应用~(15)N示踪研究黑土施用尿素和硝铵后氮素的去向

<正> 在我省当前农业生产中,尿素和硝铵是主要的氮肥肥料。为摸清尿素和硝铵施用后氮素在土壤中的去向及探索提高其利用率的途径,我们于1988年通过网室盆栽试验,利用同位素~(15)N示踪的方法对黑土施用尿素和硝铵后氮素的去向进行了研究,现将结果报告如下。     

新疆三种主要农田土壤尿素氮的损失研究

采用¹⁵N示踪法研究了北、东、南疆3种主要农田土壤尿素氮的损失,结果表明,1m土层尿素残留率为24.7%～72.8%,平均为41.0%;其残留垂直分布是上多下少.尿素氮在1m土层以下的渗漏损失极小,仅占施入氮量的0.004%～0.5%.尿素氮的挥发损失率为26.8%～70.0%,平均47.1%,顺宁为灌淤土(南疆)>灌耕土(东疆)>灌耕灰漠土(北疆),正好与尿素土壤残留率及渗漏损失率的大小顺序相反.     

^15N尿素在兔体内消化吸收及利用机理研究：Ⅰ.兔对^15N尿素利 …

应用稳定同位素＾１５Ｎ尿素示踪技术，经兔消化代谢试验，研究尿素氮平衡状况，测定其消化率和利用系数，并对兔体内形成蛋白质沉积及其它含氮化合物形态与分配进行了讨论，肯定了尿素氮作为补充兔日粮中粗蛋白营养不足的价值。研究发现，＾１５Ｎ尿素在胃和小肠内容物中，具有与盲肠中相似的由微生物转化合成极易被兔消化利用的游离氨基酸＾１５Ｎ和蛋白质＾１５Ｎ等化合物的功能，从而促进了兔对日粮尿素的消化吸收和利用。     

常熟地区河湖水体的氮污染源研究

利用GPS定位的方法在丰水期和枯水期对常熟地区境内12条河流和3个湖荡水体氮磷污染现状进行了调查研究,对常熟地区主要河湖地表水中不同形态氮浓度的季节性变化特征进行了初步探讨。根据地表水中不同形态氮的浓度及总磷、溶解磷的浓度,结合15N示踪法和大型原状土柱渗漏池试验进一步补充探明了对该地区河湖水体中的氮磷污染来源。研究发现,该地区河、湖水体氮磷污染已相当严重,现阶段氮磷污染源主要来自城镇生活污水、农村人畜排泄物,在此基础上提出了缓解该地区水体氮磷污染的相应对策。     

~(15)N示踪大豆花荚期叶面氮营养

在大豆生育需氮的高峰期,本身固氮量又约占其全氮量的1/5。~(15)N—尿素叶面示踪证明,尿素氮能迅速有效地传入氮库。生产验证叶面给氮可以缓解大豆花荚期氮素供需之间的矛盾。     

山地岩溶湖水地球化学与碳氧同位素特征及其昼夜变化研究——以重庆金佛山药池坝湖为例

采用多参数水质分析仪,对重庆金佛山药池坝湖水的地球化学、碳氧同位素特征及其昼夜变化进行研究,结果表明:研究区湖水温度、pH值、溶解氧、电导率、δ13 CDIC和δ~(18) O等指标均表现出明显的昼夜变化规律,水温、pH值、溶解氧和δ~(13)CDIC等指标白天升高,夜间降低,电导率白天降低,夜间升高,表明湖水溶解无机碳变化过程受到物理因素和生物作用的共同影响.山地岩溶湖泊地球化学指标与δ~(13)CDIC对外界环境敏感,湖泊蒸发强烈,水体中溶解无机碳(DIC)滞留时间长,湖水与大气CO_2交换程度高,使湖水δ~(13)CDIC值偏正,接近平衡状态.湖水蒸发线斜率较小,截距较大,氢氧同位素组成主要受大气降水氧同位素组成、湖泊水-气界面蒸发过程中的同位素动力分馏效应和湖底水-岩氧同位素交换的影响.     

