稳定性~(15)N示踪技术在农业氮肥利用中的应用

[目的]氮肥在农业中占有重要的地位,因此植物氮素的营养学研究日益受到重视。了解稳定性~(15)N示踪技术应用于氮素的分配、积累及氮素利用率情况。了解稳定性~(15)N示踪技术在农业氮肥利用中的应用,为提高氮肥利用率、实现生态农业可持续发展提供必要的理论支持。[方法]利用文献资料概述稳定性~(15)N示踪技术在小麦、水稻、烟草、果树、豆科作物上的应用,着重论述氮素吸收、利用、分配的研究现状。[结果]稳定性~(15)N示踪技术是研究氮素营养吸收规律的一种方便、快捷、灵活的方法之一,在科学施肥、植物营养、农用化学物质残留等农业方面已被广泛应用。[结论]今后,应将稳定性~(15)N示踪技术应将更多的应用到农业、环境、生物食品学领域,拓宽稳定性同位素的应用范围,并建立和完善相关的同位素定量化解析模型,提高测定位同位素的准确性。     

利用~(15)N研究玉米-大豆套作体系中氮素利用特征

【目的】明确不同氮水平下玉米-大豆套作系统中氮素利用特征。【方法】通过~(15)N标记试验,研究了2种氮水平和3种种植模式下作物氮素吸收、土壤氮素残留与损失及大豆生物固氮量的影响。【结果】套作系统内(IMS)玉米植株总氮吸收量和~(15)N吸收量显著高于玉米单作(MM);IMS内的大豆总氮吸收量低于大豆单作(MS),而IMS内大豆的~(15)N吸收量较MS显著增加,且IMS内大豆的固氮比例及固氮量较MS显著增加。IMS中玉米和大豆对~(15)NH_4~+总吸收量显著高于~(15)NO_3~-,且其土壤中的~(15)N残留量~(15)NH_4~+均低于~(15)NO_3~-,~(15)N主要残留于0~40 cm土壤中。此外,IMS的~(15)N回收率显著高于各单作,~(15)N损失率低于各单作处理,且IMS的~(15)N回收率~(15)NH_4~+显著高于~(15)NO_3~-,~(15)N残留率~(15)NO_3~-显著高于~(15)NH_4~+,而~(15)N损失率无显著差异。【结论】与相应的单作相比,玉米-大豆套作显著提高了~(15)N回收率、残留率,降低了~(15)N损失率,增强了大豆生物固氮作用,是一种资源高效、环境友好的可持续农业种植模式。     

应用~(15)N示踪技术研究烟草对氮素肥料的吸收与分配

~(15)N示踪结果表明,烟草在现蕾期吸收氮量最高,团棵期最低;各生长时期烟株体内的氮素主要分布在叶部,茎和根分布较少。烟草对氮素的吸收利用不仅与土壤中速效氮含量有关,同时与氮肥种类、海拔高度、土壤质地、温度的高低密切相关。     

应用~(15)N研究施氮时期对寒地不同品种水稻氮吸收和分配的影响

采用~(15)N示踪技术对不同品种水稻的氮素吸收和分配规律进行研究。结果表明,在生育前期,两个水稻品种植株以吸收肥料氮为主,后期以吸收土壤氮为主。但是,穗重型水稻(V7)在灌浆期以前,施蘖肥、穗肥、粒肥处理水稻植株以吸收肥料氮为主,施基肥处理在抽穗期之前以吸收肥料氮为主,而后转向吸收土壤氮;穗数型水稻(V10)在抽穗期以前,施基肥和蘖肥处理水稻植株以吸收肥料氮为主,施穗肥和粒肥处理在灌浆期之前以吸收肥料氮为主,而后转向吸收土壤氮。两个水稻品种籽粒中肥料氮比例随施氮时期的后移而升高,分期施肥氮的利用率要高于一次性施肥。     

