免耕稻田氮肥运筹对土壤NH3挥发及氮肥利用率的影响

通过大田试验,设置5种不同的施肥比例(基肥:分蘖肥:拔节肥:穗肥-2:2:3:3(R1)、3:2:2:3(R2)、4:2:2:2(R3)、4:3:1:2(R4)与0:0:0:0(CK)),研究氮肥运筹对稻田NH₃挥发和氮肥利用率的影响。结果表明,(1)相对于不施肥,施肥显著提高了稻田NH₃挥发量。氮肥施用后,NH₃挥发损失量占施氮量的6.2%-8.5%,其中,以分蘖期NH₃挥发损失量最大,齐穗期次之,苗期和拔节期最小。施肥处理间,处理R1稻田累积NH₃挥发量最小,显著低于其它施肥处理,比处理R2、R3和R4分别低9.1%(P<0.05)、10.9%(P<0.05)和17.7%(P<0.05)。(2)相关分析表明,田面水NH₄⁺、pH值和土壤NH₄⁺和pH值均与稻田土壤NH₃挥发通量呈显著或者极显著相关;(3)处理R1水稻氮肥利用率相对于处理R2、R3和R4增加了28.4%(P<0.05)、55.4%(P<0.05)和74.9%(P<0.05)。研究表明,氮肥后移能有效降低免耕稻田NH₃挥发,提高水稻的氮肥利用率。     

油菜对Cd污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,对"秦油8号"(Brassica rlapus L."Qinyou No.8")在不同水平Cd污染下的耐性以及富集指标进行测定,并施加不同水平螯合剂对油菜的修复效果进行强化.结果表明,低水平Cd处理对油菜的株高、干质量、叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为80mg/kg时,油菜的株高、干质量、叶绿素总量分别比对照降低了20.5%、43.5%和64.3%.油菜体内脯氨酸含量与Cd添加量呈现显著的正相关性,比对照升高了23倍,表现出一定的耐性.油菜体内Cd积累规律为根部大于地上部.各部位含Cd量以及每盆油菜吸收Cd总量都随土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为40 mg/kg时达到最大值.此后则会下降.施加3种水平螯合剂均提高了油菜对Cd的吸收,但高水平的螫合剂处理却导致油菜死亡.相比之下,中等水平螯合剂处理下,油菜对Cd的吸收效率较高.可见,秦油8号具有修复Cd污染土壤的潜力.     

耕作方式与氮肥类型对稻田氨挥发、氮肥利用率和水稻产量的影响

通过大田试验,设置常规翻耕（CT）、免耕（NT）两种耕作方式和不施氮肥（N0）、无机氮肥（IF）、缓释氮肥（SR）、有机无机氮肥配施（IFOF）4种施肥模式,研究其对稻田NH₃挥发、氮肥利用率和水稻产量的影响。研究结果表明：耕作方式显著影响NH₃挥发,而对氮肥利用率和水稻产量影响不大。与CT处理相比,NT处理NH₃挥发量显著提高了15.5%。氮肥施用显著提高了NH₃挥发、氮肥利用率和水稻产量。与N0处理相比,IF、SR与IFOF处理NH₃挥发量分别提高了150.2%、75.8%与137.8%。氮肥处理中IFOF处理具有最高的氮肥利用率。与IF处理相比,IFOF处理氮肥吸收利用率（NRE）显著提高了43.2%,氮肥偏生产力（NPFP）提高了16.9%,氮肥农学效率（NAE）提高了20.1%;与SR处理相比,IFOF处理NRE显著提高了38.3%,NPFP提高了22.1%,NAE提高了51.3%。IF、SR与IFOF处理较N0处理水稻产量分别提高了43.6%、30.0%与44.4%。本研究结果表明,翻耕下有机无机氮肥配施能有效地降低NH₃挥发,提高氮肥利用率和产量,但未来如何达到稻田NH₃与温室气体的同步减排需要进一步研究。     

