生化抑制剂和腐植酸联合添加对尿素在黑土水稻种植中氮素供应稳定性的影响

  目的  研究同时添加不同种生化抑制剂和腐植酸后尿素在黑土区水田的施用效果,为黑土区稻田新一代高效稳定性尿素肥料的研制提供理论依据。  方法  采用盆栽方法,以不施氮肥（CK）及施用尿素（N）为对照,通过测定水稻土中的氮素转化特征及水稻生理指标、产量及氮肥利用效率等的影响,探究添加腐植酸（HA）、N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和2-氯-6-三甲基吡啶（CP）及腐植酸分别与三种生化抑制剂组合制成的7种稳定性尿素肥料改善氮素供应稳定性的差异。  结果  ①相比单施普通尿素,添加腐植酸及NBPT、DMPP、CP均能提高水稻产量、吸氮量及尿素氮肥利用效率。② 相比单独施用NBPT,尿素联合添加NBPT和腐植酸后能有效抑制土壤硝化作用,分别提高水稻株高、分蘖数和叶绿素含量1.84%、13.38%和2.80%,但会降低水稻产量、叶面积指数、水稻吸氮量、氮肥利用率及偏生产力。③ 相比单独施用DMPP,尿素联合添加腐植酸、DMPP能分别提高水稻株高、分蘖数和叶绿素含量3.04%、5.20%和3.71%,显著降低土壤硝化抑制率、水稻产量、水稻吸氮量、氮肥利用率及偏生产力（P < 0.05）。④ 相比单独施用CP,尿素联合添加腐植酸、CP提高了土壤速效氮含量、水稻株高、分蘖数、叶绿素含量、生物产量,显著提高水稻籽粒产量、水稻吸氮量、氮肥利用率及偏生产力（P < 0.05）。  结论  腐植酸与CP联合添加制成新型稳定尿素肥料用于在东北黑土区水稻栽培,有利于作物增产及氮肥利用率的提高。     

长期定位培肥黑土土壤蔗糖酶活性动态变化及其影响因素

长期定位试验研究不同施肥对玉米生长季土壤蔗糖酶活性的动态变化结果表明,玉米生长季施用高量有机肥处理土壤蔗糖酶活性波动较大,而施低量有机肥处理基本无明显变化,施化肥与未施肥处理有一定波动性,玉米生育前期其土壤蔗糖酶活性上升较快,后期基本保持不变。长期施有机肥处理黑土蔗糖酶活性明显高于施化肥和未施肥处理,且施高量有机肥明显高于施低量有机肥处理,其生长季土壤蔗糖酶活性保护容量为5 6mg/ g土·d且季节性变化平稳,可保持较高C转化能力,土壤有机质保持土壤蔗糖酶免遭变性、免遭分解作用显著。未施肥和施低量有机肥处理中部分土壤生物、理化性状因素与黑土蔗糖酶活性的动态变化呈显著或极显著相关性。黑土蔗糖酶活性与绝大部分土壤因素和植物N、P、K含量呈显著或极显著相关性     

不同开垦年限白浆土磷素吸附特征

选取开垦0,1,10,20,30年白浆土为研究对象,采用室内培养方法,以Langmuir方程研究白浆土磷素吸附特征,并分析Langmuir方程特征参数.结果表明:在外源磷浓度为0～50 mg/L时,随平衡液浓度增加,不同开垦年限白浆土磷素吸附量显著增加;不同开垦年限白浆土间磷素吸附量存在明显差异,开垦30年明显低于其他开垦年限,开垦10年显著高于其他开垦年限土壤.长期耕作施肥可显著降低白浆土磷素吸附亲和力常数(k)、最大缓冲容量(MBC)、标准需磷量(SPR).其中又以开垦30年土壤的k、MBC、SPR值最低.施肥对最大吸附量(Xm)的影响不显著.     