小型湖泊重金属污染应急处理与修复研究

重金属元素对水体和土壤环境日趋严重的污染和破坏,严重威胁着人类健康。该文采用环境调水法修复小型湖泊重金属污染,检测不同修复时间段内的水体与底泥重金属镉含量,分析在该工艺运行模式下对重金属的修复效果。结果表明：（1）通过喷洒生石灰后,水体中镉含量会明显减少;（2）通过调水修复后,水体中镉浓度达到修复目标,湖泊底泥中重金属镉含量经修复后也大幅度减少。说明调水引流修复方法对修复湖泊中水体与底泥污染有显著效果,具有一定的可行性,能够为小型湖泊重金属污染应急事件的治理与修复提供重要依据与经验。     

江湖关系变化下湖泊和洲滩湿地生态效应研究取得进展

<正>中科院亚热带农业生态研究所谢永宏研究员团队和兄弟单位共同承担的国家重点基础研究发展计划(973计划)项目"长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控"之第5课题"江湖关系变化下湖泊和洲滩湿地生态效应研究"取得重要进展。该课题的主要研究工作为鄱阳湖水域生态系统浮游植物、底栖动物群落结构和分布特征调查;洲滩湿地生态系统植被分布特征、成因及模拟;湿地水文生态系统的同位素特征研究;珍稀候鸟(小白额雁和白鹤)的时空分布格局与水文变化的响应。研究发现:影响鄱阳湖浮游植物生物量的环境因素为离子浓度、水温和水体酸碱度的差异,底栖动物群落     

非点源污染下湖泊水体污染状况的动态演化

建立非点源污染下湖泊水体污染状况的动态演化模型,揭示流入湖泊污染物与湖泊污染浓度的内在约束关系。结果表明,非点源污染物以平均值K流入湖泊时,湖水污染浓度的变化速率只依赖于湖水的保留时间,湖水污染浓度最终演化趋势趋于K;湖泊水体污染浓度随时间的演化存在指数变化关系,非点源污染物大于湖泊自身污染浓度时,湖泊污染浓度将随时间而增加,反之,浓度将逐渐减少;非点源污染物得到逐步控制时,湖水污染浓度最终趋于0;当注入湖泊水流无污染时,湖泊水体处于自净化状态,测算出的鄱阳湖、洞庭湖、太湖、滇池、巢湖、洪泽湖污染物浓度降低50%所需时间分别为384、147、136、422、207、161d。     

杂交稻氮素营养和氮肥效应的研究 Ⅱ.尿素氮施入土壤后的去向以及对于土壤供氮力的影响

~(15)N-尿素施于杂交稻的微区试验结果表明,施肥时间是影响尿素氮去向的一个重要因素。保花肥尿素氮回收率高达70.2％,残留率和亏缺率则仅为7.29％和22.6％。反之,基肥尿素氮的回收率、残留率和亏缺率分别为33.4％、22.7％和43.9％。在进入杂交稻地上部的尿素氮中约有72.1—85.1％分配在谷粒中。在本试验条件下,此比例有随尿素施用时间推迟而上升的趋势。残留氮中有94.1％保持在0—10cm土层中,这表明土壤对尿素有较强的吸附力,淋洗作用可能不是尿素损失的主要途径。在杂交稻生育期间,尿素激发效应引起土壤氮矿化增加量高于尿素氮残留量。后作小麦对于残留尿素氮的回收率仅5.6—18.7％。     

桂林市区湖泊沉积物的氮磷研究

对桂林市区湖泊木龙湖、西清湖、宝贤桥、观漪桥、榕溪桥样点湖底表层0～5 cm沉积物进行了采样调查,并分析其总氮、氨氮、亚硝酸盐氮、有机磷、无机磷、有机质、无机质的含量,结果表明,总氮的平均浓度为3 363.6 mg/kg,其中氨氮是沉积物中氮的主要存在形式,占TN的82%。桂林市区湖泊沉积物中磷的含量为230.46～291.35 mg/kg,其中无机磷占主要成分,平均占TP的78.7%。造成这种差异的主要原因为桂林市区没有大型的有机污染源纳入,只有小部分植物残体随着地表径流汇入湖体,同时有机磷和有机氮在不断地被矿化为无机磷、无机氮。部分凹岸带已出现的富营养化现象可能与湖泊沉积物N、P不断积累并释放到水体中有关。     

东湖主要湖区浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

[目的]了解东湖浮游植物的分布特征,为今后东湖的水资源开发与水环境保护提供生物学依据。[方法]2010年对武汉东湖4个主要子湖的浮游植物和环境因子进行每月调查。[结果]共检出浮游植物7门123种（绿藻58种,硅藻26种,蓝藻16种,裸藻14种,其他9种）,4个子湖中蓝藻、绿藻和硅藻的数量之和占总数量的98%以上,为东湖的优势藻门;东湖不同子湖的Shannon-W iener多样性指数均在1～3,属中污水质,湖泊水质为牛巢湖〉汤菱湖〉郭郑湖〉后湖;CCA排序分析表明东湖水体中浮游植物的空间分布主要受硝态氮和氨氮的影响,说明东湖是一个氮营养盐限制型湖泊;对比郭郑湖2010年与20世纪80年代的生物和理化指标,发现水体中硝态氮、氨氮含量和蓝绿藻的现存量都有显著提高。[结论]近年来,东湖从磷限制转变为氮限制型湖泊,富营养化正在日益加剧。     