添加Delftia sp. B9对土壤Cd形态分布及水稻吸收积累Cd的影响

为探究耐镉细菌Delftia sp.B9（菌株B9）对土壤镉（Cd）形态、水稻吸收Cd及土壤微生物群落结构的影响,本研究通过盆栽种植试验,在中度Cd污染土壤中施加不同添加量的菌株B9,并将最佳添加量应用在田间试验中验证菌株B9对土壤Cd的钝化作用及降低稻米Cd含量的效果。结果表明：盆栽试验中,与对照（CK）相比,菌株B9不同添加量均可显著提高土壤pH值,DTPA提取有效态Cd含量显著降低4.72%~15.65%,糙米Cd含量显著降低22.87%~59.90%。其中,菌株B9添加量为1.28 g·盆^-1 （T2）时,土壤Cd的钝化效果及降低稻米Cd效果最好。与CK相比,T2处理可显著促进土壤弱酸可溶态Cd向可还原态、可氧化态及残渣态Cd转化。同时,T2处理显著提高了土壤微生物可操作分类单元（OTU）数,土壤微生物群落多样性及丰富度指数（ACE、Chao1、Shannon）均显著增加,菌株B9所属变形菌门（Proteobacteria）相对丰度显著增加。小区（株洲）早晚稻及大区（浏阳）中稻试验中,菌株B9添加量为12.50 g·m^-2时,稻米中Cd含量较对照组降低28.38%~91.43%。研究表明,添加菌株B9可降低土壤Cd潜在风险,降低中度Cd污染土壤中水稻吸收积累Cd的量,使稻米Cd含量符合国家食品卫生标准。     

贵州草海地区不同土地利用方式土壤中尿素氮转化对3种硝化抑制剂的响应

以贵州草海湿地生态系统中农用地、沼泽地和林地土壤为研究对象,在室内恒温条件下培养,研究单施尿素(CK)、尿素+5%双氰胺(5%DCD)、尿素+0.27%2-氯-6-三氯甲基吡啶(0.27%CP,伴能)和尿素+0.31%2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(0.31%NP,奥复托)对土壤pH、N_2O累积排放量、NH~+_4-N和NO~-_3-N质量分数的影响。结果表明:农用地、沼泽地和林地土壤NO~-_3-N质量分数呈现逐渐上升趋势,农用地、沼泽地土壤pH、NH~+_4-N质量分数和硝化抑制率先升后降,而林地土壤为逐渐下降趋势。0.27%CP处理的农用地和沼泽地及0.31%NP处理林地土壤净硝化速率依次为0.45、0.50、0.41 mg/(kg·d),N_2O累积排放量分别为13.44、10.6、6.98μg/kg,均显著小于其他处理。5%DCD、0.27%CP、0.31%NP处理间存在差异,而0.27%CP处理的农用地和沼泽地、0.31%NP处理的林地具有较好的抑制剂效果。因此,可选取0.27%CP用于农用地和沼泽地,0.31%NP用于林地,以提高草海地区土壤中尿素利用率,并减缓施肥带来的环境污染。     

浅析两种消解土壤中全磷的前处理方法

采用酸溶法和氢氧化钠熔融法消解提取土壤中的全磷,对两种前处理方法的消解过程进行分析比较,为选择合适的样品前处理方法,提高检测效率提供参考依据。     

氮肥形态和螯合剂对印度芥菜和高积累镉油菜吸收镉的影响

用Cd污染的土壤做盆栽试验，研究了氮肥形态和螯合剂对印度芥菜和高积累Cd油菜吸收Cd的影响。结果表明，生长后期浇入EDTA可增加植株地上部的吸Cd量和对土壤的净化率，而浇入柠檬酸的作用相反。在施氮量相同的条件下，施用不同形态氮肥对印度芥菜和油菜川油Ⅱ-10地上部和根吸Cd量有显著影响，施用硫酸铵的处理印度芥菜和高积累Cd油菜吸Cd量高于施用硝酸铵和硝酸钙的处理。     

不同生理性质氮肥对油菜吸收积累镉的影响

在用油菜来修复镉(Cd)污染土壤时,施加的氮肥作为最主要的大量元素肥料,可以影响油菜吸收积累Cd。探究了施加不同生理性质的氮肥和添加Cd对油菜(Brassica napus L.)产量和油菜吸收积累Cd的影响,以期为采用油菜来修复Cd污染土壤提供合理施氮参考。结果表明,以Cd提取量为衡量标准,采用油菜修复Cd污染土壤最适用的氮肥为生理中性氮肥碳酸氢铵(NH_4HCO_3)。     

