电超滤法(EUF)测定土壤钾素状况的合理性

通过化学方法提取的钾和电超滤方法提取的钾分别与作物吸钾量的相关性试验,证实了在水稻土钾素供应状况的研究方面,电超滤方法较之一般的化学提取方法无论从理论上还是在实际测定中都更具合理性。     

^15N标记有机无机氮在莴苣设施土体系中的转化与分配

应用＾１５Ｎ标记硫铵及稻草，实施了两者单施，配施的盆栽试验。结果表明：施入物料的Ｃ／Ｎ，稻草用量与稻草＾１５Ｎ的矿化率及吸收利用率呈反相关，与残留率呈正相关，随着施入物料Ｃ／Ｎ及稻草用量的增加，硫铵＾１５Ｎ的固定率及残留率相应提高，而吸收率则下降。施用占土重０．３１％～０．４６％，的稻草，能提高设施土壤的全氮量。     

电超滤浸提土壤养分的研究 Ⅲ.电超滤-吸光量与培养矿化氮的相关性

研究证明我国各类土壤(包括酸性、碱性、石灰性或旱地、水田土壤)好气培养法(测定培养后的 NO_3-N 和 NH_4-N)与厌气培养法(测定培养后的 NH_4-N 和初始 NO_3-N)结果之间都有很高的相关性;冬小麦盆栽试验的相关研究表明这二种培养法都可作为测定土壤有效氮的参比方法。另一方面,我国各地不同土类的三项电超滤-吸光量(EUF-Q_T,-Q_(OM)和-Q_(NO_3)能对应地表征土壤的 EUF-N_T,-N_(OM)和-N_(SO_3)。通过以培养矿化氮为参比的相关研究,证明我国各土类旱地土壤的这三项 EUF-Q 值可以很好地分别反映有效氮容量因子、土壤易水解的有机氮和土壤硝态氮;但 EUF-Q 法不能适用于水田土壤。     

电超滤浸提土壤养分的研究 Ⅳ.连续流动分析测定土壤电超滤氮和磷

研究电超滤-连续流动分析(EUF-CFA)联用技术测定土壤有效氮和磷的方法。在探讨紫外-过硫酸盐氧化土壤电超滤有机氮和 NH4-N 成为 NO_3~-以及氧化有机磷成为正磷酸根的机理和条件之后,研究并优化了 Technicon 自动分析仪测定 EUF-N_T,-N_(NO_3),-N_(org)和-P_T,-P_(min),-P_(org)的主要条件,提出了快速简便的方法,灵敏度和精密度都很高。     

δ15N在有机农产品鉴别上的应用前景

有机农业在世界范围内正呈现快速发展的趋势,有机产品识别受到人们的普遍关注。目前已有研究者提出将产品¹⁵N自然丰度(δ¹⁵N值)作为其鉴别指标。介绍了稳定性氮同位素的相关知识,解释了δ¹⁵N识别技术判断有机生产中肥料施用类型的可行性,并指出可能引起该技术鉴别误差的主要影响因素。建议在尽可能全面分析各个影响因素的基础上,结合δ¹⁵N识别技术与其他的认证管理措施,提高有机农产品鉴别的准确度。     

电超滤浸提土壤养分的研究 Ⅱ.表征旱地土壤有效氮的电超滤—吸光量

论述了新的表征旱地土壤有效氮的电超滤-吸光量(EUF-Q)概念、原理和计算法;提出了十分简便、快速、灵敏的测定方法;检定了土壤 EUF-Q 值的精密度和准确性。通过4年62份华北旱地土壤的 EUF-Q 值与盆栽冬小麦对氮肥反应的相关研究,表明土壤 EUF-Q 可以很好地表征旱地土壤有效氮的供应水平,远比通常所用的土壤全氮、碱解氮或有机质等化学法指数优越得多。此外还探讨了土壤 EUF-N 中 NO_3-N 和有机 N 的分配以及 EUF-N 的浸提动态。     

