应用^15N示踪技术土壤水分对氮素有效性的影响

在有防雨设施的试验田里,设置不同的土壤水分处理,应用＾１５Ｎ示踪技术研究土壤水分对氮素有效性的影响。试验结果表明：冬小麦对肥料氮素的利用率随土壤水分提高而提高;土壤供应的有效性氮素（Ａ值）在土壤水分由田间持水量的５０％提高到６０％时出现“跃迁”,土壤水分超过田间持水量的６０％以后,Ａ值差异不显著,表明土壤氮素有效性对土壤水分存在一个阈值反映。节水、节肥高效的土壤水分下限应控制在土壤田间持水量的６０     

基于15N示踪技术的干旱区滴灌葡萄氮素利用分析

为研究水氮调控对干旱区滴灌葡萄氮素吸收利用的影响,以新疆鲜食葡萄弗雷为试验材料,利用¹⁵N 示踪技术,设置2种灌水处理(灌水量为4 950、5 400 m³·hm^-2,分别记作W1、W2),3种施氮处理(施氮量为177、235、292 kg·hm^-2,分别记作F1、F2、F3)进行大田试验。结果表明,各处理土壤全氮含量和¹⁵N丰度差异极显著(P<0.01),并且在0~20 cm土层出现富集现象。各器官征调氮素能力随水氮投入加大极显著增强(P<0.01)。根系、茎秆、叶片器官的生物量随着吸氮量的增加极显著提高(P<0.01),而较高施氮量(F3)不利于果实器官生物量的积累。果树吸收的肥料氮量随水氮投入的加大逐渐增加,受水氮调控影响极显著(P<0.01),果树吸收的土壤氮量大于肥料氮量。W2F1的¹⁵N标记氮肥利用率和¹⁵N标记氮肥偏生产力最高,分别为38.36%和114.20 kg·kg^-1,W2F2的产量最高,为20 253 kg·hm^-2,但与W2F1差异不显著。表明水氮投入过多会引起茎秆和叶片器官徒长且不利于提高¹⁵N标记氮肥利用率。综上所述,灌水量5 400 m³·hm^-2、施氮量177 kg·hm^-2(W2F1)是兼顾经济效益与生态效应的可行水氮运筹模式。本研究结果为干旱区滴灌葡萄高产高效种植提供了参考。     

应用15N示踪技术研究耕作方式对甘蔗氮肥吸收利用的影响

为探讨甘蔗适宜的机械耕作方式,以甘蔗品种桂糖42号为材料,采用田间微区¹⁵N示踪技术,研究深松45 cm+旋耕25 cm(T1)、深翻40 cm+圆盘耙碎土25 cm(T2)和旋耕25cm(T3)3种耕作方式对氮肥利用效率及去向的影响。结果表明,3种耕作方式下新植蔗吸收的N有43.40%~46.45%来自当季施用的氮肥,氮肥利用率、残留率和损失率范围分别为14.39%~18.43%、50.70%~55.49%和26.08%~34.91%;宿根蔗吸收的N来自上季施用氮肥的比率为13.27%~14.78%,上季氮肥在宿根季的利用率、残留率和损失率范围分别为7.79%~10.35%、31.41%~34.12%和11.02%~11.50%;两季甘蔗收获后,氮肥残留均随土层深度的增加而明显递减,但T3在0~20 cm土层残留较多,其他耕作方式在20~60 cm土层残留较多。两季甘蔗干物质积累量、肥料氮来源比率、氮肥利用率及氮肥残留率以T1最高,T2次之,T3最低,T1与T3间差异达显著水平;两季甘蔗氮肥损失率以T3最高,T2次之,T1最低,其中在新植蔗3个处理间的差异达显著水平。综上,在红壤旱地,深松深翻能促进甘蔗对氮肥的吸收,减少氮肥损失,增加甘蔗产量,其中深松45 cm+旋耕25 cm(T1)的耕作方式效果较好。本研究结果可为红壤蔗地合理耕作提供科学依据。     