应用~(15)N研究金丝小枣的吸氮规律

在微区条件下,通过春、夏、秋三个季节对金丝小枣施用~(15)N 标记的尿素,研究发现夏施时枣树能利用25%左右的肥料氮,且吸收速度很快,有利于当年果实的高产。秋施时 N 的利用率只有12%,近一半仍保留在土壤中,而春施约72%的 N 损失掉。春秋枣树的吸氮速度都较低,此时施用氮肥必然导致利用率低,经济效益也低。夏季是金丝小枣的最佳施氮时期。     

氮肥深施对作物产量和氮肥利用率的影响

应用盆栽试验和15N示踪技术，研究了辽宁省两种主要耕作土壤氮肥施用方法对玉米、水稻产量和肥料利用率影响。结果表明，氮肥深施能显著提高作物产量和肥料利用率。玉米以硫铵深施10或15m，尿素深施10cm时增产效果明显；水稻施硫铵和尿素均以深施15m增产效果最好。两种氮肥表施和施5cm效果不好。旱田流铵和尿素均以深施10或15cm利用率最高，平均达到52.62％；水田施硫铵以深施10或15cm利用率最高，平均达到57．48％，尿素则以深施10cm；。利用率较高。氮肥深施能增加土壤肥料氮残留率，减少氮素损失。     

苹果氮素营养研究 Ⅴ.不同形态~(15)N的吸收、运转特性

在盆栽条件下利用~(1)N示踪物——(~(15)NH_4)_2SO_4,Ca(~(15)NO_3)_2及~(15)NH_4NO_3与NH_4~(15)NO_3研究苹果植株对不同形态氮肥的吸收、运转特性及不同季节的吸~(15)N特性。结果表明在分别施用Ca(~(15)NO_3)_2、(~(15)NH_4)_2SO_4及~(15)NH_4NO_3时,植株的吸~(15)N量除根系外,以(~(15)NH_4)_2SO_4最多。但是采用同一形态~(15)N肥标记不同离子(~(15)NH_4NO_3与NH_4~(15)NO_3)的示踪物作试验时,植株吸收的~(15)N量,不论是春季还是夏季均是~(15)NO_3—N高于~(15)NH_4—N。~(15)NH_4—N分配到枝、干与根系中的量比~(15)NO_3—N少30～40%新梢与叶片中的~(15)N量随季节的不同而不同,春季二者差异小,约少10～20%,夏季差异增大,分别少70%与40%。不同季节~(15)N的运转方向不同,但不同形态~(15)N的运转规律是一致的。春季主要运向叶片,新梢、细根等新生器官,枝、干中的~(15)N量仅占叶片的5%,夏季根系与枝、干的~(15)N量显著上升,约比春季增加100～150%,而叶片中~(15)N量显著下降,尤为中、短梢上的叶与春季相比下降85%左右。说明春追氮利于叶片、新梢等新生器官的建造,夏追氮则利于根系的第二次生长及枝、干的加粗生长与芽的分化。本文为进一步揭示NH_4—N与NO_3—N作氮源时,对苹果树生长发育过程中物质代谢与植株形态的相互作用的研究打下了基础。     

应用~(15)N对花生最佳氮磷配比的研究

1985～1986年应用~(15)N标记氮肥,对不同氮磷配比的肥料效应及花生对氮磷肥的吸收利用进行了研究.两年三组试验结果表明,在全氮含量低(5～6级)、速效磷含量中等偏上(3级)的土壤条件下,磷肥对花生的增产效果高于氮肥,氮磷配施好于氮磷单施,N:P=1:1.5效果最佳,其次是1:1和1:2.大田微区氮磷配施,氮肥利用率提高4.9%,氮肥在土壤中残留率增加3.6%,氮肥损失率减少8.5%.     

