不同水氮用量对日光温室黄瓜季硝态氮淋失的影响

于2010年3～7月,在河北省辛集市马庄农场研究了不同水氮用量对黄瓜季硝态氮淋失的影响,结果表明,通过调节不同生育阶段灌水量使黄瓜全生育期土壤含水量保持在18.7%～22.1%,不仅可以满足黄瓜生长发育对土壤水分的要求,而且可以减少用水量30%。不同处理中以节水灌溉、习惯施氮处理（W2N1）土壤硝态氮含量最高,习惯灌水、减量施氮处理（W1N2）最低。全生育期内,土体95cm深度硝态氮淋失量与土壤含水量、土壤硝态氮含量均呈正相关,其中以初瓜期和盛瓜期相关性系数最高。与农民习惯水氮处理（W1N1）相比,节水减氮处理（W2N2）在节水30%减施氮25%的情况下,可以显著降低黄瓜季土壤硝态氮淋失量,整个生育期降低淋失量35.0%。3年连续试验结果表明,节水减氮处理（W2N2）与习惯水氮处理（W1N1）间黄瓜产量结果差异不显著,说明河北省温室大棚蔬菜生产,目前农民习惯施氮和灌水量有很大的节水节肥空间,根据蔬菜不同生育期需肥量和土壤含水量来合理分配水、氮可取得明显的节水节氮效果。     

鸭梨不同施氮期肥料氮的平衡及其效应

以3年生初结果的鸭梨/杜梨为试材,用~(15)N示踪技术探讨了秋施、春施及夏施肥料氮在土壤-植物中的平衡及其效应。结果表明,肥料氮损失量与植株吸收量之比表现为夏施>秋施>春施;肥料氮利用率以春施最高,秋施次之,夏施最低。肥料氮在植株体内的分配基本上随生长中心的转移而转移,无果中、短枝有优先累积肥料氮的效应。以秋施肥料氮的分配与植株生长节奏最吻合,并能刺激生长势弱的植株吸收利用肥料氮。显示出秋施氮对植株的效应最好。     

农田硝态氮淋溶规律对不同水氮运筹模式的响应

为探明不同水氮运筹对淋溶水中NO_3~--N时空分布特征以及施氮量和灌水定额对NO_3~--N淋失量的影响,进而制定安全有效的水氮运筹模式。试验采用裂区设计,主区为灌水定额,设置3个水平,分别为525(W1),750(W2),975(W3)m~3/hm~2。副区为施氮量,设置5个水平,分别为0(N0),80(N1),160(N2),240(N3),320(N4)kg/hm~2。每个灌水定额下有5种施氮量处理,共15个处理。并于2014—2015年连续2年进行田间试验。采用多孔PVC法和土钻法采集水样和土样,测定淋溶水中NO_3~--N浓度并计算NO_3~--N淋失量。结果表明,0—40cm埋深内,对比第1次灌水前后NO_3~--N浓度发现,随着施氮量的增加,W1水平下NO_3~--N浓度2年的平均增幅远低于W2和W3水平下NO_3~--N浓度2年的平均增幅。随着灌水定额的增加,N1、N2水平下的NO_3~--N浓度平均增幅远低于N3、N4水平下的NO_3~--N浓度平均增幅。NO_3~--N浓度平均增幅最大的为52.5%的W3N3。NO_3~--N浓度平均值最高的为8.29mg/L的W3N4。与0—40cm埋深内的各处理相比,40—80cm埋深的各处理NO_3~--N浓度整体下降,但整个生育期内淋溶水中NO_3~--N浓度的变化趋势与0—40cm埋深内相一致。80—120cm埋深内,施氮量、灌水定额以及两者的交互作用对NO_3~--N淋失量的影响呈极显著。当灌水定额一定时,2014年、2015年2年的NO_3~--N淋失量随着施氮量增加而递增,淋失率随着施氮量的增加而减少;当施氮量一定时,NO_3~--N淋失量及淋失率均随着灌水定额的增加而递增。鉴于根层内需要充足的NO_3~--N以被作物吸收,并保证NO_3~--N淋失量对地下水的污染在可控安全范围内,故推荐W2N3为适用于当地的水氮运筹模式。     