草坪草叶面喷施尿素的耐受性及吸收作用

通过对不同浓度尿素的喷施试验，得出草坪草叶面喷施尿素的最佳浓度在３％左右。喷施尿素后，草坪草叶片立即大量吸收氮使叶内含氮量迅速增加。在一定范围内，喷施浓度越高，吸收量也越多，吸收也越快。各草种叶片对氮的吸收能力有差异。草地早熟禾、结缕草、野牛草在喷后第１天和第５天有２次吸收高峰，白颖苔草只呈现１次高峰。     

湖泊底泥释氮预测模型及释氮控制研究

双龙湖是浅水型城市湖泊,一度为重富营养化湖泊,经综合治理其外源污染得到有效控制后,内源污染可能成为湖泊营养物主要负荷。采用底泥释氮模拟试验方法,对双龙湖底泥释氮影响显著因子(温度、pH、溶解氧、水动力)进行了分析。经多元回归得到双龙湖底泥平均释氮强度模型r=12.931 0.103[T]-0.36[pH]-0.728[DO] 0.490[K];通过释氮模型可预测不同环境条件下释氮规律,采取适宜措施抑制氮释放。     

尿素中控失剂添加量对夏玉米氮素利用和产量的影响

为探究尿素中控失添加剂的适宜用量,以无氮处理(CK)、普通尿素(CU)处理为对照,研究不同控失剂添加量尿素(I～VI型,控失剂含量1％～6％)对夏玉米生长和肥效的影响.结果表明,氮肥对夏玉米产量和生物量影响显著,相同氮肥用量下,控失剂用量对夏玉米生物量有显著促进作用,尿素中4％的控失剂用量对夏玉米产量和生物量的促进作用...     

影响包膜尿素氮溶出的因素

利用高分子聚合物为包膜材料，根据涂膜量不等制得CU1、CU2两种包膜尿素，通过室内培养试验，测试了外界环境因子对其氮释放的影响。结果表明，包膜尿素氮的溶出受土壤含水量和介质离子浓度的影响，含水量增加，溶出加快，但土壤含水量达到饱和持水量以后对氮溶出影响较小；介质离子浓度越高，氮溶出越慢；温度对包膜尿素氮溶出的影响较小。     

观山湖湿地公园水体中氮·磷分布及富营养评价

[目的]评价观山湖湿地公园水体质量。[方法]以观山湖湿地公园水体为研究对象,通过不同时期的采样监测,研究湿地水体氮、磷的时空变化特征,并运用营养状态指数法对水体富营养化状态进行评价。[结果]湿地水体中氮、磷无明显的空间分布特征,但有明显的时间分布特征,TN浓度丰水期大于平水期,TP浓度丰水期小于平水期;2014—2016年除下湖的TN浓度呈下降趋势外,下湖的TP浓度和上湖的TN、TP浓度均呈增加趋势。富营养化评价综合指数表明,观山湖湿地水体在时空尺度上均处于轻富营养化状态,且磷为湿地水体的营养盐限制性因子。[结论]为防止观山湖水体进一步富营养化,应控制氮、磷的引入,尤其是磷的引入。     

