土壤氮素

氮素是土壤肥力中最活跃的因素之一,也是世界农业生产中的一个主要限制因子。     

楸树无性系苗期氮素分配和氮素效率差异

为开展氮素高效型楸树(Catalpa bungei)无性系的选育,选取10个楸树无性系进行了高氮 （+N）和低氮 （-N）条件下植株体内氮素的分配和氮素效率差异研究。结果表明,-N下,大部分氮的分配为根＞叶＞茎;而+N下则相反,氮素的分配为叶＞茎＞根,且无性系间差异较小。+N下无性系的氮素效率极显著高于-N,且-N下无性系间的变异程度较高;氮素吸收效率和氮素利用效率都是-N下的变异程度较高,增加氮素用量可显著提高氮素吸收效率,但氮素利用效率显著降低。相关性分析可知,氮素吸收效率对氮素效率的贡献大于氮素利用效率。在两种氮条件下,无性系2-7和015-1的氮素效率较高。     

河北省果园氮素投入特点及其土壤氮素负荷分析

以河北省果园土壤地力调查、农户调查和统计数据为基础,采用氮盈余法从果树种类和区域角度分析了果园生产体系中的氮素输入输出特点及氮养分盈余状况。结果表明,河北果园平均化肥氮投入量为438.0 kg/hm2,主要品种为尿素和复合肥,有机肥氮为181.6 kg/hm2,以畜禽粪为主,其中禽粪占25.5%。京津东部区和冀中、南平原区的果园氮素投入、盈余量较高;葡萄园和桃园的氮素投入水平较高;果园氮素施用与养分盈余量之间存在极显著的正相关,过量施用氮肥是氮盈余量很高的主要原因。随着氮盈余量增加,果园土壤全氮呈增加趋势,而土壤C/N均呈下降趋势,氮素盈余对土壤全氮的影响大于对土壤有机质的影响。     

控释肥氮素释放与水稻氮素吸收相关性研究

在田间条件下,研究树脂控释尿素、硫加树脂控释尿素养分释放与水稻养分吸收相关性,以及对水稻产量影响与机理。结果表明:与普通尿素相比,在施肥量相同条件下,树脂包膜尿素与硫加树脂尿素处理土壤养分释放及供应与水稻吸收氮素具有显著正相关性,R2分别为0.885 0和0.925 3,更能满足水稻对养分的吸收;树脂控释尿素与硫加树脂控释尿素处理生物产量较普通尿素处理增加14.1%~15%,经济产量增产8.51%~18.05%,而树脂控释尿素与硫加树脂控释尿素处理间差异不显著;树脂控释尿素、硫加树脂控释尿素氮肥利用率分别为50.91%和55.41%,比普通尿素追肥处理提高了57.1%和71.2%,均达到显著差异。与普通尿素相比,控释氮肥养分释放更有利于水稻氮素吸收,促进生长,提高产量和氮素利用率。     

旱地土壤氮素矿化参数与氮素形态的关系

应用间歇淋洗培养方法 ,以长期不同培肥定位试验土壤为研究对象 ,求得土壤氮素矿化参数 ,并探讨氮素矿化潜势 (N0)、碱解氮、微生物氮、可浸提易矿化氮、全氮之间的关系。结果表明 ,在 35℃和 20℃条件下培养 ,一级动力学模型能够很好的拟合试验数据 ,模拟方程和模拟参数均达到极显著水平。经过 15年的培肥和轮作 ,无论是单施氮肥区 ,还是氮肥与有机肥配合施用区 ,N0均有不同程度的增加 ,这标志着土壤活性有机氮库增加。k值变化范围在0.004628～0.013148d-1之间 ,说明可矿化氮以每天 0.46 %～1.31%的平均速率矿化释放。而且 ,在本试验条件下 ,淋洗液中均含有一定数量的可溶性有机态N ,因此进行氮素矿化研究时 ,同时测定NH4-N、NO3-N和Norg的含量是必要的。 35℃下 ,N0 占全氮的比例为 7.23%～17.36% ,变异系数30.4% ;易矿化有机态氮占全氮的比例为0.27%～0.48% ,变异系数 200% ;碱解氮占全氮的比例为 5.55%～6.54% ,变异系数仅 5.8% ;微生物氮占全氮的比例在 2.16%～5.18%之间 ,变异系数28.8%。从几种指标测得的平均值看 ,N0碱解氮 微生物氮 易矿化氮 ,而变异系数是N0微生物氮 易矿化氮 碱解氮。虽然N0的绝对值远高于田间实际矿化量 ,     