应用15N示踪技术研究水稻对氮肥的吸收和分配

运用15N示踪技术研究了不同生育时期水稻对肥料氮的吸收和分配。结果表明：15N分别标记基肥（N1）、分蘖肥（N2）和拔节孕穗肥（N3）处理中,水稻吸收的氮素在分蘖盛期、拔节孕穗期和开花期分别有23.1%、8.3%和19.9%来自肥料;从开花期到成熟期,不同时期标记的15N转运量大小为：拔节孕穗期追肥（N3）>基肥（N1）>分蘖期追肥（N2）, 但基肥的氮素转运效率最高, 其他两次追肥氮素转运效率相当;在成熟期,N1、N2、N3处理残留在的稻草中的15N分配比例分别为24.3%、26.7%和30.4%。无论是氮肥基施,还是分蘖期或拔节孕穗期追肥,水稻开花期之前所吸收的15N主要分配在叶片中,其次是鞘,再次是茎,开花期后,随着15N从营养器官向籽粒中的转移,叶片、茎秆和鞘中的15N分配百分比逐渐下降,籽粒15N的分配百分比逐渐上升。试验结果还显示,基肥15N标记时,分蘖盛期所吸收氮来自肥料最高,为23.1%,随生育期的推进逐渐下降,到成熟期仅为10.6%,成熟期吸收的氮来自分蘖期和拔节孕穗期追施的氮肥分别为5.9%和12.4%。表明（1）当土壤氮素含量不高时, 基肥对水稻整个生育期生长很重要,基肥适量增加可显著增加水稻茎蘖数,对水稻群体质量建成有决定作用;（2）拔节孕穗肥可显著促进水稻生育后期的籽粒灌浆和充实,增加拔节孕穗期的氮素供应有利于提高水稻的氮素收获指数;（3）分蘖期追肥氮素损失较大,水稻吸收较少,可以适量增加水稻基肥而不施分蘖肥,或在水稻分蘖后期水稻生物量较大时适量施肥以促进水稻吸收。     

稻田脲酶抑制剂对^15N—尿素去向的影响

尿素施入稻田后迅速水解成ＮＨ＾＋４，两天后水层ＨＮ＾＋４－Ｎ含量即达峰值，混施脲酶抵制剂后，峰值可推迟１天，峰高降低，＾１５Ｎ示踪试验表明：ＰＰＤ和ＮＨＰＴ两种抑制剂能明显促进水稻对氮素的吸收，亦提高水稻对尿素氮的利用率，减少损失率，并在一定程度上具有增产效果，尤其是在高氮水平下，效果更加明显，而ＨＱ则较差。稻草的施用对水稻生长有一定的影响，降低了水稻对肥料氮素的吸收，但能能提高肥料氮素在土壤中的     

水稻秸秆肥料^15N标记的不均匀性研究

在盆栽条件下研究了水稻秸肥料＾１５Ｎ标记的不均匀性及其对示踪试验结果的影响问题。结果表明，以基肥、分蘖肥、穗肥三种方法进行＾１５Ｎ标记的秸秆，其茎叶及其化学组成间＾１５Ｎ原子百分超都存在不同程度的差异。秸秆肥料示踪试验的结果，受供试秸秆肥＾１５Ｎ标记不均匀性影响，很可能出现偏高或偏低的情况。     

冬小麦对不同时期施用的尿素N的吸收利用

本文应用~(15)N尿素研究了不同施肥时期下尿素N在土壤中的转化和小麦对肥料氮的吸收利用。结果表明,尿素施入土壤后,硝态氮含量急剧增加。播前底施尿素有更多的硝态氮累积在20～40cm土层中。小麦对肥料氮的吸收高峰在4月13～18日,即拔节孕穗期,高峰期的吸氮量与小麦产量呈正相关,r=0.7715。     