土壤电超滤—氮、磷、钾中无机和有机组分的分配及相关研究

 旱地土壤电超滤-氮和磷中无机与有机组分的分配和解吸溶解动态有很大的不同。电超滤-全氮中的硝态氮和有机氮大致各占一半；电超滤-全磷的绝大部分是无机磷，有机磷的贡献极小。电超滤-吸光量与电超滤-氮有极高的正相关，可以相互换算。二者与冬小麦吸氮量都呈高度相关，远优于土壤全氮和碱解氮等化学指数。电超滤-磷与小麦吸磷量也有很高的相关性，与Mehlieh3-P相同，稍低于Olsen-P，但差异不显著。华北石灰性土壤电超滤-钾值（0-35min）仅为交换性钾值的57%，二者的相关性极高，与小麦吸钾量呈中等高度的正相关。从电超滤-养分的解吸动态可以显示它们对植物供应的速率。     

葎草(Humulus scandens)叶总氮和δ15N与大气活性氮气体的关系

通过分析大气活性氮对广布野生植物葎草(Humulus scandens)叶片氮的影响,探索葎草作为大气氮沉降指示植物的可能性。试验采集了华北平原6个地点的葎草植物叶片,测量叶片全氮、δ15N值及其生境附近的大气活性氮(NH3-N和NO2-N)浓度。研究发现葎草叶全氮含量与大气中NH3-N浓度有很强的相关性,而与NO2-N及大气总活性氮浓度相关性很小;叶δ15N值与NH3-N和大气中总活性氮浓度均显著相关,而与NO2-N关系不显著。植物嫩叶比成熟叶的全氮含量更高,嫩叶δ15N对NH3浓度变化也更敏感。本研究结果初步表明,葎草嫩叶的全氮含量和δ15N值对NH3-N浓度有较好的指示作用,但此结论仍需更多实验数据的支持。     

应用~(15)N标记技术研究栓皮栎氮素的吸收

应用~(15)N示踪技术,对盆栽栓皮栎进行外源氮素标记,并分析2年内栓皮栎叶片氮含量变化及外源氮素间的比例关系,揭示氮素去向,对木本植物氮利用进行深入研究。结果表明,栓皮栎叶片施用硝酸铵后4周内氮含量达到最高,之后生长期内氮含量会随着生长时间增加而显著下降,并可根据原产地分别建立回归方程;标记后第20周叶片~(15)N平均丰度达(7.89±1.35)%;栓皮栎对外源氮素有较高的利用率,施入肥料后第4周即趋于平衡,第16周达到峰值,平均肥料氮比例(Ndff%)为(7.77±0.69)%,在第56周的新叶中仍达(5.46±0.79)%,2个生长期同期的Ndff%无显著差异。不同产地栓皮栎的氮吸收利用规律较一致;原产安徽的栓皮栎在外源氮素利用率及氮吸收量两方面均表现良好。     

土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的反硝化细菌法测定

本研究优化了采用反硝化细菌法同时测定土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的方法。在已有研究结果的基础上,通过采用5000~8000 r·min-1的转速离心、高纯氮气吹扫1 h、减少加样量及改造仪器自动进样器等措施对已发表方法进行了优化。对国际标准样品USGS34的分析表明,0.1~0.8μg NO-3-N样品量即可以得到较稳定、准确的测定值和校正值;同一时间内制备的硝酸盐δ15N的SD介于0.05‰~0.09‰之间,δ18O的SD介于0.28‰~0.48‰之间;在三个月之内δ15N和δ18O的测定值基本一致,表明该方法具有较好的准确度、精密度和稳定性。通过研究浸提剂、保存条件以及加热对测定土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的影响,结果表明:常用的去离子水、KCl、Ca Cl2可能都含有微量的硝酸盐,随着加样量增大,浸提剂中含有的硝酸盐可能就会影响δ15N和δ18O的测定;对于土壤硝酸盐的浸提液,冷冻保存效果较好,保证了土壤硝酸盐氮氧同位素的准确性和稳定性;尽管加热对硝酸盐标准样品USGS34和IAEA-NO3的δ15N没有显著影响,但δ18O显著升高,说明加热易引起氧同位素分馏;而土壤硝酸盐浸提液样品加热前后的δ15N和δ18O的测定值没有显著变化,因此为避免产生氧同位素分馏和节省测试时间,建议同时测定土壤浸提液硝酸盐δ15N和δ18O时直接和反硝化细菌反应。应用本方法对不同肥料处理田间土壤浸提液硝酸盐的氮氧同位素组成进行了测定。     

