植物体氮素的挥发损失——Ⅱ.植物收获期地上部分氮素减少与土壤、作物和肥料供应的关系

试验表明,从整体来看,小麦的地上部分氮素在成熟期明显减少,而豌豆则无,至少采用差数法看不出其损失。氮素损失数量与土壤供氮水平有关。供氮较充分时,损失少;供氮不足时,损失反而严重。在缺磷严重的土壤上施用磷肥,豌豆后期地上部分的氮素反有减少;在其他情况下,则有所增加。施磷肥有助于小麦成熟期地上部分氮素的增加,施氮磷则可使其明显降低。在供氮较高土壤上施用氮肥,小麦后期氮素减少;在供氮较低的土壤上则相反。施肥对增产的影响取决于对其植株体内的含氮百分率影响的大小。施肥后,小麦前期含氮百分率高者,后期氮素总量均降低,反之则增加。     

稻田土壤中氮素损失途径研究进展

概述了稻田土壤中氮素损失途径的研究进展及其影响因素,分析了氮素损失对环境和人类造成的不良影响,提出了减少稻田氮素损失的对策和今后研究展望。     

保氮素在黑土上的肥效试验

保氮素是一种新型尿素缓释剂，其主要作用是减少尿素中氮素在作物生长前期的损失，在玉米上应用比等量施肥的处理增产38.5kg/667m^2，比同等化肥用量后期部分追施处理增产8.7kg/667m^2。     

长江中下游地区氮肥减施对稻麦轮作体系作物氮吸收、利用与氮素平衡的影响

本试验采用连续两个轮作周期的稻麦轮作定位试验,研究了氮肥减施对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,在传统推荐施肥(小麦N 195 kg/hm2,水稻210 kg/hm2,均按底肥40%、分蘖肥30%、拔节肥30%分3次施用)的基础上,氮量减施20%,并配合综合调控技术措施,产量并没有降低,而且氮肥表观利用率、农学利用率、氮肥偏生产力和贡献率均得到提高。氮素在作物体内累积随着施量的提高而提高,土壤无机氮残留量和氮素表观损失也有相同的规律。生产相同数量的籽粒产量的需氮量小麦高于水稻,而氮素表观损失,则水稻高于小麦。     

土壤—作物系统氮素损失行为及高效利用的研究进展

根据国内外研究概况,综述了土壤-作物系统中主要氮素损失途径,作物高效吸收、利用氮素的生理生态机制及调控作物高效利用氮素的最新理论与方法,以期为实现氮素高效利用提供理论依据。     

鸡粪堆制过程中氮素损失及减少氮素损失的机理

以鸡粪为试验材料进行为期70d室外好氧堆制,观测鸡粪、鸡粪添加1%稻草和鸡粪添加3%稻草3种不同处理的pH值、温度、铵态氮、硝态氮、氨挥发潜力和全氮等变化,并以鸡粪在堆制腐熟过程中灰分绝对量不变为前提计算了氮素的损失量。结果表明:氨挥发是鸡粪堆制腐熟过程中氮素损失的重要途径,氮素损失高峰期出现在鸡粪堆制后21d内;3个处理经过70d的堆制腐熟过程,氮素损失率均达15%以上;与鸡粪处理相比,在鸡粪中添加1%稻草能减少氮素损失2 52个百分点。     

蔬菜间作及氮肥调控对土壤硝酸盐及氮素表观损失的影响(英文)

[目标]研究蔬菜间作及氮肥调控对土壤硝酸盐及氮素表观损失的影响,为菜地合理施肥及减少环境污染提供理论依据。[方法]采用大田试验方法,选择深根系的茄子和浅根系的大葱进行间作种植,并辅以氮素调控措施,研究其对土壤硝态氮时空变异规律及氮素表观损失的影响。[结果]在减量施肥条件下,土壤硝酸盐运移和累积的规律均为间作区含量低于单作区,表明与单作相比,茄子与大葱间作能有效阻截硝酸盐的向下淋洗,并有效减少土壤中硝酸盐累积量。间作种植模式下,减量施肥能够减少土壤中硝酸盐含量,特别是深层土壤,在作物生长期间,硝酸盐含量均比常规施肥区明显降低;土壤剖面硝酸盐累积量也表现为减量施肥区明显低于常规施肥区。采用蔬菜间作和减量施肥,均能不同程度地减少氮素的表观损失。[结论]该研究结果为蔬菜高产种植及田间合理施肥奠定了基础,在减少环境污染上有重要意义。     