基于15N示踪技术的烟田肥料氮素再利用分析

为研究后季烤烟对首季残留氮肥的吸收利用情况,2011年利用蒸渗仪设计了不同灌水量(600、800和1 000 mm)和施氮量(15N双标记NH_4NO_3,90和120 kg/hm~2)试验,并于2012-2014年对烤烟不同器官中15N-N(来源于2011年施入的肥料氮素)累积量、土壤中15N-N含量进行了跟踪观测,同时分析了烤烟对首季肥料氮素再利用率的影响因素。结果表明:1)后季烤烟叶、茎和根中来源于首季的肥料氮素累积量,随首季施氮量的增加而增加,但随首季灌水量增加总体上有所下降;2)后三季烤烟对首季施入肥料氮素的总再利用率为10.79%~14.58%,首季灌水量600 mm、施氮量90 kg/hm~2处理最有利于后季烤烟对其残留肥料氮素的吸收;3)后三季烤烟对首季施入的肥料氮素的平均再利用率,与首季灌水量呈极显著负相关(P0.01),与0~20 cm土壤中首季残留肥料氮素量呈显著正相关(P0.05)。首季灌水主要通过改变其肥料氮素在不同土层中的分配格局,尤其是通过改变0~20 cm土层的肥料氮素含量,来影响后季烤烟对首季施入肥料氮素的再利用,但其具体影响机理仍需进一步明确。综上,后季烤烟能吸收相当比例的前季残留肥料氮素,合理制定前季灌水和施氮制度,对于后季烤烟肥料氮素再利用率的提高至关重要。研究结论可为烟区土壤生态环境的改善及烟草农业的可持续发展提供有益参考。     

UV-B辐射对设施桃结果枝15N尿素吸收、利用及分配特性的影响

研究外源UV-B辐射对设施桃二年生结果枝对15N尿素吸收、利用和分配特性的影响。以6年生设施栽培春捷毛桃（Prunus persica cv.Chunjie）为试材,设对照和补充UV-B辐射的低、中、高剂量的4个处理,在果实发育不同时期饲喂15N标记的尿素,采样进行测定并计算。UV-B辐射可以提高各器官的Ndff,但是不同强度UV-B在不同物候期中提高效果不同。果实膨大期,除二年生枝是在低剂量处理下Ndff值最高之外,其他各器官都是在中、高剂量处理下Ndff值最高;硬核期,营养器官在中或者高剂量处理下Ndff较高,果肉和果核则是在低剂量处理下效果最明显;而果实着色期各器官均是在中剂量UV-B处理下Ndff值最高。UV-B提高结果枝对15N的利用率高。果实膨大期,高剂量处理提高效果最明显,利用率达到50.28%,与对照形成极显著性差异;硬核期和果实着色期15N的利用率则是在中剂量处理下达到最高,与对照相比分别比对照提高了83.99%和105.56%,形成极显著性差异。不同物候期15N在各器官的分配率受UV-B影响差异显著。果实膨大期和着色期,叶片中15N分配率在对照处理下达到最高,分别为13.44%和8.97%,UV-B处理促进15N向其他器官的分配;硬核期,中、高剂量UV-B处理促进15N在叶片中的分配,低剂量处理降低15N在叶片中的分配率,差异均不显著。UV-B增强条件下,不同物候期,各器官对15N的吸收、利用及分配特性受其对UV-B的敏感性调控。     

用15N示踪技术研究高产小麦、玉米的施氮规律

利用稳定性同位素15N示踪技术 ,探索小麦、玉米在高N施肥下的N素营养规律。结果表明 :小麦、玉米对追加15N化肥的吸收利用率为 2 8 42 %～ 46 2 8% ,向籽粒运转量为 5 4 %～68% ,追施N的有效期可连续 3茬作物 ,累计利用率为 5 2 0 7%～ 60 39%。在较高土壤肥力基础上 ,小麦、玉米年产量达 1 5 0 0 0kg hm2 ,小麦最佳氮肥施量为 1 5 0～ 1 87 5kg hm2 ,玉米为 30 0～375kg hm2 。     

15N同位素稀释法研究固氮菌接种对甘蔗生物固氮的影响

利用15N同位素稀释法,研究接种固氮菌klebsiella L03对甘蔗品种B8和ROC22的生物固氮的影响。结果表明： B8的固氮百分率最高为3128%Ndfa,从苗期开始就显著高于ROC22,分蘖期和伸长初期的固氮量和固氮百分率与ROC22相比差异达到极显著水平。B8和ROC22的根、茎、叶都可发生固氮,以伸长初期（60d）叶片中的固氮能力最强。接种L03能显著提高B8和ROC22各器官的含氮量,其中对ROC22叶片和B8茎的含氮量提高作用最明显。不同甘蔗品种、相同品种的不同器官甚至相同器官的不同生长时期固氮作用有很大差异。     