不同供氮水平对大葱土壤硝态氮运移及品质影响的研究

在山东省章丘大葱/小麦轮作典型种植制度下,研究了不同施氮量对土壤硝酸盐及大葱品质影响。研究表明:章丘地区大葱地硝酸盐淋洗较严重。大葱各生长发育时期测得处理T5土壤硝态氮含量与T1之间的差异都达到极显著水平;收获时处理T5的0～30cm、30～60cm、60～90cm三个耕层土壤硝态氮残留量分别为4.35mgkg-1、6.81mgkg-1和6.49mgkg-1,可见该处理施氮量已远超出大葱正常生长所需。大葱产量以氮素优化处理(T4)最高,与T5间的差异也达到显著水平;同时该处理大葱硝态氮含量与T5间的差异也达到极显著水平。大葱Vc和可溶性糖含量都是对照最高,随施氮量的增加两者含量逐渐降低。     

硝态氮缓解长春花幼苗海水胁迫效应的研究

长春花[Catharanthus roseus(L.)G.Don]为夹竹桃科长春花属,多年生草本或亚灌木花卉,原产非洲东部及美洲热带地区,喜温暖、阳光充足的环境,现在我国广为栽培[1]。长春花全草均可入药,目前已从长春花植株的不同部位分离出100多种生物碱,其中长春碱和长春新碱经临床验证具有明显的抗癌作用,是国际上研究和应用最多的抗癌植物药源[2]。海水灌溉农业是以海水资源、沿海滩涂资源和耐盐植物为劳动对象的特殊农业,它是大农业的一个新分支[3]。发展海水灌溉农业对社会经济和生态环境具有重要作用,同时对于加快我国农业经济可持续发展,拓展农业发展空间具有重要的战略意义。施氮是最常用的缓解海水胁迫     

不同滴灌施肥量对沙地玉米氮效率及硝态氮的影响

探索沙地春玉米最佳滴灌施肥方案是提高其生育期氮积累和氮效率的有效途径。试验采用三因素D饱和最优设计,研究拔节期、抽雄期和收获期玉米产量、生育期植株不同器官氮积累和硝态氮含量的差异,结果表明:(1)随着玉米生育期推进,整株氮积累逐渐增加,叶片、茎下降,籽粒增加,高氮处理(氮肥240 kg·hm~(-2))显著高于其他处理;(2)N_3P_1K_3处理产量最高(13 875 kg·hm~(-2)),氮素转运量和营养器官贡献率显著高于其它处理,氮收获指数和氮肥偏生产力较低;(3)土壤硝态氮含量随植株生长吸收逐渐降低,以滴头处0～20 cm硝态氮含量最高,20～60 cm逐渐降低;(4)不同施氮处理的硝态氮含量有差异,拔节期施肥处理均与CK差异显著,抽雄期和收获期中氮处理和高氮处理对硝态氮影响显著。高氮处理中土壤0～60 cm硝态氮含量与播前基本一致,维持了土壤硝态氮的平衡。综合考虑产量、氮效率及土壤硝态氮平衡方面的因素,膜下滴灌条件下,陕北风沙滩地玉米合理的施肥为N_3P_1K_3处理,即施氮肥240 kg·hm~(-2),磷肥80 kg·hm~(-2),钾肥225 kg·hm~(-2)。     

杨凌地区大棚土壤硝态氮累积效应研究

通过调查不同棚龄大棚土壤硝态氮含量的变化,研究了杨凌大棚蔬菜生产中的土壤硝态氮累积特性,结果显示:大棚蔬菜土壤硝态氮含量显著高于露天菜地和拱棚土壤,反映出过高的氮肥投入,各棚龄土壤均表现出明显的硝态氮表土累积。随着棚龄的增加土壤硝态氮及总盐含量呈增加趋势,土壤pH值则表现为逐渐下降,不合理的施肥将导致短龄大棚土壤硝态氮及总盐含量急剧上升而超过长龄大棚土壤;在番茄生长周期内随生育期延长硝态氮在土壤中累积量逐渐增大,但总盐含量变化并不明显。硝态氮在土壤中的迁移,导致土壤底层硝态氮也大量累积。     