植物残体腐解过程中微生物菌体热解特性研究

应用热分析法对植物残体腐解过程中微生物菌体热特性进行了研究,结果表明,各类菌体的DTA、DTG曲线均有相似的热效应峰和失重峰,显示菌体物质组成上的共性,同时也表现出各自的热解特异性.细菌DTA曲线在276～295℃有一肩状峰;真菌DTA曲线在154～190℃有一小吸热特征峰.放线菌DTG曲线的第2失重峰突出,失重率大;细菌DTG曲线第2失重峰则由分裂为双峰组成.菌体红外光谱特征佐证了DTA、DTG曲线的结论,并明确了该曲线中有关峰对应的菌体物质组成,也显示了各类菌体红外光谱的差异.     

等氮条件下磷钾互作对氮肥利用率及烤烟产量和质量的影响 ——15N同位素示踪法

肥料合理施用在全球控制肥料施用量、降低环境污染背景下对于农业的绿色发展具有更为重要的意义,适宜的肥料配比是合理利用肥料的关键措施之一。为进一步明确不同氮磷钾比例条件下的烟叶质量特征,摸清不同肥料配比下肥料的利用率,以云烟87为材料,采用¹⁵N同位素示踪法,研究了等氮条件下不同氮磷钾配比,即不施处理（T1）,常规施肥处理（1∶0.5∶2,CK）,增钾处理（1∶0.5∶3,T2）,增磷处理（1∶1∶2,T3）和提磷增钾处理（1∶1∶3,T4）下烤烟产质量及氮肥利用率特征。结果表明：（1）等氮条件下提磷增钾的措施显著提高烟叶的产量和产值。产量表现为T4 > T3 > T2 > CK > T1,产值表现为T4 > T2 > T3 > CK > T1。与CK相比,T2、T3和T4处理的产量分别增加了11.81%、3.48%和20.72%,产值分别增加了9.66%、1.17%和19.81%。（2）¹⁵N同位素示踪标记结果表明,等氮条件下提磷增钾措施能促进烟株对硝态氮和铵态氮的吸收,提高氮肥利用率。上、中、下部叶的铵态氮和硝态氮含量（氮分布）分别为：T4 > T2 > T3 > CK。与CK相比,T2、T3和 T4处理的氮肥利用率分别增加了16.87%、15.88%和31.00%。（3）等氮条件下增钾处理的氮肥利用率高于增磷处理,产量和产值较高。结果显示,等氮条件下提磷增钾的施肥措施促进烟株对肥料的吸收,有效提高烟株的氮肥利用率,提高烤烟产量和增加农民经济收入,为优质烟叶的生产提供一定的理论依据。     

~(15)N示踪控释氮肥的氮肥利用率及去向研究

选用15 N同位素标记的新型回收塑料包膜控释肥和大颗粒尿素,采用池栽试验研究夏玉米-冬小麦轮作体系中肥料氮的去向及利用率。结果表明,整个轮作体系中,控释肥处理(PCU)作物吸收的肥料氮为241.03kg/hm2,高于尿素处理(Urea)的211.02kg/hm2。控释肥处理施用的肥料氮主要残留在0~40cm土层,而尿素处理则残留在0~60cm土层,控释肥延缓了肥料氮向土壤深层迁移的趋势。在夏玉米和冬小麦轮作体系中,控释肥处理的氮肥利用率(32.86%,32.47%)高于尿素处理(28.23%,30.16%)。在冬小麦季,控释肥处理损失率相比尿素处理从36.07%降至28.75%,而夏玉米季,控释肥处理损失率相比尿素处理从37.17%降至29.50%。玉米季控释肥处理与尿素处理差异不显著,但在冬小麦季控释肥处理的产量显著高于尿素处理。因此,在玉米和小麦整个生长季,新型回收塑料包膜控释肥的养分释放与作物养分需求吻合,既提高氮肥利用率,也降低了肥料氮的损失。     

