纳米碳对草莓氮素吸收利用及植株生长的影响

以盆栽妙香7号草莓为试材,利用15 N同位素示踪技术探究尿素配施0,2,4,6,8mL纳米碳溶胶(CK、T1、T2、T3)对土壤理化性状、植株氮素吸收利用及生长发育的影响。结果表明:施用纳米碳显著提高了土壤氧化还原电位和土壤脲酶活性;随纳米碳用量的增加处理前期土壤的电导率呈现降低趋势后期呈现增大的趋势。纳米碳的施用促进了草莓植株对氮素的吸收利用,提高了草莓各器官的Ndff值;与对照相比,T1、T2、T3处理草莓植株的氮素利用率分别提高了71.2%,126.8%,98.9%,土壤氮素残留率分别提高了8.2%,16.7%,16.1%,显著减少了氮素的损失。纳米碳的施用不同程度提高了植株叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素SPAD值,干物质比对照增加了17.5%,45.8%,32.3%。研究表明,尿素配施纳米碳可改善土壤理化性状,有效吸附土壤中的氮素,提高植株氮素利用率和土壤氮素残留率,减少氮素损失,促进了草莓植株的生长。     

土壤C/N对苹果植株生长及氮素利用的影响

土壤C/N是土壤氮素循环的重要影响因素。本研究以2年生"富士"/平邑甜茶为试验材料, 应用¹⁵N示踪技术研究了不同土壤C/N[6.21(CK)、10、15、20、25、30、35和40]对苹果植株生长及氮素利用和损失的影响。结果表明: 随着土壤C/N比值的逐渐增大, 苹果新梢长度和植株鲜重均呈先升高后降低的变化趋势, C/N=15、20和25的3个处理苹果新梢长度和植株鲜重最大, 三者间无显著差异, 但均显著高于其他处理。不同C/N处理间植株15N利用率存在差异, 土壤C/N=25时, 植株¹⁵N利用率最大, 为22.87%, 与C/N=20的处理间无显著差异, 但两者均显著高于其他处理; 土壤C/N=40时, 植株¹⁵N利用率最低, 仅为15.43%, 低于CK处理的16.65%。土壤C/N处于15~25时, 植株吸收的氮素来自于肥料氮的比例较高; 而土壤C/N较低(<15)或太高(>25)时, 植株吸收的氮素来自于土壤氮的比例较高。土壤氮素残留量随土壤C/N的增大逐渐增加, C/N=40处理的土壤氮素残留量是CK的1.32倍。随着土壤C/N比值的逐渐增大, 肥料氮损失量呈先减少后增加的变化趋势, 以C/N=25时最少, 仅为施氮量的49.87%, 而对照最大, 为61.54%。因此, 综合土壤C/N对苹果植株生长及氮素平衡状况来看, 土壤C/N为15~25时, 能促进植株的生长发育, 降低氮肥损失, 提高肥料利用率。     

移栽叶龄对水稻氮素吸收利用及~(15)N-肥料去向影响

利用15N示踪技术研究了不同叶龄移栽对水稻产量、氮肥吸收利用及其氮素去向的差异。结果表明,随移栽叶龄推迟,水稻产量显著降低,籽粒与秸秆氮肥吸收量、肥料利用率及其残留量也降低,而氮素损失增加。水稻所吸收的氮素约2/3来源于土壤氮,1/3来源于当季肥料施的氮。肥料利用率为20.8%~25.7%,氮肥残留率为17.9%~32.2%,有42.1%~61.3%的肥料损失。无论哪种叶龄移栽条件下,肥料主要残留在0~20cm土层中。研究表明水稻早栽能增加产量、提高肥料利用率,减少肥料损失,降低氮素对环境的污染。     

施肥枪施肥对桃氮素吸收分配及产量品质的影响

以5年生早熟桃品种雨花露和10年生晚熟桃品种中华寿桃为试材,利用15N示踪法,研究了开放射状沟撒施与施肥枪施肥对桃树氮素吸收、利用与分配及对果实产量和品质的影响。结果表明,施肥枪施肥,叶片吸收的肥料氮比例（Ndff%）从新梢旺长期开始明显升高,之后整个生长季内叶片Ndff %及叶绿素含量始终处于较高水平,新梢旺长期枝条生长速率明显加快;果实成熟后,果肉、果核中Ndff %分别是开放射状沟撒施的3.64、4.73倍;生长季末期,整株氮素当季吸收率为20.35%,比开放射状沟撒施提高5.87个百分点。表明施肥枪施肥能使氮素更快地被吸收和运输到各新生器官,显著提高氮素当季利用率。施肥枪施肥的氮素残留率为49.33%,开放射状沟撒施为50.46%,二者差异不显著。施肥枪施肥有利于提高桃产量并可显著提高果实可溶性固形物的含量。供试果园每年用施肥枪施1000 kg/hm2复合肥,桃果实中可溶性固形物含量可达14.14%,产量达26 780 kg/ hm2,分别比开放射状沟撒施1250 kg/hm2复合肥提高3.31个百分点和3525 kg/hm2。     