应用~(15)N示踪技术对不同品种大豆的三种氮源吸收利用的研究

试验中以３ 个大豆品种为供试作物, 设两个氮水平。试验结果证明施氮水平由 Ｎ１ 增加到 Ｎ２ 时, ３ 个品种大豆全株的全氮积累随之增加, 其中３ 种氮源也分别有所增加。在 Ｎ１ 和 Ｎ２ 两种氮水平下, ３ 个品种大豆全株中对３ 种氮源的积极累量和分配比例也有所不同。     

不同氮肥水平对水稻15N吸收的影响（英文）

采用田间试验的方法,利用15N同位素示踪技术,研究了施氮对龙粳31和空育131两个水稻品种15N吸收与分配的影响。试验结果表明:植株生长前期水稻吸收的氮素的量最高;水稻籽粒中的15N累积分配量龙粳31高于空育131,而在茎秆龙粳31低于空育131;水稻吸收的氮在植株体内的重新分配和转运效率对龙粳31的产量增加有重要作用。     

硝酸铵在旱地土壤中后效的研究

本文采用玉米、高梁~(15)N示踪微区试验,对硝酸铵在白浆土、草甸黑土、淡黑钙土上施用的后效与残留分布进行了研究,结果表明:硝酸铵在三类土壤上施用,当年的残留氮平均占施入氮量的15～30％,施后第2、3年分别为12～22％,8～10％。在各类土壤中的残留量,三年结果都是白浆土>淡黑钙土>草甸黑土。残留氮集中分布在0～40cm的土层中,其量占残留氮量的84～93％,只有7～16％分布于40cm以下的土层中。硝酸铵施后三年总利用率平均为61.21％,硝酸铵施后第2、3年的总利用率为2.12％。硝酸铵有明显后效。     

应用15N示踪技术研究氮磷复(混)合肥料的肥效和残效

1984～1986年连续4茬作物的盆栽试验结果表明:①硝酸磷肥、尿素磷铵和尿素普钙对春麦和麦茬稻均有明显的增产作用。但肥料之间无显著差异。②春麦对不同肥料氮的利用率无明显差异,而对肥料中不同形态氮素的利用率略有差异。麦茬稻对尿素普钙中氮的利用高于硝酸磷肥;而不同形态氮素的利用率之间差异较小。③收获春麦后土壤中尿素磷铵和尿素普钙中氮的残留率分别为52.9%和52.1%,高于硝酸磷肥(49.4%)。不同形态氮麦中尿素残留最多;NO_3~--N 次之;磷铵氮最少。在收获麦茬稻后,土壤中仍有1%的残留氮素。④春麦生长期中,氮肥的损失率为12.0%～24.5%。麦茬稻生长期间,氮肥的损失率约为20.0%～30.0%。显然过多的施肥是不经济的。特别是硝酸磷肥和尿素。⑤第四茬水稻对残留肥料仍可利用,其利用率达0.8%～1.1%。     

应用15N示踪技术研究硝酸磷肥的氮素效应

利用(15)~N示踪技术研究了硝酸磷肥的氮素效应,结果表明:①作基肥施用时,各种肥料对小麦的增产效果相同,但在小麦生长初期,不同肥料有不同的肥效,硝酸礴肥优于尿素重钙。②作物对肥料氮的吸收和利用取决于氮素形态,其顺序为:硝酸磷肥的 NO_2-N>磷铵态N>尿素态 N>硝酸磷肥的 NH_4-N。肥料氮的气态损失以硝态 N 损失最少,尿素态 N 次之,两年结果非常一致。     

绿洲潮土上玉米施锌的增产效果和使用技术

我们就黑河流域绿洲潮土上玉米施锌的效果和技术,进行了多年的田间试验研究。结果表明：绿洲潮土上玉米施锌增产的主要原因是土壤有效锌含量低,施锌玉米籽粒增产量为34.3-74.2kg/亩,增产率为10.2-23.4%。并且,施锌增产率与土壤有效锌含量间呈幂函数曲线关系,即y=9.388x#+-1.908。施锌最有效的方法是锌浸种加叶面喷锌。并初步确定,土壤有效锌（DTPA-Zn）临界含量为1.00ppm。     