优化施肥对稻-麦轮作系统氮肥利用与氮素平衡的影响

采用田间试验,研究成都平原水稻-小麦轮作下常规施肥和优化施肥对系统生产力、氮素利用及氮素平衡的影响.结果表明:优化施肥显著提高小麦、水稻产量和系统生产力,分别比常规施肥提高15.04％、20.35％和18.37％;优化施肥促进作物籽粒对氮素吸收利用,提高肥料利用率,优化施肥处理小麦氮肥利用率为28.19％,水稻为48.89％,分别比常规施肥提高11.29％和9.06％;水稻小麦轮作下,常规施肥和优化施肥处理土壤氮素盈余量分别为82.89和95.34 kg/hm2,无肥处理亏缺量为-89.04 kg/hm2;氮素损失是土壤-植物体系中氮肥去向的主要形式,优化施肥显著降低小麦季氮素损失.     

生物碳对小麦生长和氮素平衡的影响

[目的]以棉花秸杆为原料,在不同温度下(450、600和750℃)厌氧热解制备生物碳,探讨生物碳对小麦生长和氮素吸收与平衡的影响.[方法]设置3种物料:450、600和750℃热解制备的生物碳(分别用450BC、600BC、750BC来表示);每种有机物料设置三个施用量,分别为0.5;、1.0;和2.0;(占土壤的比例);同时,以不添加物料土壤作为对照(CK).[结果]三种温度热解制备的生物碳均对小麦生长具有一定的促进作用,可显著提高小麦地上部干物质重、氮素吸收量、土壤中氮素残留量,减少土壤小麦体系氮素表观损失量.从两茬小麦种植总体看,750℃制备的生物碳对小麦生长的促进作用最好、氮素吸收量最高、土壤氮素残留量最高、整体氮素损失最小.[结论]对于生物碳处理而言,随着热解温度的升高,小麦氮素吸收量增大、土壤氮素残留量增大、整体氮素损失降低.因此生物碳还田是提高养分利用,减少氮素损失的有效途径,从而为新疆干旱区棉花秸秆资源的合理利用和提高肥料利用率提供理论依据.     

半封闭条件下氮素气态损失动态研究

在半封闭设备条件下对氮素的气态挥发损失进行动态测定，结果表明，在半封闭设施条件下土壤中生物化学作用较为强烈，无论农肥或化学肥料在施入土壤中都有一个较高的NH3挥发和NOx挥发峰值，从挥发总量占投入氮总量来看，NH3挥发量较NOx挥发量高得多，降低设施内NH3的挥发将是减少氮素损失的主要途径，注意合理搭配化肥品种和控制农肥的使用量可以减少氮素气态损失。     

秸秆还田和氮肥用量对冬小麦产量和氮素利用的影响

【目的】在陕西关中小麦-玉米轮作区通过连续7年田间定位试验,探索秸秆还田配施化学氮肥对冬小麦产量、籽粒蛋白质含量、地上部吸氮量、收获期土壤硝态氮残留量及土壤氮素平衡的影响,为小麦增产及氮素高效利用提供科学依据。【方法】试验采用裂区设计,主处理为玉米秸秆还田和不还田,副处理设置5个施氮水平,分别为0（N0,不施用氮肥）、84 kg·hm^-2（N84,当地推荐氮肥用量的一半）、168 kg·hm^-2（N168,当地推荐氮肥用量）、252 kg·hm^-2（N252,高氮肥用量）、336 kg·hm^-2（N336,超高氮肥用量）。【结果】与秸秆不还田处理相比秸秆还田未提高冬小麦籽粒产量,施用氮肥较不施氮肥小麦增产18%—29%,而超高氮肥用量较推荐氮肥用量有减产风险。秸秆还田和氮肥用量对小麦产量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时,公顷小麦穗数增加5%—7%,产量平均增加5%—6%。秸秆还田对小麦籽粒蛋白质含量无显著影响,施用氮肥的籽粒蛋白质含量较不施用氮肥增加16%—33%。秸秆还田对小麦地上部吸氮量无显著影响,施用氮肥的地上部吸氮量较不施用氮肥增加36%—72%。秸秆还田和氮肥用量对小麦地上部吸氮量有交互效应。与秸秆不还田处理相比,秸秆还田在氮肥用量为252和336 kg·hm^-2时地上部吸氮量平均增加5%—8%。与秸秆不还田相比,秸秆还田使土壤硝态氮残留量平均增加18%,增加的硝态氮含量主要分布在70—170 cm土层。N168处理在秸秆不还田条件下土壤氮处于亏损状态,秸秆还田后有效地弥补了氮亏缺,进一步增加氮肥用量,将大幅增加土壤氮盈余量。相对于秸秆还田,氮肥用量对土壤氮盈余量的影响更大。【结论】秸秆还田配施高氮肥用量能增加小麦产量和地上部吸氮量,但同时增加了土壤硝态氮残留量和氮盈余量。综合考虑小麦籽粒产量、土壤硝态氮残留和土壤表观氮平衡等,秸秆还田配施168 kg·hm^-2氮肥更利于维持小麦产量和保护生态环境。     