不同产量水平的玉米田土壤无机氮时空分布与环境效应分析

采用大田试验方法,研究了肥力和管理水平不同,最终产量水平差异也较大的低产田、常规田和高产田整个玉米生长季0-100 cm土壤剖面硝态氮的时空分布特征.结果表明,3个处理由于管理措施和土壤基础地力的差异,土壤水分的时空分布存在明显不同,且由于高产田有机肥以及较高氮肥量的投入,在玉米各个关键生育期0-100 cm土体中的硝态氮累积总量显著高于常规田和低产田.而常规田与低产田相比较,前者0-100 cm土体硝态氮的累积总量可以达到后者的1～3倍.对环境效应的分析结果表明,较高的氮肥投入对于高密度种植条件下实现玉米高产是必要的,但同时也增加了环境污染的风险.     

氮离子注入对水稻诱变效应的初步研究

用１５～３０ＫｅＶ的氮离子注入水稻种子,以＾６０Ｃｏγ射线辐照作对比,研究其Ｍ１代生物学效应和Ｍ２代突变。结果表明,氮离子能诱发水稻染色体结构变异,染色体畸变细胞率随离子注入剂量的提高而呈增加趋势,但染色体畸变效应低于γ辐射。氮离子注入还能抑制根尖细胞有丝分裂,使过氧化物同工酶酶谱发生变化,离子束诱发幼苗叶绿素突变频率明显高于γ射线,而抽穗期和株高突变频率与γ射线相似。     

柴河流域种植方式与沟渠类型对农田径流氮、磷含量的影响

为了解高原湖泊流域内农田种植方式及沟渠类型对雨季径流中固体悬浮物及氮磷浓度变化的影响,在柴河流域不同农田种植方式(蔬菜地、玉米地、大棚种植区)的区域内选择典型自然沟渠及土质沟渠进行自然降雨过程中径流氮、磷含量分析。结果表明:(1)该区域农田径流水体总氮(TN)、总磷(TP)平均值为27.16,17.18mg/L,相对地表V类水质限值而言超标严重,溶解态氮(DN)与颗粒态磷是氮、磷的主要存在形态,符合面源污染特征;(2)降雨是影响径流污染物含量最重要的因素之一。除此之外,种植方式对总氮、溶解态氮及溶解态磷(DP)具有显著影响(P0.05),而沟渠类型对污染物含量的影响不显著(P0.05);(3)在同一降雨量(18.05 mm)条件下,蔬菜地及大棚区的农田径流氮含量(TN:32.26 mg/L和29.02mg/L,DN:21.33mg/L和17.46mg/L)显著高于玉米地(TN:18.33mg/L,DN:6.23mg/L),大棚区径流的磷素含量(TP:17.46mg/L,DP:2.16mg/L)则显著高于蔬菜地(TP:6.89mg/L,DP:1.38mg/L)及玉米地(TP:7.92mg/L,DP:0.64mg/L);自然沟渠相对于土质沟渠可以显著降低径流中的总磷、DN及DP含量(P0.05)。研究结果表明在同一降雨量条件下,土地种植方式仍是影响柴河流域面源污染的主要因素,沟渠虽然可以有效降低面源污染含量,但其影响却小于土地种植方式。因此建议在流域面源污染控制及水土保持过程中,首先需要对流域原有种植结构进行优化,然后在此基础上实现对现有沟渠生态化水平的改造与提升,以增加对面源污染物的控制效能。     