小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移的研究进展

对小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移研究进展进行了综述。过去进行的大量研究结果表明,小麦籽粒最终累积的氮素有相当一部分来自于灌浆期间营养器官中氮素的再转移,来自营养器官氮(内源氮)与土壤中新吸收氮(外源氮)的比例基本上是1:2。因此,花后营养器官氮素营养水平是决定小麦籽粒产量、籽粒中氮素累积量和蛋白质含量的一个重要因素。灌浆期间营养器官氮素向籽粒发生转移的同时,常常伴随着叶片光合性能的下降和叶片的衰老。不同基因型品种在灌浆期的氮素转移程度不同,表现为随品种演替,旗叶、茎秆和叶鞘中氮素的输出率增加,而转移氮对籽粒氮的贡献率却下降。氮收获指数(NHI)可以描述植物向籽粒分配氮的能力,是衡量作物对氮利用效率的指标。氮收获指数存在显著的基因型差异,虽然现代小麦品种吸氮量高于古老品种,但氮收获指数在现代和古老小麦品种间的差异因不同研究者而异,有的认为现代品种高于古老品种,但也有人认为与年代无关;小麦氮收获指数一般在0.55～0.80之间,很少超过0.8。过去对小麦籽粒灌浆期间的氮素转移虽然进行了大量研究工作,取得了许多重要进展,但仍有许多问题需要进一步深入研究,如根冠关系和灌浆过程中氮素转移的相互关系,田间个体和群体调控及不同高产栽培模式下灌浆过程中氮素转移的     

土壤氮素矿化研究进展

本文总结了有机氮矿化方面的研究成果,对土壤有机氮矿化不同数学模式进行了归纳和分类,分析了模型的适用条件,提出了今后研究的思路。     

叶面氮素施量对大豆氮素吸收与分配的影响

【目的】叶面喷施氮肥在大豆生产中已普遍应用,大量研究报道表明叶面喷施氮肥能够使大豆获得不同程度的增产。本研究在前人研究的基础上,采用15N示踪技术,探索不同施氮量下氮素经大豆叶面吸收后在大豆植株各组织器官的积累与分配情况,为大豆叶面氮肥的高效利用提供理论依据。【方法】在黑龙江省大豆优势产区三江平原,以该地区5年内推广种植面积最大的大豆主栽品种"合丰55"为试验材料,采用15N示踪技术,以上海化工研究院生产的丰度为20.17%的15N标记尿素水溶液为叶面肥料,设置不同叶面氮素喷施量处理N 0、3.5、4.0、4.5、5.0 kg/hm2(N0、N1、N2、N3、N4),在大豆重要的需氮时期鼓粒期(R5)进行叶面施氮处理。分析不同叶面氮素喷施量对大豆标记氮吸收、分配利用规律以及对产量的影响。【结果】叶面喷施N 4.5 kg/hm2(N3)大豆各器官干物质积累量、氮素含量及氮素积累量均显著高于其他处理(P0.05)。与不施氮处理(N0)相比,籽粒干重(21.7 g/plant)和总干物重(70.1g/plant)分别增加6.37%和8.51%,籽粒氮素含量(6.15 g/kg)增加10.81%,籽粒氮素积累量(133.3 mg/plant)增加18.07%。在同一施氮水平下,大豆不同器官标记N积累量为籽粒茎叶荚皮叶柄根,差异达到显著水平(P0.05)。在施氮量为4.5 kg/hm2处理条件下,籽粒标记氮积累量(9.76 mg/plant)分别较茎(2.46 mg/plant)、叶(1.28 mg/plant)、荚皮(1.26 mg/plant)、叶柄(0.9 mg/plant)及根(0.41 mg/plant)高2.96、6.63、6.75、9.84和22.8倍。不同施氮处理下,各器官标记氮积累量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,在施氮量为4.5 kg/hm2处理条件下达到最高值,其中籽粒中标记氮达到9.76 mg/plant。标记氮在各器官的分配比例与积累量无明显相关性,可能是不同施氮量下各器官干物质积累量不同所致,总体表现为籽粒茎叶荚皮叶柄根,在施氮量为5.0kg/hm2条件下籽粒标记氮分配率最高,为63.81%。【结论】在叶面喷施氮4.5 kg/hm2条件下,籽粒标记氮积累量和干物重最高,分别为每株9.76 mg和21.7 g。就"合丰55"品种而言,叶面施氮量为4.5 kg/hm2最有利于籽粒氮素及干物质积累。大豆鼓粒期(R5)进行叶面施氮时,氮素主要积累于籽粒中,有利于籽粒干物质积累,最终获得增产。     