包被铜对西门塔尔牛日粮养分消化代谢和血液指标的影响

16头中国西门塔尔阉牛采用随机区组设计被分为4组,以混合精料和风干玉米秸秆为基础日粮,以包被铜为铜源,在基础日粮中分别添加铜0、8、16和24mg/kg,研究包被铜对西门塔尔牛营养物质消化代谢和血液指标的影响。结果表明:8和16mg/kg组有机物质表观消化率显著高于24mg/kg和对照组(P<0.05);粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率均比对照显著增加(P<0.05);各组可消化氮、沉积氮和可消化氮/沉积氮也较对照显著增加(P<0.05),16和24mg/kg组显著高于8mg/kg组(P<0.05)。矿物质存留率、血清甘油三酯、葡萄糖、总胆固醇、白蛋白和总蛋白含量显著增加(P<0.05)。尿素氮则呈现下降趋势,且16和24mg/kg组显著低于对照组和8mg/kg组(P<0.05);对照组和处理组之间血清谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、乳酸脱氢酶(CDH)差异均不显著(P>0.05);血清铜蓝蛋白(CP)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)活性显著提高(P<0.05);丙二醛显著下降(P<0.05)。血清铜、铁和锌含量显著高于对照(P<0.05),但处理组间差异不显著;血清锰含量呈上升趋势,但差异不显著(P>0.05)。根据试验结果,包被铜添加量以8~16mg/kg干物质为宜。     

包膜尿素对夏玉米产量、吸氮量和氮分配的影响

以施氮量调控氮代谢,提高氮肥利用率为目标,利用15 N研究了包膜尿素（CU100、150和225kg/hm2）和普通尿素（150和225kg/hm2）对夏玉米产量、生物量、氮肥利用率以及各器官氮分配的影响。结果表明：包膜尿素比普通尿素显著增加玉米从肥料中的吸氮量,显著增加地上部生物量;15N包膜尿素肥料利用率（15NU...     

氮离子束注入诱变筛选万隆霉素高产菌株的研究

为获得万隆霉素高产菌株,用氮离子束注入万隆霉素产生菌进行诱变处理,并用链霉素抗性筛选法和抑菌圈筛选法进行突变株的筛选。结果表明:通过能量为20keV、剂量为90×2.6×1013N+/cm2的氮离子束注入处理万隆霉素产生菌的分生孢子,筛选出万隆霉素高产菌株WN939,其摇瓶发酵产素水平较出发菌株提高了82.10%。经5代传代培养,其产素水平稳定。     

灌溉方法对温室番茄栽培尿素氮利用影响的研究

用15N示踪技术研究了沟灌和滴灌对温室番茄栽培尿素氮的利用及其在土壤中残留的影响。结果表明,滴灌处理番茄对15N肥料利用率是11.5%(地上部分),沟灌处理15N肥料利用率是7.4%。滴灌处理番茄所吸收的15N肥料量比沟灌处理提高了56.3%,灌溉方式对肥料15N在果实、茎、叶中的分配比例没有明显影响。0~100cm土层中15N肥料残留量滴灌处理为143.1kg/hm2,占氮肥投入量的63.6%,沟灌处理残留量为133.0kg/hm2,占氮肥投入量的59.1%;其中在0~20cm表土层中残留的肥料氮最多,沟灌和滴灌分别达到了79.9kg/hm2和97.3kg/hm2,占0~100cm土层肥料氮残留总量60.1%和68.0%。沟灌处理肥料氮的损失量为75.5kg/hm2,占氮肥投入量的33.5%;滴灌处理肥料氮的损失量为56.0kg/hm2,占氮肥投入量的24.9%。     

用~(15)N天然丰度法估测结瘤作物的共生固N_2量

测定了位于北京西北郊的本所农场耕地及附近几个土样的土壤总Nδ15N值,农场耕地的δ15N值为6.39±0.42‰,本所庭园土壤为5.03±0.26‰,圆明园土壤为1.66±0.49‰。农场耕地土壤总Nδ15N的垂直变化为6.09±0.77～7.71±0.67‰,水平变化为6.52±0.55～7.13±0.73‰。 无N营养液砂培大豆的测定结果表明,根瘤富含15N,δ15N值为8.32±0.16‰和10.54±0.30‰,地上部贫化15N,δ15N为—2.25±0.48～—4.16±0.75‰,说明在固N2过程中和固N2产物输送转化过程中发生了N同位素的分馏,固N2分馏因数β=1.0023～1.0042。 用15N天然丰度法估计不同大豆品种的％Ndfa表明,不同大豆品种的N素自给能力不同。固N2植物的δ15N值明显低于非固N2植物的δ15N值,一般相差3～5δ15N,说明用15N天然丰度法评价这些植物的固N2状况是可能的。然而,不固N02植物也有较低的δ15N值,即便在同一地块上,非固N2植物的δ15N值也很不相同,有待进一步研究。     