不同规格生态沟渠对排水污染物处理能力的研究

利用三种不同深度规格的生态沟渠(E0.80、E1.05和E1.30),通过控制相同的表面水力负荷,比较研究了动态进水(TN 0.86~6.13 mg·L^-1、TP 0.11~0.28 mg·L^-1)条件下生态沟渠对农业面源主要污染物的去除效果,同时考察其耐冲击负荷能力和适宜建造长度。结果表明:整个试验期间,三种不同深度规格的生态沟渠对铵态氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和悬浮物(SS)的去除率均达到50%以上,其中E1.30对污染物的去除效率较高,NH4+-N、TN、TP和SS的总平均去除率分别为64.8%、63.1%、71.8%和60.8%。同时,E1.30的污染物出水浓度较为稳定,耐冲击负荷能力相对较强。进水浓度较高情况下,E1.30在TN、TP出水浓度为2 mg·L^-1和0.2 mg·L^-1时所需长度分别为27.4 m和4.9 m,为三种规格生态沟渠中最短。表明生态沟渠是有效去除农业面源污染物的技术,在实际应用中可因地制宜地建设E1.30规格的生态沟渠,并可辅以高效吸附氮磷材料等其他措施,进一步提高生态沟渠对农业面源污染物的去除能力。     

不同规格生态沟渠对排水中污染物的处理能力之比较研究

利用三种不同深度规格的生态沟渠（E_0.80、E_1.05和E_1.30）,通过控制相同的表面水力负荷,比较研究了动态进水（TN 0.86~6.13 mg?L^-1、TP 0.11~0.28 mg?L^-1）条件下生态沟渠对农业面源主要污染物的去除效果,同时考察其耐冲击负荷能力和适宜建造长度。结果表明：整个试验期间,三种不同深度规格的生态沟渠对铵态氮（NH₄⁺-N）、总氮（TN）、总磷（TP）和悬浮物（SS）的去除率均达到50%以上,其中E_1.30对污染物的去除效率较高,NH₄⁺-N、TN、TP和SS的总平均去除率分别为64.8%、63.1%、71.8%和60.8%。同时,E_1.30的污染物出水浓度较为稳定,耐冲击负荷能力相对较强。进水浓度较高情况下,E_1.30在TN、TP出水浓度为2 mg?L^-1和0.2 mg?L^-1时所需长度分别为27.4 m和4.9 m,为三种规格生态沟渠中最短。表明生态沟渠是有效去除农业面源污染物的技术,在实际应用中可因地制宜地建设E_1.30规格的生态沟渠,并可辅以高效吸附氮磷材料等其他措施,进一步提高生态沟渠对农业面源污染物的去除能力。     

双氰胺在不同温度下对碱性土尿素氮转化的影响

[目的]为了提高氮素的利用效率,减少NO_3~-—N淋溶污染,本试验研究了硝化抑制剂双氰胺(DCD)对碱性土壤中氮素转化的影响,为氮素的合理高效利用,增加作物产量提供参考。[方法]采用实验室人工气候箱培养法,研究双氰胺在15,25和35℃不同温度下对山西省晋城市菜园土(碱性)的pH值、氨挥发量及NH_4~+—N和NO_3~-—N转化的影响。[结果]在碱性土壤中施加双氰胺后,其pH值高于对照,且pH值随土壤温度的升高而升高;同时碱性土壤中氨挥发量也随温度升高而增大,每升高10℃,氮素以氨气形式损失的增加率约为6.90%;而土壤NO_3~-—N量却随温度的升高有所下降,其变化趋势与土壤NH_4~+—N量变化相反,此外温度的升高可导致NH_4~+—N含量峰值的出现时间提前,每增加10℃提前约为1周左右。双氰胺的施加可减少了NH_4~+—N转化为NO_3~-—N的量。[结论]双氰胺的施加可减少碱性土壤中氮素转化为NO_3~-—N所带来的淋溶污染问题,且随温度的升高pH值、氨挥发量和NH_4~+—N量增加。     