施用尿素、红萍对水稻生长及其氮素利用效率的影响

应用~(15)N示踪技术研究了尿素和红萍氮素对水稻分蘖、成穗和产量的影响以及当季水稻对氮素的利用率。结果表明:30十30kgN/ha尿素分别作基肥和分蘖期追肥(U-2),10十20十30kgN/ha尿素分别作基肥、分蘖肥和穗肥(U-3),30十30kgN/ha的红萍分别作基肥和分蘖期追肥(A-2),和不施氮肥对照(CK)处理,水稻分蘖总数分别为465.0,495.0,579.0,403.5万/ha;成穗率分别为81.9％,78.8％,69.8％,74.4％;每穗平均粒数分别为75.8,80.6,78.2,74.7粒。施红萍的稻谷产量与等氮量尿素相当。施用尿素和红萍处理,水稻生长前期平均出蘖速度明显不同,而且水稻不同时期分蘖,其成穗数和每穗粒数均随分蘖时间推移呈逐渐递减变化。试验结果表明:红萍作基肥当季的氮素利用率为41.3—48.2％,高于尿素作基肥的利用率(28.0—31.9％),但尿素作追肥(45.7—46.2％)则优于红萍作追肥(37.5—43.2％)。U-3,A-2,U-2处理当季氮素利用率分别为47.7—50.6％,39.2—45.7％,37.0—38.8％。     

利用15N揭示滴灌区盐旱胁迫对土壤氮素分布与棉花生长的影响

为了探究盐旱胁迫对土壤中氮素分布和棉花生长的影响,通过测坑试验研究滴灌区不同盐分、干旱条件下土壤全氮、硝氮、氨氮的分布和棉花生长情况。试验设置3种盐分梯度的土壤（电导率,EC）：3,6,9 dS/m,分别用T1、T2、T3表示;3个灌水量：2 700,3 600,4 500 m³/hm²,分别用W1、W2、W3表示（4 500 m³/hm²为当地推荐灌水量）。结果表明：当土壤盐分梯度> 3 dS/m时土壤全氮累积量显著高于低盐土壤（P<0.05）,且土壤盐分对棉花花期生长影响较大。土壤的氨氮挥发量和土壤盐分梯度成正比。土壤硝态氮的淋失与灌水量呈正比,与正常灌水量的硝态氮淋失相比,水分胁迫对棉花产量的影响更为严重（P<0.01）。随土层深度的增加,土壤碱解氮以每20 cm土层8%的速度减少。各处理土壤¹⁵N残留率为11%~40%,随土壤盐度增加而增加,随灌水量增加而减少,与土壤全氮含量呈正比,与棉花产量呈反比。综上所述,T1W3处理更有利于棉花对氮肥的利用和产量的提高,推荐滴灌区棉花土壤盐度<3 dS/m,灌水量4 500 m³/hm²,可在花期适当提高施肥量以稳定产量。     

种植大豆对土壤氮素盈亏影响的估算

应用15N示踪方法,研究了种植大豆对土壤氮素盈亏的影响,并对土壤氮素盈亏进行了估算。结果表明:大豆成熟期70.4%~88.6%的氮素转移到籽粒中,大豆氮素收获率很高,导致土壤氮素亏损;秸秆还田时土壤氮素亏损量平均为39.2kg/hm2,秸秆不还田时土壤氮素亏损量平均为49.2kg/hm2;大豆根瘤固氮率与土壤氮素盈亏量呈直线相关,根瘤固氮率越高,土壤氮素亏损量越少;秸秆还田条件下,根瘤固氮率71.5%是土壤氮素盈亏平衡点,秸秆不还田时根瘤固氮率要达到80.9%才能保障土壤氮素盈亏平衡。     