长期施用尿素对东北黑土中氨氧化古菌群落的影响

【目的】表征34年施肥条件下东北黑土中氨氧化古菌（AOA）群落特征,明确不同尿素水平对其丰度和群落结构的影响,并与土壤化学性质进行关联分析,探讨引起影响东北黑土中AOA群落变化的主效环境因子,为进一步揭示黑土土壤硝化作用过程和机制,以及改良施肥方式提供依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院34年长期定位试验,选取3组不同施肥处理：无尿素组（对照CK和磷钾处理PK）、一倍尿素组（单施一倍氮肥处理N₁,氮磷处理NP,氮磷钾处理NPK和氮钾处理NK）和二倍尿素组（单施二倍氮肥处理N₂）共7个处理的耕层土壤为研究对象,借助454高通量测序和Real-time PCR技术,以AOA Arch-amoA基因为分子标靶,解析不同尿素水平对黑土中AOA群落组成和丰度的影响,并对AOA群落结构与环境因子进行相关性分析。【结果】随着尿素施用量的增加,黑土中AOA 的Arch-amoA拷贝数由2.64×10⁷/g土壤显著降低至8.34×10⁵/g土壤,且黑土pH是引起其数量降低的直接原因;OTU水平上的聚类和非度量多维度分析（NMDS）结果均表明,相同尿素水平的各处理AOA群落结构相似,不同尿素水平处理间的AOA群落差异显著;冗余分析表明,土壤pH、水溶性有机碳和硝态氮浓度是影响土壤AOA群落变化的主效环境因子（P＜0.05）;系统发育分析表明,东北黑土中AOA主要有Nitrososphaera和Nitrosotalea两个属：无尿素组中99.3%和一倍尿素组中90.1%的Arch-amoA序列归类于Nitrososphaera,二倍尿素组中67.9%的Arch-amoA序列归类于Nitrosotalea。【结论】本研究表征了长期不同施肥下黑土中的AOA群落特征,通过与土壤化学性质耦合分析,确定了引起黑土中AOA群落变化的主要因素。长期施用氮肥的黑土中,AOA Arch-amoA拷贝数和群落结构受尿素施用量的影响显著,低倍尿素提高其多样性,而高倍尿素则使之降低,土壤pH、有机碳和硝态氮浓度是导致AOA群落差异主要因素。     

不同肥力菜地氮肥去向研究

采用15N示踪法和差减法结合,对浙江嘉兴市3种氮素水平菜田-菜稻轮作田、低龄保护地(3 a)和高龄保护地(10 a)的氮肥利用、损失等进行了研究。结果表明,不施肥处理随着土壤氮素水平的增加油菜生物量呈增加趋势。但干重先增加后降低,油菜含氮量随土壤氮素含量的增加和氮肥的施用量呈增加趋势。根据差减法计算的氮肥利用率随土壤氮素含量的增加呈明显降低趋势,相反损失呈明显增加趋势。差减法氮肥利用率为2.3%~14.3%,损失率为23.9%~71.8%。示踪法利用率呈先增加后降低趋势,为14.6%~29.4%。示踪法损失率随土壤氮素水平的提高呈明显增加趋势,为34.5%~61.0%。示踪法和差减法总体趋势一致。     

全混合日粮营养水平和粒度对绵羊瘤胃内环境的影响

选24只空怀期小尾寒羊母羊,采用2×2二因子析因试验设计,研究了不同营养水平(A11.0倍中国肉羊饲养标准、A21.5倍中国肉羊饲养标准),不同粒度(B1不粉碎、B2粉碎)全混合日粮(total mixed ration,TMR)对绵羊瘤胃内环境的影响.结果表明:食后2～8h,绵羊瘤胃液pH先降低后升高,在6.21～6.80之间波动,1.5倍营养水平极显著降低了绵羊食后2h和4h的瘤胃液pH(P<0.01),显著降低了绵羊食后6h的瘤胃液pH(P<0.05).在各时间点,采食1.5倍营养水平TMR的绵羊瘤胃液总氮、尿素氮和蛋白氮浓度,极显著高于采食1.0倍营养水平TMR的绵羊(P<0.01).在食前、食后2h和4h,采食含1.5倍营养水平TMR的绵羊瘤胃液氨氮浓度极显著高于采食含1.0倍营养水平TMR的绵羊(P<0.01).在食后2、4、6h,采食粉碎TMR的绵羊瘤胃液氨氮浓度显著低于采食未粉碎TMR的绵羊(P<0.05),但瘤胃液尿素氮浓度变化规律却相反(P<0.05).采食1.0倍营养水平和未粉碎TMR的绵羊瘤胃液挥发性总酸含量极显著高于采食1.5倍营养水平和粉碎TMR的绵羊(P<0.01).据此认为:绵羊饲喂TMR,瘤胃液pH波动范围较小,有利于维持瘤胃内环境的平衡;饲喂1.5倍营养水平TMR,绵羊瘤胃液总氮、氨态氮、尿素氮和蛋白氮浓度升高,促进瘤胃微生物发酵,有利于提高绵羊生产性能.饲喂粉碎TMR,绵羊瘤胃液总氮、蛋白氮和尿素氮浓度升高,氨态氮浓度显著降低,微生物对蛋白的分解减少,过瘤胃蛋白的比例增加,从而提高了蛋白质利用率.