积累Cd油菜吸收Cd潜力及其根分泌物对土壤Cd的活化

采用水培和土培试验研究了积累Cd油菜溪口花籽的吸收Cd潜力及根分泌物对土壤Cd的活化效果。结果表明,积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜在营养液Cd浓度为1.0和1.5mg·L-1时的耐Cd毒能力相当。积累Cd油菜溪口花籽的吸Cd潜力高于印度芥菜。积累Cd油菜和印度芥菜在加Cd营养液培养条件下的根分泌物对土壤Cd均有一定的活化作用。积累Cd油菜在营养液中Cd浓度为1.0mg·L-1时收集的根分泌物与0.5mmol·L-1柠檬酸对土壤Cd的提取能力相当。与印度芥菜相比,积累Cd油菜根分泌物对土壤Cd的提取能力更高。浇入根分泌物对积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜体内Cd的存在形态没有显著的影响。     

不同CO2浓度和氮肥水平对稻田呼吸速率的影响

为研究不同CO₂浓度和氮肥水平对稻田呼吸速率的影响,利用12个开顶式气室开展田间试验,CO₂浓度设置对照（CK,自由大气CO₂浓度）、CO₂浓度比CK增加120 μmol·mol^-1（C1）和200 μmol·mol^-1 （C2）3个水平,氮肥设置低氮（N1,15 g·m^-2）和常规氮肥（N2,25 g·m^-2）2个水平,试验共6种处理。结果表明：在相同施氮水平下,在灌浆期和蜡熟期,C1N1比CKN1处理的呼吸速率分别下降了23.4%（P=0.045）和49.1%（P=0.010）;在抽穗期和灌浆期,C2N2比CKN2处理的呼吸速率分别升高了12.3%（P=0.009）和16.8%（P=0.047）。同一CO₂浓度下,不同施氮水平处理的呼吸速率表现为N2＞N1,且在拔节期和抽穗期达到显著水平,在灌浆期达到极显著水平;其中在灌浆期和蜡熟期,C1N1比 C1N2处理的呼吸速率分别下降了 31.1%（P=0.004）和 42.7%（P=0.010）。研究表明,大气CO₂浓度升高对稻田呼吸速率的影响因生育时期而异,氮肥减施可以降低稻田呼吸速率及CO₂累积释放量。     

不同形态硫对水稻吸收积累镉的影响

为探究不同形态硫素（SO₄^2-/S^2-）对水稻生物量和糙米Cd积累的影响,采用金属矿区下游Cd、As重度污染农田耕层土壤,以温室水稻盆栽试验,在施用足量CaCO₃条件下,向供试土壤中分别施加0（CK）、400 mg S·kg^-1（K₂S/K₂SO₄）并持续淹水直至收获。结果表明：与CK相比,K₂S和K₂SO₄处理显著提高水稻总生物量130.1%~186.7%,且K₂S处理增加糙米产量效果更佳。与CK相比,施加S素能显著降低糙米Cd含量,K₂S处理使糙米Cd含量降低37.5%~50.0%,K₂SO₄处理降低31.3%~45.0%。两种施S处理均使糙米Fe含量下降90%以上。K₂S和K₂SO₄处理使土壤溶液pH平均降低0.28~0.32个单位,K₂S处理可显著促进土壤Cd向铁锰氧化物结合态和有机硫化物结合态Cd转化,铁锰氧化物结合态Cd在酸化和氧化环境下相对稳定,有利于稳定土壤Cd活性;K₂S处理同时增加茎、叶的S含量,有效将Cd液泡区隔化,将Cd固定在茎、叶,从而降低糙米Cd含量。K₂SO₄处理促进土壤Cd向碳酸盐结合态和有机硫化物结合态转化,在土壤酸化和Eh回升条件下,K₂SO₄处理土壤有效态Cd显著提高。但K₂SO₄处理比K₂S处理更有利于Cd在植物体内的液泡区隔化,这可能是其能够抑制Cd从根向地上部及籽粒转运的原因。研究表明,在施用足量CaCO₃条件下,足量施用K₂S或K₂SO₄均可提高水稻生物量,并有效降低糙米Cd含量。     