氮肥用量对花生氮素吸收与分配的影响

为明确花生氮素吸收与分配规律,以花育25号为试验材料进行土柱栽培试验,采用¹⁵N 示踪法研究氮肥用量对花生不同器官氮素同化吸收与积累分配的影响。结果表明,当施氮量超过90 kg·hm^-2(N2)时,花生植株各器官干物质量及氮素积累量基本不再显著增加。籽仁干物重在3个施氮量(N1、N2、N3) 条件下分别较不施氮增加2.61%、5.32%和1.88%,且在施氮量90 kg·hm^-2(N2)时最高,为19.00 g/株。同一施氮量条件下,花生不同器官¹⁵N 积累量表现为籽仁> 叶> 茎>果壳>根;在不同施氮量条件下,¹⁵N 在花生各器官积累量随施氮量增加而增加。N2增加了¹⁵N 在籽仁中的分配比例,降低了茎和叶片中的分配比例,促进氮素由营养器官向生殖器官转运,提高了¹⁵N 在籽仁中的积累量,其氮肥利用率分别较N1、N3和N4提高22.77%、17.56%和28.13%。综上,本试验条件下施用90 kg·hm^-2氮素(N2)可提高花生籽仁干物重,增加氮素积累量和氮肥利用率。一元二次方程模拟结果表明,77.19 kg·hm^-2为花生产量最高的最适施氮量。本研究结果为花生氮肥利用率及氮肥的合理施用提供了理论依据。     

不同管理方式对小麦氮素吸收、分配及去向的影响

【目的】随着氮肥在农业生产中的广泛应用,已有许多通过不同施氮水平调控,分析作物养分吸收,提高氮素利用率的相关研究,但是关于高产体系下作物花前花后氮素利用、转移规律的研究相对较少。本文探讨传统（CT）和优化（YH）两种栽培体系对冬小麦氮素吸收、分配及去向的影响。分析高产条件下化肥氮的作物吸收土壤残留损失的新变化,解析小麦花前花后氮素利用、转移规律,探讨肥料氮、土壤氮与作物氮之间的关系。【方法】在传统和优化两种栽培体系定位试验中设置15N 微区,采用将15N 标记的尿素表施的方法,通过测定植株、土壤样品分析氮素利用特征。新鲜土壤 NH+4-N和NO-3-N 含量采用TRACCS 2000型流动分析仪测定。15N土壤及植物全氮用美国THERMO finnigan 公司的稳定同位素质谱仪Delta plusXP 测定。【结果】在该试验条件下,优化管理小麦籽粒产量和吸氮量均显著高于传统处理,分别比传统管理高35%和34%。优化管理15N利用率比传统管理高,差异达显著水平。小麦各器官中氮素的累积量及向籽粒中的转移量均表现为来自土壤氮高于来自肥料中的氮,说明土壤氮是小麦生长的主要氮源。传统管理籽粒氮素大部分来源于花前累积,转运氮的贡献率为81.65%,优化管理为62.14%。优化管理土壤硝态氮及15N含量显著低于传统管理;开花期传统管理土壤表层硝态氮及15N大量累积;收获后4060 cm土层15N 出现累积峰,氮肥随水向下运移。两种管理方式的小麦当季化肥去向均表现为土壤残留作物吸收损失;传统管理土壤氮肥残留率高达 69.33%,优化管理较低,为39.17%。【结论】在优化栽培体系中冬小麦施氮量为139 kg/hm2 时,小麦籽粒产量达到高产且氮肥高效利用。合理调控氮素投入量以及适度的水分胁迫可以实现水氮高效前提下的作物高产。     

不同耕作模式对东北风沙土区玉米产量及氮素利用率的影响

研究优化集成耕作模式对东北风沙土区玉米产量、肥料氮素利用率及去向的影响,探讨不同耕作模式下玉米产量及氮肥利用率之间的关系,为东北风沙土区玉米生产合理耕作模式的选择提供科学依据。在东北风沙土区传统耕作模式(CT)、优化集成耕作模式1(ITP1)和优化集成耕作模式2(ITP2)小区内设置~(15)N标记微区框栽,以CT处理为对照,研究ITP1和ITP2耕作模式下玉米产量、氮肥利用率及肥料氮去向。结果表明:2种优化耕作模式玉米籽粒产量显著高于传统耕作模式,分别增产30.10%和15.53%。3种耕作模式氮肥利用率介于27.10%～35.46%,ITP1处理和ITP2处理氮肥利用率分别为35.46%和31.40%,比CT处理分别提高了30.85%和15.87%。与CT处理相比,IPT1处理氮肥残留量增加18.67%,损失量降低45.65%;IPT2处理肥料氮残留量介于IPT1和CT处理之间,差异不显著,IPT2氮肥损失率比CT处理降低24.36%,比IPT1增加39.17%。2种优化集成耕作模式增加玉米产量,提高氮肥利用率,减少氮肥污染,IPT1和IPT2两种优化耕作模式适合东北风沙土地区玉米种植。     