减氮配施抑制剂及鸡粪提高尿素氮在稻田土壤中的转化及利用

  【目的】  探究氮肥减量配施氮肥抑制剂和鸡粪的情况下土壤及肥料氮素供应和利用状况,及其对土壤肥力和水稻产量的影响,为我国东北地区水稻生产中提高氮肥利用效率、实现节肥增效提供理论基础。  【方法】  采用15N同位素示踪技术,盆栽试验设不施氮肥处理 (CK)、常规氮肥 (15N示踪尿素) 处理 (N)、80%尿素氮+20%鸡粪氮处理 (NM)、80%尿素氮+抑制剂处理 (NI)、80%尿素氮+抑制剂+20%鸡粪氮处理 (NIM)。测定不同生长时期来自于土壤及肥料中的铵态氮、微生物量氮含量及植株含氮量,收获时测定水稻产量。  【结果】  1) NI处理在土壤及肥料来源的铵态氮供应能力方面与N处理相当,抑制剂添加对氮肥减施有一定的补偿作用。在分蘖期和灌浆期,NM处理供氮能力优于无机氮肥处理。NIM处理在铵态氮和硝态氮供应能力方面效果最好。与N处理相比,NIM处理在水稻返青期、分蘖期和灌浆期土壤铵态氮含量分别提高了19.2%、66.3%和36.5%,硝态氮含量分别提高了13.9%、12.7%和17.3%,15NH₄+-N含量在分蘖期增加了14.59 mg/kg。2) 无机氮肥处理 (N、NI) 对土壤微生物量碳含量无显著影响,但添加鸡粪处理 (NM、NIM) 显著提高了返青期和灌浆期土壤微生物量氮含量 (P < 0.05)。与N处理相比,NIM处理在水稻返青期、分蘖期、灌浆期和成熟期土壤微生物量碳含量分别提高了32.61%、29.23%、53.46%和2.85%,微生物量氮含量分别提高了147.98%、22.97%、133.33%和24.63%,15N-微生物量氮含量在分蘖期增加了约22.56 mg/kg。3) 抑制剂及鸡粪添加均提高了水稻产量和生物量,NIM处理的水稻生物量、产量和吸氮量较N处理分别提高了83.59%、124.18%和46.66% (P < 0.05),土壤中肥料氮的残留量显著增加了56.48%,肥料氮的损失减少了约78.7%。NIM处理的氮素吸收利用率、氮肥农学效率等显著高于其他处理,抑制剂与鸡粪在提高肥料氮素利用率方面存在显著交互作用。  【结论】  在我国北方棕壤水稻土上,在尿素中添加抑制剂 (1%PPD+1%NBPT+2%DMPP) 或者用鸡粪替代20%的尿素均能改善土壤氮素供应,氮肥减量20%配施抑制剂和鸡粪不仅不会减产,还会在提高水稻产量的同时提高肥料利用率。从肥料氮释放及水稻吸收利用的角度综合考量,减少20%尿素投入,添加氮肥抑制剂,以及添加氮肥抑制剂的同时,用鸡粪替代20%的尿素的效果较好。     

聚天冬氨酸尿素对土壤微生物量碳、氮的影响

土壤微生物量碳、氮是植物营养与土壤肥力的主要参数之一。采用对聚天冬氨酸、普通尿素及聚天冬氨酸尿素肥料培养实验、小麦盆栽方法,研究了普通尿素及聚天冬氨酸尿素对土壤微生物量碳、氮的影响。培养试验结果表明:聚天冬氨酸在培养早期能促进土壤微生物量碳、氮增加,聚天冬氨酸尿素处理比普通尿素处理对土壤微生物量碳、氮的作用更有效,前45 d,普通尿素处理的土壤微生物量氮降幅达21.87 mg.kg-1,而聚天冬氨酸尿素处理的土壤微生物量氮仅降低4.8 mg.kg-1;盆栽条件下,三叶期聚天冬氨酸尿素处理比普通尿素处理的土壤微生物量氮差值最高达12.57 mg.kg-1,成熟期差值为2.85 mg.kg-1,抽穗期、成熟期的聚天冬氨酸尿素处理比普通尿素处理土壤微生物量碳分别低16.12和14.81 mg.kg-1。说明聚天冬氨酸尿素的碱解氮易被聚天冬氨酸吸附,养分持效时间更长,比尿素具有一定增效作用。     

膜材及喷膜工艺对尿素包膜效果的影响

为探求不同的膜材、包膜工艺对尿素包膜的影响,改进包膜尿素生产技术。该研究选用3种不同膜材,分别采用侧喷与底喷两种工艺条件对颗粒尿素进行包膜,通过对包膜尿素表观状况进行电镜观察和水中溶出动态进行研究,结果发现：对于同一膜材而言,采用底喷包膜尿素的缓释效果好于采用侧喷的。对于包膜液黏度较大、雾化效果不佳、溶剂不易挥发的膜材,应选择底喷工艺进行包膜,对于黏度适中的包膜液采用底喷与侧喷工艺均可以获得较为满意的效果。     

缓/控释尿素在稻田土壤中养分释放与转化特点及脲酶响应

采用田间应用试验方法,研究利用3种生化抑制剂双氰胺(DCD)或3,5-二甲基吡唑磷酸盐(DMP)和N丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对尿素氮转化的协同作用、结合氮肥增效剂多肽(PA)或丙烯酸树脂包膜制成的缓/控释尿素肥料在北方粳稻土壤中养分释放与转化特点,明确肥料在北方稻田土壤中的缓/控释性能。结果表明:所用肥料在水田土壤中尿素态氮都能保持到水稻灌浆期,尿素有效性至少可达82d,2种生化抑制剂结合包膜肥料可达146d,完全可以满足水稻整个生长期的氮素供给,脲酶抑制剂NBPT及包膜层具有显著的缓/控释作用效果;而多肽活性物质在稻田土壤中无明显抑制尿素转化作用。在水稻生长前、中期,土壤铵态氮含量很高,完全能满足水稻对铵态氮的吸收,硝化抑制剂DCD或DMP和水田淹水土壤生态环境共同作用使土壤中铵态氮大量存在、硝态氮较少,总体上DMP作用效果优于DCD;所有肥料对水田土壤脲酶活性影响差异不大,PA没有起到保持土壤中大量的氮素养分和减少氮素损失的显著作用。     