菌肥及泥炭土浸提液对植物提取土壤Cd的影响

采用温室盆栽试验,研究菌肥和泥炭土浸提液对东南景天生物量、Cd富集特征、土壤Cd有效性和土壤理化性质及对后茬水稻在落干条件下水稻Cd的影响。结果表明,菌肥和泥炭土浸提液均能提高东南景天对土壤重金属的提取效率,其中施用两次液体菌肥的效果最好,东南景天对Cd提取量为0.34 mg·pot^-1,是对照的3.1倍,泥炭土浸提液处理的东南景天Cd提取量为0.32 mg·pot^-1,是对照的2.9倍,这两种处理对Cd的提取率较高,达到13%~15%,土壤全量Cd的降低幅度达到17.55%~20.41%。东南景天收获后种植水稻,落干条件下促进了水稻对Cd的吸收,稻米和茎叶的Cd提取量较对照增幅分别为30.31%~396.24%和12.36%~257.65%,其中在菌肥及泥炭土浸提液联合处理下水稻对Cd的吸收最大,稻米和茎叶的Cd含量分别为2.14 mg·kg^-1和2.88 mg·kg^-1,水稻地上部对Cd总提取率达到3.15%。因此,施用两次菌肥是提高东南景天提取土壤Cd的有效措施,菌肥与泥炭土浸提液联合施用在落干条件下显著强化了水稻对土壤Cd的提取。     

小麦秸秆生物质炭对碱性土壤中油菜生长和镉吸收的影响

为探讨小麦秸秆生物质炭对镉（Cd）污染碱性土壤的修复效果,采用序批式吸附试验和Cd污染土壤盆栽试验,研究了小麦秸秆生物质炭施用（1%,m/m）对碱性土壤吸附Cd的影响,以及对Cd污染土壤中油菜生长和Cd吸收的影响。结果表明：Cd在生物质炭上的吸附等温线非线性较强,生物质炭对Cd的表面吸附起主导作用,Cd在生物质炭上的分配系数（K_d）是在土壤上的1.5~3.0倍。生物质炭施用可促进土壤对低浓度Cd的吸附,0.1 mg·L^-1平衡浓度下K_d值提高了19.5%;生物质炭施用可抑制土壤对高浓度Cd的吸附,在10 mg·L^-1条件下K_d值降低了37.2%。生物质炭施用对土壤pH值影响不显著,但缓解了Cd污染对油菜生长的抑制作用,油菜生物量最高提高了45.0%,也抑制了油菜对Cd的富集,油菜富集Cd的量最高降低了40.6%;CaCl₂、Mg（NO₃）₂、NH₄OAC、HCl、DTPA和BCR1作为提取剂提取出土壤中Cd的量与油菜地上部分吸收Cd的量相关性较强（线性回归方程决定系数R²> 0.8）,而Mg（NO₃）₂萃取出土壤中Cd的量更能预测油菜地上部分吸收Cd的量。研究表明,小麦秸秆生物质炭有利于降低碱性土壤中Cd的生物有效性,但并非通过提高土壤pH值和吸附能力来实现。     

旱作农业区春油菜不同施肥模式下肥料效应研究

通过早作农业区不同施肥模式下的春油菜小区试验,对不同施肥模式下春油菜生物学性状、产量及植株养分含量观测、测定和分析.结果表明,不同的施肥模式对春油菜的生长发育产生不同的影响,一次性施入尿素329.0 kg/hm2、三料过磷酸钙124.5 kg/hm2、氯化钾75.6 kg/hm2、有机肥1 700.6 kg/hm2,采用垄膜沟植栽培使产量达到4 425 kg/hm2,是较理想的栽培模式;基施尿素224.5 kg/hm2、三料过磷酸钙194.5 kg/hm2、氯化钾93.4 kg/hm2、有机肥1 256.0 kg/hm2,在蕾苔期追施尿素75.6 kg/hm2,可以满足春油菜生育期对养分的需要,产量达到4 366 kg/hm2,是较为合理的露地施肥模式.     