植物体氮素的挥发损失——Ⅳ.玉米生长过程中挥发损失的氮素

把玉米植株和用经磷酸甘油液浸泡的塑料泡沫覆盖的生长介质(土壤)同置于密闭的生长室中,捕获测定了玉米整个生育过程中挥发的氨气。结果表明,玉米能挥发出少量的氨,中后期62d挥发量约为200g/ha;后期挥发量较前期大,约6g/d·ha(N)。温度、叶子衰老程度、施氮水平对氨气挥发量未表现出明显影响。玉米挥发的氨量不稳定,变异较大。     

秸秆分解对两种类型土壤无机氮和氧化亚氮排放的影响

[目的]明确作物秸秆分解对土壤无机氮和氧化亚氮(N2O)排放的影响,为不同土壤类型采用合理的氮肥用量,促进秸秆分解、增加土壤可利用养分、减少N2O等温室气体排放提供理论依据.[方法]室内采用尼龙网袋法,设置秸秆类型(小麦和玉米)、土壤类型(潮土和砂姜黑土)和氮肥用量(N0:0,N1:180 kg N·hm-2,N2:3...     

小麦播量与减氮对潮土微生物量碳氮及土壤酶活性的影响

【目的】以我国黄淮平原粮食主产区潮土为研究对象,通过探讨小麦-玉米轮作体系下,不同小麦播量与减量氮肥下,土壤微生物量碳、氮和酶活性的差异和变化,以了解小麦播量和氮肥对土壤微生物量的影响。【方法】试验设4个处理,分别为：（1）常规播量+常规施氮肥（CK）;（2）增播30%+常规施氮（T1）;（3）增播30%+减氮20%（T2）;（4）常规播量+减氮20%（T3）。2016—2018年3季作物收获后,采取不同土层土壤,测定有机碳（SOC）、全氮（TN）、微生物量碳氮（SMBC、SMBN）及其相关酶活性。【结果】总体上,3季中各处理土壤微生物量碳氮、有机碳、全氮以及3种酶活性均随土壤深度增加而下降。常规施肥处理（CK和T1）的SMBC的含量在2017年的小麦和玉米季0—20 cm土层以及2018年小麦季则0—30 cm基本表现为显著高于减氮处理（T2和T3）,其中T1处理最高为170.89 mg?kg ^-1。SMBN与SMBC表现出类似的趋势,在3季中均以常规施肥处理显著高于减氮处理,其中CK处理的SMBN在3季中0—30 cm土层均表现较高,最高为57.24 mg?kg ^-1。各处理SOC含量的差异在前两季主要集中在0—20 cm土层,而第3季则集中在10—30 cm土层;其中2017年玉米季0—20 cm土层减氮处理的SOC含量显著高于常规施肥处理,以T3处理SOC含量最高,为12.85 g?kg ^-1。2017年小麦季各处理TN含量在0—30 cm土层基本差异不显著;而在2017年玉米季和2018年小麦季的0—20 cm土层均以CK处理TN含量显著高于其他处理,最高为1.57 g?kg ^-1。各处理土壤碳氮比（C/N）在2017年小麦季没有明显规律,而在2017年玉米季和2018年小麦季的0—20 cm土层基本表现为减氮处理的C/N显著高于常规施肥处理。各处理的微生物熵（C_mic/C_org）、微生物量氮/全氮（N_mic/N_total）分别在0.5%—2.5%、2%—6%之间,微生物量碳氮比（C_mic/N_mic）在5﹕1以下。各处理C_mic/C_org除2017年小麦季10—20 cm土层,其他作物季节和土层均表现为常规施肥处理显著高于减氮处理。各处理N_mic/N_total与C_mic/C_org类似,除2017年玉米季的10—20 cm和2018年小麦季处理间N_mic/N_total基本差异不显著,其他季节和土层则表现为常规施肥处理显著高于减氮处理。2017年T1处理的C_mic/N_mic在0—20 cm土层均显著高于其他处理;而在后两季的0—10 cm处理间C_mic/N_mic均差异不显著。土壤脲酶活性在2018年小麦季显示增播处理显著高于常播处理。各处理蔗糖酶活性在玉米季明显高于小麦季,其中在2017年玉米季10—30 cm土层的减氮处理高于常规施肥处理。减氮处理的土壤中性磷酸酶活性在2017年小麦季0—30 cm土层均显著高于常规施肥处理。减氮处理2018年小麦季产量显著高于常规施肥处理,同时提高了地上部氮素积累量,最高达到了322.30 kg?hm ^-2。 【结论】在黄淮平原小麦-玉米轮作区,在供试条件下,减氮处理降低了土壤微生物量和全氮含量,但提高了土壤酶活性和地上部氮素积累量,能增加或维持小麦产量,其中小麦常规播量下减氮20%处理综合效果较好。     