稻草和尿素配施时水稻对肥料氮和土壤氮的吸收利用

利用＾１５Ｎ同位素示踪技术,研究了稻草和尿素配施时水稻对肥料和土壤氮的吸收。结果表明,稻草单施导致土壤速效氮的生物固定,氮素供应不足是影响水稻分蘖成穗的限制因子,稻草配合尿素施用,明显改善肥料氮和土壤氮的供应,既有利于当季水稻增产,也有利于培养土壤肥力,还有利于后茬物作产量的提高 。     

黄泛区潮土-冬小麦系统中尿素的转化和化肥氮去向

在田间条件下,用~(15)N标记的微区试验法研究了潮土-冬小麦系统中尿素的转化和化肥氮的去向。结果表明:土壤中尿素水解后,主要进行硝化和生物固定,而被粘土矿物固定的量很少;小麦返青后,随着气温上升,生物固定的标记氮不断分解,其量可达总生物固定量的60％。作为基肥条施的尿素,其损失略高于作返青肥或拔节肥表施后随即灌水的处理。氮素损失主要发生在春季气温回升后的生长期间,当季的淋洗损失极微。在较为适宜的用量和施用技术下,化肥氮的损失仍达33—45％,其中以碳酸氢铵为最高,次为硫酸铵和硝酸铵,而尿素和硝酸铵中的硝态氮损失最低。     

利用15NO3-标记法研究土壤微生物量氮的化学及生物有效性

采用加入含15N的硝态氮培养方法标记了土壤微生物量氮 ,然后利用碱解扩散法测定了标记土壤有效氮含量 ,温室培养法评价了小麦对标记的土壤微生物量氮的吸收情况。结果表明 ,碱解扩散法对土壤微生物量固持的15N的提取比率 (即提取液中15N原子百分超 /土壤15N原子百分超 )在 1 47～ 2 83之间(平均 2 0 1 ) ,碱解氮中约有 3 0 1 %～ 61 6% (平均 42 9% )来自土壤微生物固持氮。植物体15N丰度在0 749%～ 1 1 62 %之间 ,明显高于15N的自然丰度 ,表明土壤微生物固持的15N在小麦生长期间发生释放 ,为植物利用。土壤微生物固持氮对植物的有效性比率 (植物地上部分15N原子百分超 /土壤15N原子百分超 )在 3 7～ 7 1之间。可见 ,土壤微生物量固持氮有较高的化学及生物有效性     

氚水稀释技术在测定绒山羊氮分配中的应用研究

为研究含氮物质在绒山羊体内的分配规律,本研究选择年龄在2~2.5周岁的绒山羊羯羊,采用消化代谢和氚水稀释技术结合的方法测定不同时期绒山羊总氮沉积量、体氮和毛绒氮的分配量。结果表明,用消化代谢和氚水稀释技术可以准确地测定绒山羊的体氮和毛绒氮的分配量,不同时期的体氮和毛绒氮的分配比例有较大差异。在非生绒期和生绒旺盛期,体氮的分配比例分别为75.7%±0.62%和66.6%±2.2%,毛绒氮的分配比例分别为24.3%±0.62%和33.4%±2.2%,表明不同时期绒山羊的生长方向发生变化。同时发现内分泌也随季节发生变化,主要表现为非生绒期PRL(催乳素)和IGF-I(类胰岛素生长因子I)的水平高,MT(褪黑素)的水平低;生绒旺盛期PRL和IGF-I的水平低,MT的水平高。证明了氚水稀释技术在测定动物氮分配中的可行性,揭示了不同时期含氮物质在绒山羊体内分配的变化规律以及内分泌在这些变化中的调节作用,为不同季节对绒山羊采取合适的饲养管理提供了理论依据。