土壤中水分和镉浓度对油菜生长发育的影响

为探求不同土壤水分和镉浓度对油菜生长生理特性及产量的影响，设置3个土壤水分处理组（相对含水量70%~80%、60%~70%和50%~60%），每个水分处理下分别设置6个镉处理浓度（0、5、10、15、20、30 mg·kg^-1），共18个处理。测定不同水分及镉处理对油菜生长、生物量、光合参数及产量的影响。结果表明：土壤水分的增加，对油菜株高、生物量、光合作用和产量有明显的促进作用；在供试镉浓度处理下，油菜生长生理及产量指标并无显著性差异，表明油菜对镉具有较好的耐受性。     

锑污染土壤中添加蚯蚓对油菜生长及土壤特性的影响

为探究蚯蚓对锑污染土壤中油菜的生长及根际土壤特性的影响,通过盆栽培养试验,研究了赤子爱胜蚓添加后锑污染下油菜幼苗生物量、富集系数的变化,并从根际土壤养分、酶活性和细菌群落结构3个方面初探了锑污染状况下蚯蚓对油菜富集锑的影响机制。结果表明：锑污染土壤中,赤子爱胜蚓可以提高油菜的生物量以及锑的富集,南油杂1号锑的富集含量达到358.30mg·kg^-1;锑显著抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),蚯蚓显著提高了锑胁迫下两个油菜品种根际土壤的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),最大激活率分别为13%～31%、15%～48%和24%～44%;冗余分析表明全磷、全氮、碱解氮是影响土壤酶活性变化的重要因子;添加蚯蚓未改变油菜根际土壤中优势菌门的组成,主要增加了Bacteroidetes、Cyanobacteria和Chloroflexi的丰富度,其中Bacteroidetes与过氧化氢酶、脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,蚯蚓-油菜联合能降低农田土壤中锑的含量,起到一定的生态修复效果,南油杂1号的修复潜能大于沣油958。     

修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究--高积累镉油菜品种的筛选(Ⅰ)

研究从具有积累镉遗传背景的油菜种质资源中筛选高积累镉的油菜品种．以富集镉植物印度芥菜为参比，通过水培试验对22个油菜品种植株地上部相对生物量、地上部镉含量和植株吸镉量进行比较，筛选出高吸收累积镉油菜品种川油Ⅱ-10、白芥和绵阳蛮油菜。     

黄土高原半干旱区尾菜高量埋压抑制土壤氮淋溶的研究

为明确尾菜高量埋压带来的土壤氮淋溶风险,本研究设计了不同尾菜埋压厚度和表层覆土厚度的组合试验,分析不同土层水分和无机氮(NH₄⁺-N和NO₃^--N)时空变化特征。结果表明：埋压尾菜厚度0.2～0.6 m、表层覆土厚度0.1～0.3 m时,试验前10 d,表层土壤水分快速增加,较对照提高了40%～110%,尾菜向深层土壤补水深度最大为1.6 m;试验开始土壤无机氮以NH₄⁺-N增加为主,下移深度仅为0.6 m,试验第83天时,NO₃^--N快速积累,最大下移深度为0.8 m,土壤无机氮主要集中于耕作层,尾菜层上、下0.1 m土壤无机氮含量是当地高产玉米农田的1.0～3.5倍。当尾菜埋压厚度达到3.0 m、表层覆0.4 m黄土时,尾菜向深层土壤补水深度为5.0 m,NH₄⁺-N下移深度为1.5 m,试验第194天时NO₃^--N增加不...     

生物炭对棕壤NH3挥发、N2O排放及氮肥利用效率的影响

通过田间试验,采用封闭式酸吸收法和静态箱法,研究秸秆生物炭对棕壤玉米旱田NH_3挥发和N_2O排放以及氮肥利用效率的影响。试验设不施氮肥(对照CK)、单施氮肥(NB0)、施氮基础增施20 t·hm~(-2)生物炭(NB20)、施氮基础增施40 t·hm~(-2)生物炭(NB40)4个处理。结果表明,各施肥处理的NH3挥发量差异显著,表现为NB0NB20NB40,NB20和NB40分别比NB0降低24.07%和37.62%。NB20和NB40可显著降低N_2O排放量,分别比NB0降低21.76%和19.57%,而NB20和NB40之间差异不显著。NB20和NB40显著增加了土壤的p H、全氮和有机碳含量,降低了土壤的容重。相关分析表明,NH_3挥发量与土壤容重和铵态氮含量均呈极显著正相关,与土壤有机碳含量呈显著负相关;N_2O排放量与土壤容重呈显著正相关,与土壤硝态氮含量和有机碳含量呈显著负相关。与NB0相比,NB20提高了氮肥利用效率,玉米产量显著提高6.07%,而NB40降低了氮肥利用效率,玉米产量显著降低了13.88%。