施氮量对太湖地区设施菜地年氮素淋失的影响

采用田间小区试验,研究了太湖地区设施菜地一年三季作物(番茄-莴苣-芹菜)氮素淋失特征.结果表明:太湖地区设施菜地氮淋失以NO3--N为主,氮素淋洗量受施氮量的直接影响,以农民习惯施氮量(N5)处理下的淋洗总量最高,全年TN淋失总量高达193.6 kg· hm-2.在N5基础上减施N40％(N3)可分别减少番茄、莴苣和芹菜季TN淋洗损失40.4％、49.2％和57.5％,同时可分别增产15.1％、39.0％和27.8％.设施菜地氮素淋洗高峰发生在揭棚期(7—11月),其中包括揭棚休闲期和莴苣生长前期.揭棚期淋洗液TN平均浓度为51.1 mg·L-1,是盖棚期TN浓度的1.7倍;TN淋洗量为129.2 kg· hm-2,约占全年总氮淋洗量的66.7％.     

两种三熟套作体系中的氮素转移及吸收利用

 【目的】探讨“小麦/玉米/大豆”(以下简称麦/玉/豆)和“小麦/玉米/甘薯”(以下简称麦/玉/薯)两种三熟套作体系的氮素种间竞争促进作用和高效吸收利用特性。【方法】采用根系分隔盆栽试验和15N土壤稀释标记法,研究两种三熟套作体系的氮素转移及吸收利用情况。【结果】不分隔与分隔相比,两种体系中小麦的15N总吸收量和15N作物回收率提高,土壤残留15N%丰度及总N含量降低。“麦/玉/豆”中玉米的15N总吸收量、籽粒15N吸收量、15N作物回收率、土壤残留15N%丰度及总N含量提高17.62%、24.52%、17.63%、13.9%和10.1%,“麦/玉/薯”则降低50.19%、42.58%、33.42%、29.6%和5.2%;降低了大豆的15N总吸收量、籽粒15N吸收量和15N作物回收率,但土壤总N含量提高6.06%;提高了甘薯的15N总吸收量和15N作物回收率,但土壤残留15N%丰度和总N含量降低0.9%和4.95%。【结论】两种体系均存在氮素种间竞争促进作用和氮素转移,“麦/玉/豆”较“麦/玉/薯”更有利于肥料氮的吸收、土壤肥力的保持和周年作物的可持续生产。     