三江平原典型湿地土壤硝态氮和铵态氮垂直运移规律

选择三江平原小叶章湿地不同水分带上的两种土壤类型(草甸沼泽土和腐殖质沼泽土)为研究对象,运用模拟土柱的方法,研究了两种土壤中硝态氮和铵态氮的垂直运移规律。结果表明:在水分饱和条件下,两种土壤的硝态氮和铵态氮穿透曲线均符合Gauss单峰模型(R2≥0.85),其运移过程主要受粘粒含量的影响;随粘粒含量增加,硝态氮和铵态氮穿透曲线整体上峰值降低,峰面分布变宽,但不同土壤各土层间也存在一定差异,原因与不同土层水分构成、溶质运移方式以及硝化-反硝化作用的差异有关;溶质浓度加倍后,两种土壤0~20 cm土层中硝态氮和铵态氮的穿透曲线也符合Gauss单峰模型(R2≥0.88),但其峰值、形状及出流时间均发生不同程度的变化,原因与浓度改变前后土壤水分构成、溶质运移方式的差异有关,铵态氮还与土壤胶体对其吸附饱和程度的差异有关;两种土壤表层的硝态氮和铵态氮垂向迁移能力较强,当湿地水分增加后将不利于有效氮的保持。     

三江平原典型湿地土壤硝态氮和铵态氮垂直运移规律

选择三江平原小叶章湿地不同水分带上的两种土壤类型（草甸沼泽土和腐殖质沼泽土）为研究对象,运用模拟土柱的方法,研究了两种土壤中硝态氮和铵态氮的垂直运移规律。结果表明：在水分饱和条件下,两种土壤的硝态氮和铵态氮穿透曲线均符合Gauss单峰模型（R^2≥0.85）,其运移过程主要受粘粒含量的影响;随粘粒含量增加,硝态氮和铵态氮穿透曲线整体上峰值降低,峰面分布变宽,但不同土壤各土层间也存在一定差异,原因与不同土层水分构成、溶质运移方式以及硝化-反硝化作用的差异有关;溶质浓度加倍后,两种土壤0～20 cm土层中硝态氮和铵态氮的穿透曲线也符合Gauss单峰模型（R^2≥0.88）,但其峰值、形状及出流时间均发生不同程度的变化,原因与浓度改变前后土壤水分构成、溶质运移方式的差异有关,铵态氮还与土壤胶体对其吸附饱和程度的差异有关;两种土壤表层的硝态氮和铵态氮垂向迁移能力较强,当湿地水分增加后将不利于有效氮的保持。     

配施增效助剂对四川旱地小麦的减氮效应研究

为探究增效助剂对四川旱地小麦的减氮效应,设置空白对照(CK0)、常规施氮不追肥(CK1,施氮量187.5 kg/hm²)、常规施氮量下底追比6∶4(CK2,施氮量187.5 kg/hm²)、增效助剂拌常规复合肥,减氮20%(jf—20%),减氮30%(jf—30%)、增效助剂螯合脲甲醛减氮20%(jn—20%),减氮30%(jn—30%),减氮40%(jn—40%)、增效助剂螯合脲甲醛肥+卵磷脂有机肥3 000 kg/hm²减氮27%(jny—27%)等9个处理,分析测定不同处理下土壤氮素动态、小麦叶绿素含量、叶面积指数动态,生长速率、氮素积累与转运、产量及其构成、氮肥利用率等。结果表明:增效助剂处理后显著降低开花期和成熟期土壤中硝态氮与铵态氮含量,较CK1开花期降幅分别为6.8%~9.8%和8.7%~14.5%,成熟期降幅分别 为14.9%~20.8%和15.9%~20.0%。花后30天叶面积指数以jn—20%与jny—27%最高,分别较CK1、CK2提高5.3%和5.8%,jn—20%与jny—27%处理下,叶面积指数较CK1提高5.83%和5.24%;jf、jn、jny模式花后氮素积累量较CK1、CK2显著增加,幅度分别为33.7%~73.1%和29.8%~68.0%,花后氮素转运量提升幅度分别为116.1%~217.8%和 107.1%~204.0%。jf、jn、jny模式小麦开花—成熟期生长速率较CK1提高13.2%~33.8%。配施增效助剂后减氮不减产,jf—20%、jn—20%、jny—27%增产幅度为0.2%~2.9%,以jn—20%和jny—27%处理产量最高,较CK1分别增产2.6%和2.9%,但与CK1和CK2差异不显著。jn、jf、jny模式显著提高氮肥利用率与氮肥偏生产力,较CK1分别增加6.7%~24.0%和10.3%~25.8%。增效助剂通过促进养分吸收减少土壤中氮素残留来提高肥料利用率,实现减氮不减产,施用增效助剂拌肥、增效助剂螯合脲甲醛可以实现减氮20%,增效助剂螯合脲甲醛配合卵磷脂有机肥3 000 kg/hm²可实现减氮27%。     