灌溉水平对冬小麦氮素吸收及氮素平衡的影响

应用15N示踪技术对不同灌溉条件下冬小麦的氮素吸收及氮素平衡进行了研究 ,结果表明 ,冬小麦的氮素积累及对肥料氮的利用率均以高灌处理较高 ,而肥料氮的损失量则以低灌处理较多。在冬小麦的氮素积累过程中 ,低灌的影响主要表现为冬小麦对肥料氮的吸收持续时间较短 ,尤其是对追肥氮的吸收主要集中在施肥后 2 0d内。在肥料氮素损失过程中 ,低灌导致肥料氮在施肥初期损失量过大 ,这是造成低灌条件下的肥料氮素损失总量较大的主要原因     

氮素对大葱产量影响和氮素供应目标值的研究

在山东省章丘大葱高产地块,设置不同氮肥处理,研究了施肥对章丘长白大葱产量的影响以及该条件下土壤氮素平衡。结果表明,在磷、钾肥供应充足的前提下,随氮肥用量增加大葱的产量逐渐增加,增产率在37.2%～60.1%;当氮肥用量为360.kg/hm2时,产量接近最高。随着氮肥用量的增加,土壤的残留Nmin量增加。6个处理土壤中残留N分别为42.82、55.24、67.62、91.91、123.72和219.22.kg/hm2。在大葱的整个生长季,土壤有机氮表观矿化量为N.35.11.kg/hm2,有机肥净矿化量为N.43.51.kg/hm2。在大葱缓苗越夏期、旺盛生长期和假茎充实期,氮素的供应目标值分别为38.05、196.20和233.22.kg/hm2,表明在本试验条件下大葱氮肥后移,对提高大葱产量和氮肥利用率都具有重要意义。虽然本试验中大葱氮肥利用率较低,仅为12.72%～35.36%,但单位氮素投入所获得的收益很高。施氮量为120.kg/hm2时,每投资1元钱的氮肥可获得23.91元的收益,即使施氮量达到480.kg/hm2时,氮肥的产投比也达到9.05元。     

提高高产玉米氮素利用效率的根层氮素管理技术

Many recently developed N management strategies have been extremely successful in improving N use efficiency.How-ever,attempts to further increase grain yields have had limited success.Field experiments were conducted in 2007 and 2008 at four sites to evaluate the effect of an in-season root-zone N management strategy on maize (Zea mays L.).According to the in-season root-zone N management,the optimal N rate (ONR) was determined by subtracting measured soil mineral N (NH + 4--N and NO 3--N) in the root zone from N target values.Other treatments included a control without N fertilization,70% of ONR,130% of ONR,and recommended N rate (RNR) by agronomists in China that have been shown to approach maize yield potentials.Although apparent N recovery for the ONR treatment was significantly higher than that under RNR in 2007,grain yield declined from 13.3 to 11.0 Mg ha 1 because of an underestimation of N uptake.In 2008,N target values were adjusted to match crop uptake,and N fertilization rates were reduced from 450 kg N ha-1 for RNR to 225 to 265 kg N ha-1 for ONR.High maize yields were maintained at 12.6 to 13.5 Mg ha 1,which were twice the yield from typical farmers’ practice.As a result,apparent N recovery increased from 29% to 66%,and estimated N losses decreased significantly for the ONR treatment compared to the RNR treatment.In conclusion,the in-season root-zone N management approach was able to achieve high yields,high NUE and low N losses.     