减氮和施生物炭对华北夏玉米-冬小麦田土壤CO2和N2O排放的影响

2013年6月～2014年6月,在河南省新乡夏玉米-冬小麦试验田设置四种处理即农民常规施肥（ F 处理,250 kg/hm2）、减氮20%（ LF 处理,200 kg/hm2）、减氮20%+黑炭（LFC）,以不施肥处理为对照（CK）,采用静态箱-气相色谱法,对夏玉米-冬小麦生长季土壤CO2和 N2O排放通量动态进行测定。结果表明：①夏玉米-冬小麦田的土壤 CO2排放通量为21.8～1022.7 mg/（m2·h）,土壤 CO2排放通量主要受土壤温度和水分的影响,在夏玉米季受土壤水分的影响更为显著,而在冬小麦季则为5 cm土层处的温度对其影响更为突出。减施氮肥20%处理和减氮加生物黑炭共同作用使土壤CO2累积排放量显著降低,小麦生长季的减排作用尤为显著。②施肥和灌溉是影响土壤 N2O排放的最主要因素,施肥期间 N2O排放量分别占夏玉米季和冬小麦季累积排放量的73.9%～74.5%和40.5%～43.6%;施肥量主要影响排放峰的强度,灌溉主要影响排放峰出现时间的早晚且会影响不同措施的减排效果。③夏玉米-冬小麦田农民常规施肥水平的 N2O 排放系数为0.60%,减氮施肥的 N2O排放系数为0.56%。在华北平原高产集约化农田适当减氮施肥不仅能降低农田土壤温室气体排放,且对作物产量无影响,是适宜的温室气体减排措施。     

畜禽有机肥氮在冬小麦季对化肥氮的相对替代当量

【目的】不同类型畜禽有机肥氮素在组分和有效性方面存在明显差异，以化肥氮为参考标准，明晰不同畜禽有机肥氮素相对化肥氮的有效性，可为有机肥合理施用及有机无机科学配施提供理论依据。【方法】选取腐熟风干基猪粪、鸡粪、牛粪及化肥为材料，施氮（N）量均设置6个水平（0、40、80、120、160、200 mg·kg-1干土），采用田间土柱栽培试验，分析不同肥料处理对冬小麦产量和氮素吸收量的影响，利用作物吸氮量或产量与化肥施氮量之间的响应关系，研究估算3种畜禽有机肥氮素对化肥氮的相对替代当量。【结果】（1）化肥处理和有机肥处理的小麦籽粒和地上部生物量均随施氮水平的提高而增加。在40—120 mg·kg-1干土施氮水平下，化肥和猪粪处理对籽粒和生物产量的提升幅度高于鸡粪和牛粪；在160—200mg·kg-1干土施氮水平下，化肥、猪粪和鸡粪的籽粒产量无显著差异，但均显著高于牛粪处理。（2）等氮条件下，化肥处理对小麦籽粒/地上部氮吸收量的提升幅度高于有机肥处理；3种有机肥相比，小麦地上部氮吸收量由大到小的顺序为猪粪、鸡粪、牛粪；有机肥处理的氮素回收率随施氮水平增加呈先升高后降低趋势，而化肥处理呈逐渐降低的...     

Evaluation of Pathway of Nitrogen Loss in Winter Wheat and Summer Maize Rotation System

The nitrogen loss pathway in winter wheat and summer maize rotation system was studied based on field experimental data. The results showed that nitrogen recovery rate was significantly decreased with nitrogen fertilization rate increased, while residual rate and losses rate had an increasing trend. Accumulated ammonia volatilization loss in winter wheat and summer maize rotation was 12. 8(N0), 22. 0(N120), 33. 0(N240) and 64. 5 kg N ha-1(N360) respectively and rate of ammonia volatilization loss was 3.8, 4.2 and 7. 2 % respectively while urea was mixed with 0 - 10 cm soil or spread before irrigation. Denitrification loss with acetylene-soil core incubation method in winter wheat was lower than 1 kg N ha-1 and rate of denitrification loss was 0. 21 - 0. 26% or trace. Denitrification loss in summer maize was 1 - 14 kg N ha-1 and rate of denitrification loss was 1 - 5 %. The total gaseous loss in winter wheat and summer maize rotation system was less than 10 %, and the main nitrogen fertilizer loss way was leaching below 0 - 100 cm soil profile and accumulated in deeper soil.