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。     

氮肥管理和秸秆腐熟剂对~(15)N标记玉米秸秆氮有效性与去向的影响

【目的】研究氮肥用量、有机无机配合和添加秸秆腐熟剂对秸秆氮当季有效性、后效及去向的影响,为桔秆还田条件下的氮肥管理提供理论依据【方法】运用~(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验连续种植一季冬小麦和两茬玉米,研究~(15N)标记玉米秸秆(~(15)N-秸秆)氮的生物有效性和对土壤氮库的贡献试验推荐施氮量210kg N·hm~(-2),约0.1 g N·kg-1土,桔秆粉碎后按3.0 g·kg~(-1)土掺入每盆中设4个氮水平:不施氮;100%化肥氮;80%化肥氮;有机无机配施(80%化肥氮+20%腐熟猪粪氮)。各施氮水平下设添加和不添加桔秆腐熟剂2种情况,腐熟剂用量为0.1 g·kg~(-1)土。【结果】冬小麦吸氮量来自~(15)N-秸秆氮的比例(%Ndfs)为6.30%-14.25%,施氮比不施氮减少%Ndfs,有机无机配施比单施氨肥提高%Ndfs,添加腐熟剂不影响冬小麦的%Ndfs。第一茬和第二茬玉米吸收氮的%Ndfs分别为1.13%-3.73%和1.67%-5.97%,不施氮高于施氮处理,施氮处理间无显著差异,添加腐熟剂降低%Ndfs冬小麦对~(15)N-桔秆氮的当季利用率为7.14%-10.2%。第一茬玉米和第二茬玉米对残留~(15)N-桔秆的利用率分别为3.75%-5.51%和2.28%-3.18%。三茬后作物对~(15)N-桔秆氮的利用率为13.13%-18.60%,土壤残留率55.63%-69.16%,损失率17.26%-26.09%。三茬中施氮比不施氮提高~(15)N-秸秆氮的利用率,不同氮肥管理不影响当季利用率和第二茬后效,氮肥减量(80%推荐氮)降低~(15)N-桔秆氮第一茬后效和总利用率,但若配施有机肥则提高利用率添加腐熟剂提高~(15)N-秸秆氮当季、第一茬玉米和三茬总利用率,降残留率和损失率。冬小麦和两茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮含量变化较大,但其来源于~(15)N-桔秆氮的比例都小于3%,施氮处理的影响不明显,而添加腐熟剂增加冬小麦和第一茬玉米收获后土壤矿质氟%Ndfs,减少土壤微生物量氮%Ndfs,不影响第二茬玉米收获后土壤矿质氮和微生物量氮%Ndfs。三茬收获后残留的~(15)N-桔秆氮中矿质氮和微生物量氮也小于3%,说明残留在土壤中的~(15)N-桔秆氮主要以有机态氮存在【结论】在秸秆还田条件下,采用化肥氮与有机肥氮配施并结合施用桔秆腐熟剂是提高桔秆氮素转化和有效性的有效措施     

用电超滤法研究四川主要土壤供钾状况

用电超滤、化学测定和钾耗竭法,对四川省13种土壤供钾状况进行研究。结果表明:土壤速效钾与10-35min(Q)、0-35min(I+Q)解吸的钾呈显著正相关;缓效钾与Q、I+Q、30-35min(CD)和5-10min(AB)/CD的值呈显著或极显著正相关。在钾耗竭中,以冷沙黄泥的AB/CD值最大,乐山红沙土次之,矿子黄泥居第三。它们在I(0-10min)时解吸的钾量最大。前两季土壤钾释放快而多,但后劲不足,仍属供钾能力差或较差的土壤。棕紫泥、红棕紫泥、暗紫泥的电超滤值AB/CD、I最小,但CD大,且土壤含钾丰富,在钾耗竭中均属供钾能力最强的土壤。作物产量与吸钾量相关性极显著,与土壤速效钾相关性显著,与缓效钾相关性极显著。钾耗竭随着作物种植次数而增加,更加依赖缓效钾的供应和矿物钾的释放。电超滤法可作为土壤钾素状况研究和土壤供钾能力评定的较好方法。