不同施氮方式对嘎啦苹果碳氮利用和产量品质的影响

以15年生嘎啦苹果/平邑甜茶为试材,采用C、N双标记技术,研究果实发育期不同施氮方式(传统一次性施氮、分次施氮和渗灌施氮,分别用ON、TN和IN表示)对苹果植株碳氮营养吸收、利用、分配、损失及果实产量和品质的影响。结果表明:至果实成熟期,苹果各器官Ndff值均为INTNON,新生器官间(果实、叶片和1年生枝)差异显著。植株全氮量和~(15)N吸收量均以IN处理最大,ON处理最低。与ON处理相比,TN和IN处理~(15)N利用率分别提高了41.63%和68.60%,而~(15)N损失率分别降低了10.60%和18.63%。各处理不同土层~(15)N残留量差异显著,0—40 cm土层~(15)N残留量为INTNON,60—120 cm土层趋势相反。TN和IN处理果实和贮藏器官(多年生枝、中心干和粗根)的~(13)C分配率均显著高于ON处理,而营养器官(叶片和1年生枝)的~(13)C分配率则以ON处理最高,IN处理最低。同时,在IN处理下,苹果产量、硬度、可溶性糖和糖酸比等品质指标均达到最高水平。综上,渗灌施氮通过降低氮素损失,显著促进植株对氮素的吸收利用,并优化光合产物在各器官间分配,从而最有利于苹果产量和品质的提高。     

果实膨大期分次施氮对苹果氮素吸收利用及土壤累积动态的影响

以6a生苹果为试材,采用~(15) N同位素示踪技术,研究了果实膨大期等氮量分次(1次,2次,8次)追施N肥对~(15) N-尿素吸收、利用、损失及0—60cm土层氮素累积动态的影响。结果表明:随着果实的膨大,植株新生器官(叶片、新梢和果实)Ndff值以8次施氮处理最高,1次施氮处理最低;果实成熟期,8次施氮处理~(15) N吸收量分别是2次和1次施氮处理的1.61倍和2.10倍;植株营养器官和生殖器官~(15) N分配率均以8次施氮处理最高,1次施氮处理最低;随时间推移,8次施氮处理0—60cm土层~(15) N残留量逐渐高于2次和1次施氮处理,且主要集中在0—40cm土层;在果实成熟期,8次施氮处理~(15) N肥料利用率为17.65%,显著高于2次(10.99%)和1次施氮处理(8.37%),而~(15) N损失率为47.54%,显著低于2次(59.05%)和1次施氮处理(67.92%)。综合考虑,果实膨大期8次施氮处理效果最佳,可使氮肥在树体需肥的关键期充分发挥作用,能显著降低氮肥损失,保证稳定充足氮素供应,提高氮素利用率。     

Growth and Nitrogen Uptake in Sorghum Plants Manured with Leucaena leucocephala Leaves as Affected by Nitrogen Rate and Time of Application

A pot experiment was conducted to determine the effect of four rates of nitrogen (N) in the form of leucaena leaves and the time of application on the performance of sorghum plants using the ¹⁵N isotopic dilution technique. Results showed that leucaena green manure (LGM) increased dry matter and N yield of sorghum. Nitrogen recoveries of LGM ranged between 23 and 47%. An additional beneficial effect of LGM was attributed to the enhancement of soil N uptake. The best timing of LGM incorporation for obtaining more N derived from LGM, less soil N uptake, and greater dry matter and N in sorghum leaves seemed to be at planting. However, the appropriate timing and rate of LGM to obtain greater dry matter and N yield in panicles, as well as in the whole plant of sorghum, appeared to be at 30 days before planting, particularly a rate of 120 kg N ha^?1.     