徐淮地区石灰性土壤磷肥残效的研究——Ⅰ.磷肥对土壤有效磷库的影响及其增产效应

试验结果表明:土壤原有速效磷高的淮农所淤土,随着磷肥用量增加,土壤速效磷含量迅速提高;新渡沙土原有速效磷含量低,施过磷酸钙150kg/亩时,只提高到8.6ppm(1985年10月)。土壤有效磷库的变化亦与土壤原有供磷水平有关。淮农所淤土有效磷库最高达171.7ppm(ColWell-P),而新渡沙土只有51.7ppm。除淮农所淤土外,其余4种土壤,小麦施磷肥增产14％～59％,并随磷肥用量的增加而提高。在稻麦轮作中,磷肥应重点施于小麦,水稻利用其残效。     

有机肥对土壤有机磷组分及其有效性的影响

本文采用Bowman-Cole法,对1984和1986年吉林省农科院黑土定位试验各小区土样,进行了有机磷分组分析,并测定了土壤全磷和有效磷含量。分析结果表明:施用有机肥,首先使土壤相对活性有机磷和高稳态有机磷增加。然后再转化为其它形态的有机磷或无机磷。土壤有效磷和活性有机磷、相对活性有机磷及中稳态有机磷均呈显著相关。有机肥使石灰性土壤pH下降,磷的有效性提高。     

应用15N研究几种氮素肥料的使用及其残效

通过二年三茬作物的田间微区(15)~N 示踪实验,研究了亚硫酸铵(ASI)、亚铵造纸制浆废液(WPF)和液氨(AA)的肥效和残效。作物是水稻—小麦—水稻,主要结果表明,这三种肥料都是很有使用价值的,有待开发。     

硝酸磷肥双标记方法的研究

本文根据硝酸磷肥的特性和同位素示踪的要求,经过实验,提出了在实验室条件下合成(5)~N(32)~P 双标记硝酸磷肥的途径。工艺流程可靠,回收率高,可根据需要设计标记比强和丰度。有使用价值。     

脲酶抑制剂对尿素在土壤中分解速度的影响

选用酚类、醌类和盐类化学药剂以及农副产品下脚料等28种物质作为脲酶抑制剂进行室内比较试验,筛选出醌氢醌,1,4-对苯二酚、邻苯二酚、对苯醌、C-F-1、CuSO_4·5H_2O、烟碱、石灰氮、双氰胺和蓖麻叶等10种抑制率较高(平均达44.82%)的脲酶抑制剂。试验结果还表明,同一种抑制剂在 pH7.0～8.0条件下抑制率较高;抑制剂的抑制率随着尿素用量的增加而降低,而随着培养温度的升高而提高。     

不同供磷水平对平邑甜茶生长及15N-尿素吸收和利用的影响

以盆栽平邑甜茶为试材,采用15N示踪技术研究了5个磷(P2O5)水平处理(0、400、600、800、1000 mg/kg)对平邑甜茶生长及15N-尿素吸收、分配和利用的影响。结果表明:随着施磷量的增加,植株的株高、茎粗、干重和叶面积均先增加后减少,400 mg/kg水平时植株正常生长,株高、茎粗、干重和叶面积最大,分别为27.72 cm、0.428 cm、8.07 g和15.12 mm2;1000 mg/kg水平时植株生长受抑制,株高、茎粗、干重和叶面积最小分别为21.86 cm、0.318 cm、6.13 g和13.73 mm2;植株不同器官(根、茎、叶)的Ndff值也表现出同样趋势。植株全氮、15 N吸收量、氮肥利用率随着施磷量的增加均表现出先增后减的趋势,400 mg/kg水平时植株全氮、15N吸收量和利用率最大分别为0.1146 g、0.0012 g和4.11%,600mg/kg水平时植株全氮,15N吸收量和利用率分别为0.1090 g、0.001 g和3.01%;800 kg/kg水平时,植株全氮,15 N吸收量和利用率分别为:0.0927 g、0.0007 g和2.23%,而1000 mg/kg水平时全氮、15N吸收量和利用率最小分别为0.0847 g、0.0007 g和2.04%。