西南烟区氮素供应与烤烟氮素吸收的关系

【目的】氮是影响烤烟产量和品质的最重要元素,本研究旨在探索氮素供应与烤烟氮素吸收的关系,为提升西南烟区烤烟氮素营养管理水平奠定理论基础。 【方法】在云南、贵州设置多点施肥试验,采用田间原位培养试验、15N 同位素示踪方法,研究烤烟对土壤及肥料氮的吸收。 【结果】烤烟氮素累积量与土壤基础供氮量呈线性正相关,土壤基础供氮量分别解释了烤烟氮素累积量和烤烟土壤氮素累积量 82.6% 和 84.8% 的变异,是烤烟氮素累积量的决定性因素;土壤基础供氮量与土壤有机质含量密切相关,在土壤有机质含量 0～35 g/kg 范围内,土壤基础供氮能力随着有机质含量的增加而增加;鉴于烤烟对氮素的需求,土壤基础供氮量在 60 kg/hm2、土壤有机质含量 20 g/kg 左右较为适宜烟叶品质的形成。烤烟氮素来源主要包括土壤矿化氮、土壤起始无机氮及肥料氮,西南烟区在烤烟大田期土壤氮矿化量为 19.9～38.9 mg/kg,大田期土壤矿化氮量与烤烟氮素累积量呈非线性相关,当土壤矿化氮量增加至 30 mg/kg 以上时,烤烟氮素累积量不再增加;单位土壤有机质大田期矿化氮量与有机质含量的关系可以用对数方程来表达,通过此方程可初步预测土壤矿化氮供应量。西南烟区土壤起始无机氮 (0—30 cm) 和肥料氮输入量为 14.1～237.7 kg/hm2,两者输入量与烤烟氮素累积量呈显著正相关,当土壤起始无机氮和肥料氮输入量超过 150 kg/hm2 时,烤烟氮素的累积量趋于稳定;烤烟氮素累积量随无机氮素供应的增加而增加,烤烟生长季氮供应量超过 300 kg/hm2 时烤烟氮素累积量增加趋势变缓,此时烤烟氮素累积量达到了 100 kg/hm2。西南烟区氮肥利用率为 25.4%～37.1%,土壤有机质与肥料氮利用率的相关系数达到了 0.783 (P < 0.01),肥料利用率随土壤有机质含量以对数函数方式增长。 【结论】在西南烟区烤烟农田生态系统中,烤烟种植宜选择土壤基础供氮量在 60 kg/hm2、有机质含量 20 g/kg 左右的土壤,肥料氮和土壤起始无机氮供应量之和应在 150 kg/hm2 以内,烤烟生长季总无机氮供应量应控制在 300 kg/hm2 以内。西南烟区氮肥利用率平均为 32.6%,通过培育土壤,提高土壤肥力可提高氮肥利用率。     

中国土壤氮素研究

概述了自20世纪30年代以来中国土壤氮素研究的某些进展。主要包括:土壤氮素的本性和氮素肥力,有机肥料氮,农田中化肥氮的去向和氮肥增产效果,农田中化肥氮的损失对环境的影响和农业生态系统的氮素平衡。土壤氮素研究的进展得益于相关学科的进展。并强调指出,对我国来说,在研究的指导思想上必须高度重视高产与环境保护的协调与统一。     

大气氮素沉降研究进展

人为干扰下的大气氮素沉降已成为全球氮素生物化学循环的一个重要组成部分。作为营养源和酸源, 大气氮沉降数量的急剧增加将严重影响陆地及水生生态系统的生产力和稳定性。本文从大气氮沉降对土壤和水体环境、农业和森林生态系统以及生物多样性等方面综述了近年来国内外大气氮素沉降的研究现状及其对生态系统的影响, 并总结探讨了前人采用的大气沉降氮测定方法, 展望了我国大气氮沉降的研究前景。     

氮素管理的指标

用什么指标(indicators或indexes)来衡量不同尺度或生产体系氮素管理的优劣,是提高氮素管理水平的核心问题。近年来,国际上在氮素管理方面提出了许多新概念、方法和指标,以客观评价和改进氮素管理水平,为生产者和政策制定者提供评判标准。本文系统介绍了国际上氮素管理指标的概念、含义、计算方法及对结果的解析,包括:(1)氮素投入、收益与环境效应的关系;(2)氮素收支(budget)、氮素平衡(balance)和氮素盈余(surplus);(3)氮素利用率(Nitrogen Use Efficiency,NUE);(4)氮素利用率与氮素输入、输出及盈余的关系;(5)旱地作物收获后土体硝态氮允许残留量(Residual nitrate-N)。在此基础上,汇总了我国在不同尺度、不同土壤-作物体系氮素研究结果,初步建立了我国典型农田的氮素管理指标,为实现优良的氮素管理提供科学依据。     

氮素营养水平对大豆氮素积累及产量的影响

以“东农47”为试材,采用15N 标记的 (NH4)2SO4作为氮源,利用砂培方式研究了氮素营养水平对大豆氮素积累及产量的影响。结果表明,随外源氮水平增加,大豆植株氮素积累量和产量呈先增加后降低的变化趋势,当营养液氮浓度为50 mg/L时,植株氮素积累量和子粒产量最大。在 R4和 R5 期补充氮肥的供给明显增加植株对氮的积累,并能显著提高大豆产量。大豆生长需要一定量的“启动氮”,“启动氮”的作用维持到V3期对大豆氮的积累和产量形成效果最好。随外源氮水平增加,大豆吸收外源氮的比例增加,根瘤固氮所占比例降低,外源氮和根瘤固氮积累量随外源氮水平增加呈先增加后降低的变化趋势。当氮浓度为100 mg/L时,有利于植株对外源氮的吸收,当氮浓度为50 mg/L时,有利于根瘤固氮的积累,“启动氮”的作用维持到V3期根瘤固氮的积累明显增加; 在R4和R5期补充外源氮的供给可以显著增加对外源氮利用,以R5期效果最好。     