不同灌溉施肥处理对桃园土壤水肥状况以及植株生长的影响

以二年生“春雪”桃为试材,应用15N同位素示踪技术,探讨不同灌溉和施肥方式对土壤水分和电导率状况以及桃根系生长的影响.结果表明:滴灌处理桃树根系主要分布层(10-30 cm)土壤水分相对稳定,其土壤体积含水量的变化范围为30.02％～36.73％,而漫灌条件下土壤体积含水量变化范围为22.32％～31.01％;与漫灌+肥料树盘撒施(F+S)对照相比,滴灌+肥料缓释袋控(T+D)、滴灌+树盘撒施(T+S)和漫灌+肥料缓释袋控(F+D)处理0-10 cm土层电导率平均值分别提高43.87％,41.08％和4.50％,10-30 cm土层电导率分别提高22.66％,25.42％和1.00％;与F+S对照相比,T+D、T+S和F+D处理桃树根系中细根(直径＜2 mm)的比例分别提高67.81％,51.91％和18.17％;T+D、T+S、F+D与F+S处理植株氮素吸收利用率分别为33.58％,29.26％,18.97％和14.07％,其中T+D处理促进植株生长的效果最显著.     

生物质炭与氮肥配施对土壤氮素变化和烤烟氮素利用的影响

为探明生物炭与氮肥配施对土壤中氮素循环和烤烟氮素利用的影响,采用盆栽试验,设置四个处理：5 g/盆纯氮（CK）,5 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T1）,3.5 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T2）,2 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T3）,利用15N标记的氮肥,测定生物炭与氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中15N的残留量、不同形态氮素的含量、土壤微生物量氮和移栽后90 d烟叶对不同氮源氮素的累积量。试验结果表明：相同施氮量时,生物炭的施用可以提高土壤中15N残留量、土壤无机氮、碱解氮、微生物量氮的含量和叶片对氮素的累积量。生物炭与氮肥配施时提高了肥料氮在烟叶中的占比,使15N利用率也提高了25.4%-63.3%。与对照相比,T2处理植烟土壤中铵态氮、硝态氮、碱解氮在移栽后75 d比对照分别提高了17.3%、8.0%、7.2%,碱解氮和微生物量氮的含量在移栽后90 d时也高于对照。在本试验条件下,生物炭与氮肥配施对土壤氮素的影响是显著的,施用生物炭时减少30%氮肥用量是可行的。     

基于15N同位素示踪盐渍化农田向日葵氮素利用规律

为探明盐渍化农田不同施氮水平下向日葵氮素吸收利用规律,采用¹⁵N同位素示踪技术进行田间微区试验,以不施氮处理(N0)为对照,设计3种施氮水平(N1=150 kg/hm²、N2=225 kg/hm²、N3=300 kg/hm²),于向日葵成熟期测定植株和0—100 cm土层土壤¹⁵N同位素丰度及总氮含量,研究各处理肥料氮素的去向及其利用机制。结果表明：向日葵氮素吸收量随施氮量的增加而增加,成熟期作物氮素吸收量在N2水平较不施氮显著增加38.7%;土壤氮和肥料氮对作物当季氮素吸收的贡献比例为84.9%和15.1%。N2水平下,肥料氮的贡献比例较N1增加35.7%,土壤氮的贡献比例较N1降低4.3%。肥料氮残留量随土层深度增加而减少,土壤中47.4%的残留肥料氮主要集中在0—20 cm土层。不同施氮水平下肥料氮去向均表现为氮肥损失率>氮肥残留率>氮肥利用率,N2施氮水平下氮肥利用率较N1、N3显著提高22.7%和14.6%,土壤残留率较N1、N3减少8.5%和8.6%。综...     

Determination of Application Effects of Sewage Sludge on Growth,Soil Properties,and N Uptake in Komatsuna by using the Indirect 15N Isotope Method

Abstract: By using the indirect ¹⁵nitrogen (N) method, the application effects of sewage sludge (SS) on growth indices, yield, and nutrient uptake in Komatsuna (Brassica campestris var. perviridis) grown in a low fertility soil were investigated and compared with those of chemical fertilizer (CF) and no‐fertilizer (NF) treatments. The N‐use efficiencies of CF and SS were 19.7% and 12.1%, respectively, of the applied N. Therefore, the relative efficiency of the sewage sludge to chemical fertilizer was 61.5%. In comparison to NF and CF, the application of SS apparently increased the soil microbial activity, which was evaluated by measuring hydrolysis of fluorescein diacetate. After cultivation, the electrical conductivity (EC) of CF soil (0.175 dS m^?1) was significantly higher than those of NF (0.067 dS m^?1) and SS soils (0.057 dS m^?1). The concentrations of phosphorus (P), calcium (Ca), and magnesium (Mg) in SS leaves were significantly higher than those in CF leaves; however, the concentration of potassium (K) was significantly lower in SS than in CF.