 .结果 表明:适量的减氮施肥对菠菜植株生长发育及生理指标影响不显著,但过量的减施会显著影响菠菜的株高和产量.随着施氮量的减少,菠菜的维生素C和可溶性糖含量均显著增加.可溶性蛋白质含量有所下降,品种间菠菜硝酸盐含量下降及草酸含量下降,分别达到显著水平.综合比较,以"夏丽"品种在减氮20％处理下效果最佳.     

耕作方式与氮肥用量对苦荞根系形态、灌浆特性及产量的影响

以苦荞品种‘晋荞2号’为试验材料,设置了4个氮肥处理:CK(不施氮,对照)、LN(低氮)、MN(中氮)、HN(高氮),研究耕作方式与氮肥用量对苦荞根系形态、农艺性状、灌浆特性及产量的影响。结果表明:不同氮肥处理间,根系形态、农艺性状及产量总体随施氮量基本呈先增加后降低的趋势,且基本以中浓度(MN)处理时最高;不同氮肥处理下的灌浆时期对粒重的贡献率均以中期>后期>前期;不同耕作方式处理间,根系形态、农艺性状及产量以深耕和常耕处理优于浅耕处理,籽粒灌浆速率(G_(mean))以深耕处理时最快;相关性分析表明,株高与主茎节数、主茎分枝数呈极显著正相关关系,产量与株高、根系表面积呈极显著正相关关系。表明深耕及中浓度氮肥处理时更利于苦荞生长发育。     

东北地区春玉米临界氮浓度稀释曲线的建立和验证

过量施氮是目前玉米栽培中存在的普遍现象,基于临界氮浓度稀释曲线计算得出的氮营养指数是诊断氮营养丰缺的重要手段。基于东北地区4个生态点的试验数据,构建了东北地区春玉米临界氮稀释曲线,并在此基础上建立了氮营养指数模型和需氮量模型,结果表明,东北地区春玉米地上部临界氮浓度与生物量符合幂函数关系。利用独立试验资料对建立的临界氮浓度稀释曲线进行检验,发现基于临界氮浓度稀释模型计算的氮营养指数可以准确诊断玉米植株的氮营养状况,并计算出实时的氮素需求量。该研究建立的东北地区春玉米临界氮稀释模型可以为该地区春玉米的氮营养诊断和动态调控提供较好的理论和技术指导。     

减氮配施生物菌剂对土壤肥力及烟叶产质量影响

为探讨生物菌剂在烤烟上的施用效果,研究了减氮配施生物菌剂对土壤肥力及烟叶产质量影响。结果表明:与常规施肥相比,减氮并配施生物菌剂处理能明显提高烟株各生育时期土壤中有机质、速效磷和速效钾含量,明显增加根际和非根际细菌和放线菌数量,烟叶产量提高172~586 kg/hm~2,产值提高8927~21357元/hm~2。烤后烟叶化学成分分析表明,与常规施肥相比,减氮并配施生物菌剂处理降低了中、上部叶总糖和还原糖含量,除处理T5(众邦)外,中部叶和上部叶烟碱含量均有明显下降,下部叶、中部叶和上部叶烟叶钾含量提高幅度为分别为0.12~0.53、0.03~0.41和0.14~0.65个百分点。不同生物菌剂间相比,以处理T4(人元)和处理T2(时科)在经济性状和烟叶化学成分协调性上表现较好。     

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm^-2·a^-1;低氮,N1,10 kg·hm^-2·a^-1;中氮,N3,30 kg·hm^-2·a^-1;高氮,N9,90 kg·hm^-2·a^-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P<0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P<0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。     