不同硝化抑制剂组合对铵态氮在黑土和褐土中转化的影响

【目的】添加硝化抑制剂和氮肥增效剂是提高氮肥利用率的有效方法。研究不同硝化抑制剂和氮肥增效剂组合对不同性质土壤中铵态氮转化特征的影响,为科学合理选择抑制剂提供理论依据。【方法】供试生化抑制剂包括2-氯-6 (三氯甲基) -吡啶 (Nitrapyrin,CP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐 (DMPP)、1-甲氨甲酰-3-甲基吡唑 (CMP)、3-甲基吡唑 (MP)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶 (AM)、N-guard、二氰二胺 (DCD)。供试土壤为黑土和褐土,以氯化铵为氮肥,按照常用量添加各生化抑制剂制备稳定性肥料,用于室内恒温、恒湿土壤培养试验。试验设不施肥 (CK)、氯化铵 (N)、N + CP、N + CP + AM、N + CP + DCD、N + CP + N-guard、N + CP + DMPP、N + CP + CMP、N + CP + MP等9个处理。在培养第1、4、7、11、15、22、30、45、60、75、90、105、120天取土样,测定土壤含水量、土壤NH₄+-N和NO₃–-N含量,并计算硝化抑制率。【结果】在黑土和褐土两种类型土壤中,铵态氮转化特征具有显著差异,在弱酸性黑土中硝化反应速率显著低于碱性褐土。在黑土中,不同硝化抑制剂组合N + CP、N + CP + N-guard、N + CP + DMPP、N + CP + DCD、N + CP + CMP、N + CP + AM、N + CP + MP都表现出较好的硝化抑制效果,可以维持黑土中较高的铵态氮含量超过4个月以上。其中N + CP、N + CP + DCD、N + CP + N-guard处理在120天时,其硝化抑制率为37%～40%。而N + CP + AM、N + CP + MP、N + CP + DMPP为32%～36%,N + CP + CMP为26%。在褐土中,N + CP + DCD组合硝化抑制效果最大,在培养120天,其硝化抑制率为20%;其次是N + CP、N + CP + AM,其硝化抑制率在培养第105天时分别为23%、12%,在培养第90天时分别为63%、60%;N + CP + N-guard、N + CP + DMPP、N + CP + MP、N + CP + CMP在培养第75天时硝化抑制率分别为43%、42%、37%、35%,有效硝化抑制作用时间可维持75天左右。【结论】在黑土和褐土2种不同类型土壤中施用氯化铵氮肥,应添加专一硝化抑制剂或组合制成高效稳定性铵态氮肥。在湿润地区pH较低的酸性土壤上,例如黑土,适宜的硝化抑制剂较多,其中N + CP或N + CP + N-guard、N + CP + DCD组合的硝化抑制效果显著且持续时间长。在干旱半干旱的碱性土壤上,例如褐土,N + CP + DCD组合的硝化抑制效果和持续时间优于其他组合,可用于褐土上施用的高效稳定性氯化铵氮肥的生产。     

缓释尿素施用量对韭菜生长和土壤有效氮的影响

采用盆栽试验,研究了缓释尿素的不同施用量对韭菜生长、产量、效益及对土壤有效氮含量的影响。试验结果表明：施用缓释尿素能明显促进韭菜的生长发育,但过量的施用缓释尿素对韭菜的生长有抑制作用,表现为株高、茎粗和叶宽等指标明显的降低;韭菜的产量和经济效益在处理4（T4）达到最高,分别为65573.85 kg/hm2和131147.7元/hm2,以后均逐渐下降,各处理之间差异极显著;缓释尿素施用量增加,土壤有效氮的含量逐渐增加,二者成正相关,相关系数为0.9869。过量的施用缓释尿素会降低韭菜的产量和效益,盆栽韭菜每次最适宜的缓释尿素施用量应为450 kg/hm2,缓释尿素能有效的增加土壤有效氮的含量。     

持续六年施用不同磷肥对稻田土壤磷库的影响

以草甸棕壤稻田为研究对象,采用磷素分级方法研究持续6年施用不同磷肥对稻田土壤磷库组成及磷有效性的影响,明确最有效培肥稻田土壤的磷肥品种。结果表明,持续6年施用不同磷肥土壤无机态磷占土壤磷库的65.64%~81.30%,有机态磷占土壤磷库的18.70%~34.36%;施用不同磷肥均可增加土壤无机磷含量,其中施用磷酸二铵、重钙、过磷酸钙等常规无机磷肥土壤有机磷含量显著增加。施用包膜或含有机酸磷肥的土壤有机磷含量显著低于施用常规无机磷肥土壤。施用包膜或含有机酸磷肥可显著提高磷有效性,施用包膜重钙效果最好。含有机酸磷肥尽管能活化磷素,但也会导致养分流失。施用包膜或含有机酸磷肥是提高土壤磷素库容的有效措施。