烟叶中含氮化合物氮素来源与肥料氮素形态的关系

氮素是影响烟株生长和发育以及烟叶质量的最重要的元素[1].烟叶内的烟碱、醚提物和蛋白质含量及它们之间的比例是影响烟叶内在质量的关键因素.这些化合物的含量与施氮量及施用肥料种类密切相关[2-4].在烟草生产中往往通过减少施氮量或后期终止供氮来控制烟叶含氮量,但效果不佳[5].上部叶烟碱含量高,工业可用性差,造成库存积压严重的问题依然存在.为了探讨烟株后期供氮与氮素来源之间的关系,利用15N-KNO3同位素标记对烟草吸收的氮素和含氮化合物中氮素的来源进行了研究,为合理施用肥料,降低上部叶烟碱含量,提供理论依据.     

氮素形态对樱桃番茄果实氮素和有机酸代谢的影响

Cherry tomatoes(Lycopersicon esculentum Mill.,cv.hongyangli) were hydroponically cultivated in a greenhouse to determine the effect of different nitrogen(N) forms on organic acid concentration and the activities of related enzymes involved in nitrogen and organic acid metabolism during cherry tomato fruit development.The results showed that fruit nitrate reductase(NR) activity was much higher following treatment with 100% NO 3 and 75% NO 3 + 25% NH + 4 than with 100% NH + 4 except at maturity.Glutamine synthetase(GS) activity trended downward during fruit development under all three treatments.Plants fed 100% NH + 4 had the lowest fruit citrate and malate levels at maturity,with the highest malate concentration at an early stage.The activity of phosphoenolpyruvate carboxylase(PEPC) was found to be in accord with the malate concentration with every N source.Under all three N forms,the citrate synthase(CS) activity peaked one week before the citrate concentration.     

优化施肥对大棚番茄氮素利用和氮素淋溶的影响

以河北省徐水县连续11年种植春番茄的大棚蔬菜地为试验对象,采用田间对比和土壤硝态氮地下淋溶原位监测方法,研究了合理优化施肥对春番茄经济效益和土壤中硝态氮淋溶的影响。试验以氮素空白为对照,设单施有机肥、常规施肥和优化施肥。其中优化施肥与常规施肥有机肥用量一致,无机氮素减少了240 kg/hm2。结果表明, 1) 优化施肥的春番茄产量和经济效益较常规施肥分别提高了4.1% 和4.5%; 2)优化施肥的氮素利用率显著提高,比常规施肥增加了1.48%; 3) 优化施肥可以显著减少大棚菜地敞棚期硝态氮的淋溶量。2011年本试验敞棚期（5月8日9月30日）降水总量为465.3 mm,优化施肥土壤硝态氮淋溶量比常规施肥减少了50.06 kg/hm2。     

氮素不同形态对早熟马铃薯产量和氮素积累的影响

以早熟马铃薯品种石薯1号为试验材料,通过田间小区试验,研究不同形态氮素(铵态氮、硝态氮、酰胺态氮)对早熟马铃薯干物质积累和氮素吸收动态的影响。结果表明：各处理马铃薯干物质积累符合Logistic生长曲线,铵态氮(NF1)、硝态氮(NF2)和酰胺态氮(NF3)处理成熟期干物质量分别为16401.6、15603.6和16383.0 kg·hm^-2。各处理马铃薯氮素累积速率均在现蕾期前显著上升,之后下降,进入成熟期后再次上升,并且NF3处理成熟期后氮累积速率显著高于其他处理,达5.53 kg·hm^-2·d^-1。成熟期氮素累积量NF3显著大于NF2和CK处理,与NF1处理差异不显著。NF3处理马铃薯氮素表观利用率显著高于NF1和NF2处理,为39.69%,且农学效率显著大于NF2处理,为52.67 kg·kg^-1。NF3处理商品薯产量显著大于其他处理,为56688 kg·hm^-2;总产量为59460 kg·hm^-2,显著大于不施氮对照和NF2处理。综合来看,在河北...