天山高寒草原植物叶片氮磷化学计量特征对氮沉降的响应

人类活动和气候变化导致的大气氮沉降急剧升高，将会影响高寒草原植物养分循环。为了研究氮沉降对高寒草原植物养分含量及生态化学计量学特征的影响。依托2009年在新疆天山巴音布鲁克高寒草原设置的长期氮沉降研究平台，于2017年7月和10月采集溚草（Koeleria cristata）、二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和天山赖草（Leymus tianschanicus）3种植物的成熟叶和老叶，分析3种植物叶片N、P元素生态化学计量对不同施氮水平的响应规律。结果表明：① 3种植物养分浓度及其化学计量比在成熟叶和老叶之间存在较大差异，成熟叶和老叶的N、P含量分别为12.78 mg·g^-1、0.88 mg·g^-1和6.88 mg·g^-1、0.46 mg·g-1mg·g^-1。3种植物成熟叶和老叶的N元素含量均为：二裂委陵菜>天山赖草>溚草,P元素含量同N元素含量趋势一致；② 氮添加增加了成熟叶和老叶N浓度，分别达12%和48%；成熟叶与老叶P浓度对氮添加的响应规律不一致，成熟叶P浓度对氮添加的响应与物种有关，而老叶P浓度呈一致的下降趋势；氮添加对成熟叶和老叶N∶P的比值影响亦不同，其中相对于成熟叶，老叶的N∶P呈显著增加趋势。③ 植物叶片的N元素、P元素和N∶P比三者之间的相关分析表明:N元素和N∶P之间呈显著正相关关系(P<0.05),在生长旺盛期和枯黄期，溚草和天山赖草的N与P元素之间没有发现显著相关性(P>0.05)，而二裂委陵菜呈现一定的差异性，在生长旺盛期二裂委陵菜叶片N与P元素呈显著的正相关、枯黄期呈显著的负相关(P<0.05)。表明长期氮的添加显著影响了3种植物叶片的养分含量和生态化学计量，不同物种间存在一定差异，未来氮沉降升高将会影响天山山地草原的植物养分循环。     

不同氮肥措施对小麦-玉米轮作农田无机氮分布和累积的影响

为了提高氮素的经济效益,减少氮素产生的农业面源污染,采用田间定位试验的方法,在子牙河流域研究不同氮肥用量和施肥措施对冬小麦-夏玉米轮作农田无机氮分布和累积以及对产量和氮肥利用效率的影响.结果表明,小麦-玉米轮作周期后,无机氮的分布和累积以均以硝态氮为主,从硝态氮分布看,土壤硝态氮含量随着施氮量的增加而显著增加,玉米收获...     

华北落叶松针叶碳、氮、磷含量及化学计量比的季节变化

【目的】碳(C)、氮(N)和磷(P)在林木的生长发育中有着重要作用,三者的含量变化和元素比值控制着林木的营养和生长状况。本研究主要分析了秦岭山区同一树种不同林龄叶片的C、N、P含量及化学计量比随季节变化的规律,为林木施肥管理提供依据。【方法】在林木生长季的不同月份(2012年5月到10月每月中旬),对秦岭5年生(5a)、10年生(10 a)、20年生(20 a)3种林龄的华北落叶松针叶进行定期采集,并测定不同月份各林龄针叶的C、N、P含量和化学计量比值,对不同林龄不同生长季华北落叶松针叶的C、N、P及C∶N、C∶P、N∶P的动态变化进行分析,并对其C∶N与氮含量、C∶P与磷含量进行相关性分析。【结果】1)3种林龄针叶的碳含量从生长初期(5 6月)到生长旺盛期(7 8月)逐渐增加,生长末期(8 9月)逐渐降低,但到落叶期(10月)又小幅回升。2)3种林龄华北落叶松针叶的氮含量在整个生长季内(5 10月)均呈现先降低后升高再降低的趋势,各林龄针叶氮含量升高和降低的时间存在差异,5 a和20 a林龄的针叶N含量从6月到生长旺盛期(7月、8月)基本上保持上升趋势,而10 a林龄针叶的氮含量6 7月份先逐渐降低,7 9月份急剧升高,落叶前期到落叶(9 10月)这段时间3种林龄针叶的N含量均急剧下降为最低值。3)3种林龄针叶磷含量在整个生长季节内的变化趋势基本一致,均先降低后升高再降低最终维持稳定。4)5 a、10 a和20 a林龄的华北落叶松在生长季节内针叶的C∶N变化范围分别为21.83 56.42、18.4358.49和22.54 87.83,变异系数分别达到了37.74%、42.05%和68.42%,随着树龄的增长其变异系数逐渐增大。5)5 a、10 a、20 a林龄的华北落叶松在生长季节内针叶C∶P的变化范围分别为169.17 402.85、180.54 395.01和213.02 398.75,变异系数依次为31.35%、31.43%和22.88%。6)针叶的N∶P,5 a、10 a、20 a在生长季节内的变化范围分别为6.77 15.42、6.38 20.13和4.44 14.45,变异系数分别为39.65%、50.86%和33.03%。7)各林龄针叶的C、N、P平均含量以及各比值之间的差异均不显著(P0.05)。【结论】3种林龄的华北落叶松针叶的C∶N、C∶P均与相应的N、P含量呈显著负相关(P0.05),随着N、P含量的变化以对数方程的形式减小。同时发现,氮是秦岭地区幼、中林龄华北落叶松生长的主要限制性因子,土壤中的氮养分不足会制约林木的生长,因此对本研究区的土壤应及时补充氮肥以满足华北落叶松正常生长的营养需求。