黄河三角洲典型潮滩湿地土壤硝态氮和铵态氮的空间分布特征

运用地统计学方法研究了黄河口滨岸潮滩湿地土壤中硝态氮和铵态氮的空间分布格局。结果表明,潮滩湿地土壤NO3--N和NH4+-N的水平变异性在不同土层差异较大,较高的水平变异性主要与其在潮滩湿地良好水分条件下较为活跃的物理运移特性有关;潮滩湿地表层土壤NO3--N的水平分布具有明显的空间结构,符合高斯模型,并具有中等程度的空间相关性;自然结构因素在引起NO3--N空间异质性中的贡献占优,随机因素的影响相对较小;表层土壤NO3--N的空间变异性以向低潮滩延伸且受潮汐涨落影响较大的方向最大;潮滩湿地表层土壤的NO3--N具有明显的空间分布格局,表现出向低潮滩延伸方向形成明显斑块低值区,边缘则形成斑块高值区的特征。微地貌特征和潮汐微域物理扰动强度是导致空间异质性的两个重要随机因素,而水盐条件、土壤类型和潮汐物理扰动是3个重要结构因素。     

干湿条件对沟渠沉积物净化水体氮素的影响研究

为了探讨干湿条件对沟渠沉积物净化氮能力的影响,通过模拟试验研究了不同干涸再水淹条件对沟渠沉积物净化水体氮能力的影响。结果表明,初始浓度约为4.5mg/L,随着干涸时间的增加,沟渠沉积物对NH4+-N的净化效率提高;水中NO3--N均呈先增加后减少趋势;连续水淹(CW)、干涸4d再水淹(DFW)及干涸8d再水淹(DEW)条件下,总氮去除率分别为84.5%,90.2%,93.3%。经干涸处理的沟渠沉积物对NH4+-N的去除效率明显高于连续水淹方式下的去除效率,也促进了反硝化作用的进行;当水中总氮浓度不高于10mg/L时,沟渠短期干涸(8d)再水淹,有利于沉积物对氮的去除。试验初期水中氮素减少主要是由于沉积物的吸附作用和微生物的利用。因此,在降雨季节三江平原干湿变化有利于沟渠沉积物对氮的去除。     

Effect of Water Stress in Maize Crop Production and Nitrogen Fertilizer Fate

ABSTRACT

Maize production is affected by water and nitrogen (N) deficit either separately or joined, but this fact is not completely defined. The aim was to evaluate the fate of N in maize fertilized and subjected to water stress in controlled conditions. A greenhouse experiment was carried out at the University of Buenos Aires campus. The design was a 2 × 2 factorial with four replications. The factors were N: 70 and 140 kg N ha^?1 as labeled urea (¹⁵N), and water: 100% or 50% of the potential evapotranspiration. The harvest of aerial and root biomass was carried out at R1 stage. Nitrogen in plants, soils nitrate, ammonia volatilization, and ¹⁵N percentage were determined. Obtained results only partially agree with previous research. Water stress depressed aerial biomass production independently of N doses. When water was limiting, the uptake of N from fertilizer was independent of N. When water was not limiting, N uptake increased with the higher N doses. Volatilization losses were 3.7 to 7.8% of N applied as fertilizer. Plant N recovers was around 45% of the N applied, except in treatment water stressed with high N rate (19%). Nitrate-N from the fertilizer in the soil at harvest and accumulated N from the fertilizer in plant were lineally related (r² = 0.54; p < 0.001). Important destinations of N were accumulation in plant, volatilization and incorporation into soil organic matter. However, residual nitrate was a main fate in heavily fertilized and water deficit treatment. This process could lead to the eventual nitrate leaching.