水培条件下CO2与NH+4/NO-3配比对番茄幼苗生育的影响

升高CO2浓度能够促进作物的光合作用,提高作物的生物量和产量,但关于CO2与NH+4/NO-3比及其交互作用对作物影响的研究较少,为探索番茄幼苗生长发育对CO2浓度升高的响应是否对NH+4/NO-3配比有较强的依赖关系,本试验在营养液栽培条件下,以番茄(Lycopersicun esculentum Mill)为试材,研究正常大气CO2浓度(360μL/L)和倍增CO2浓度(720μL/L)与不同NH+4/NO-3配比的交互作用对番茄幼苗生长的影响.结果表明:CO2浓度升高提高了低NH+4/NO-3比例处理中番茄叶片的光合速率和水分利用率,提高幅度随NH+4/NO-3比例的降低而增强,光合速率增强最大达55%.在同一CO2浓度处理下净光合速率与水分利用率均随NH+4/NO-3比例的增加而显著降低.这说明CO2浓度升高对番茄幼苗生长发育的促进作用随NH+4/NO-3比例的降低而提高,但并没有减弱全NH+4-N处理中番茄幼苗的受毒害作用.综上所述,CO2浓度升高能提高植物生产的节水能力和水分生产力;水培条件下,NO-3-N是最适合番茄幼苗生长发育的氮源,其它NH+4/NO-3比例对番茄幼苗的生长发育有一定的抑制作用,仅以NH+4-N作氮源则番茄幼苗很难生长.     

施用鸡粪稻田土壤氮磷养分淋洗特征研究

通过田间试验,研究了长期施鸡粪稻田不同鸡粪施用量下氮、磷养分淋洗特征及其潜在的环境效应.结果表明,田面水NH 4 -N和NO-3 -N浓度在施鸡粪初期均较高,且施鸡粪增加其浓度.NH 4 -N在30 cm、60 cm、90 cm渗漏液中平均浓度分别为1.05～1.48 mg · L-1、1.08～1.91 mg · L-1和1.02～2.38 mg ·L-1,不同层次之间浓度没有明显差别;同一层次NH 4 -N浓度随鸡粪用量增加而增加.渗漏液NO-3 -N浓度与NH 4 -N浓度值相比,含量略高,沿土壤剖面呈上低下高趋势;施用大量鸡粪能明显增加土壤渗漏液中NO-3 -N含量.稻田田面水总磷浓度在鸡粪施用初期达到最大值,且随着鸡粪用量增加而明显增加;随后逐渐降低;但整个生长季含量均超过0.1 mg · L-1.不同层次渗漏液总磷含量变化差别不大.总磷在水稻生长季前期较平稳,8月初有1显著高峰,磷淋洗量与鸡粪用量明显相关.长期施鸡粪稻田土壤氮、磷具有较高环境风险.     

滴灌施肥条件下土壤水分和速效氮迁移分布规律

以紫色土为供试土壤,采用室内模拟方式进行滴灌施肥试验,研究粘壤土(CL)、壤质粘土(LC)和砂质壤土(S)中水分、NO-3-N和NH+4-N的运移分布规律以及滴灌施肥浓度对NO-3-N和NH+4-N运移分布的影响。结果表明,以小滴头流量进行滴灌施肥,水分以垂直运移为主;LC水分含量随土层深度和径向距离增加而逐渐减少,S和CL水分含量随径向距离增大而减少,随土层深度增大表现为先减小后增加,且继续向下移动趋势明显。NO-3-N可同步到达土壤湿润锋处,其移动规律与水分运动相似;NO-3-N的垂直运移比径向移动更显著,且在土箱底部大量累积;滴灌施肥浓度增大,NO-3-N在整个土层的含量增加,在较深土层的累积量增加;NO-3-N在土壤中的迁移能力表现为SCLLC。NH+4-N几乎只在0-5cm表层土壤中聚集,垂直迁移困难;NH+4-N在土壤中移动受质地影响较大,移动能力表现为SCLLC;滴灌施肥浓度增大能促使CL和LC中r为3~8cm,d为0~7.5cm土层范围的NH+4-N含量显著增加,但对促进NH+4-N向下迁移无明显作用。     

生物黑炭对强酸性茶园土壤氮淋失的影响

采用室内土柱淋滤试验研究了生物黑炭施用量对强酸性茶园土壤淋溶液体积、pH以及NH+4-N和NO-3-N淋溶的影响。试验中所用生物黑炭以茶树枝条为原料制成,土柱中生物黑炭用量设B0(0t/hm2)、B1(8t/hm2)、B2(16t/hm2)、B3(32t/hm2)和B4(64t/hm2)5个处理。结果表明:与对照处理相比,B1、B2、B3和B4土壤淋溶液体积分别下降了1.84%,3.43%,5.99%和11.09%;随生物黑炭施用量的增加,淋溶液pH和土壤pH也逐渐增加;B1、B2、B3和B4 4个土柱的NH+4-N淋失量分别降低了1.84%,2.82%,11.37%和9.75%,NO-3-N淋失量分别显著降低了36.24%,43.65%,44.39%和62.40%;在整个淋洗过程中,NH+4-N和NO-3-N淋溶主要发生在前5次,且主要以NO-3-N的形式淋失,其累积淋溶量占NH+4-N、NO-3-N淋溶总量的57.61%~76.54%;生物黑炭降低了土壤中NH+4-N(B4处理除外)和NO-3-N含量。以上结果表明,生物黑炭施用能明显增加土壤pH,减少NH+4-N和NO-3-N的淋失,增强土壤的持续供氮能力。     

CO2浓度升高对三江平原湿地土壤碳氮含量的影响

利用开顶箱薰气室(open-top chamber,OTC),设置正常大气CO2浓度(ambient CO2)和高CO2浓度(elevated CO2,700μmol/mol)2个水平和不施氮(NN,0g/m2),常氮(MN,5g/m2)和高氮(HN,15g/m2)3个氮素水平,研究了CO2浓度升高对三江平原草甸小叶章湿地(Calamagrostis angustifolia)土壤碳氮含量的影响。结果表明,CO2浓度升高连续运行两个生长季后,湿地土壤总有机碳含量没有显著变化,不同N处理增加了0.5%～1.8%。CO2浓度升高,土壤总氮含量总体呈下降趋势。就各生长期平均值而言,CO2浓度升高使土壤NH4+—N的含量分别降低了8.2%(NN),8.9%(MN)和9.7%(HN)。CO2浓度升高使不同N处理的土壤NO3-—N含量也呈降低趋势,其中高氮水平(HN)降低最多,降幅为9.6%。土壤有效态氮是控制植物对高CO2浓度响应的关键因素。     

无机与有机肥配施下紫色土铵态氮、硝态氮时空变异研究——夏玉米季

研究分析夏玉米季几种施肥制度紫色土NH 4-N和NO-3-N含量时空分配特征结果表明,各处理土壤NH 4-N、NO-3-N含量负相关性强;土壤NH 4-N含量随时间呈“波浪”形变化,成熟期剖面含量呈“K”字型分布,而土壤NO-3-N含量则时空分布均较紊乱。降雨和作物根系分布是影响土壤NO-3-N运移的重要因子,降雨对土壤NO-3-N的淋溶影响显著,施肥改变了土体NO-3-N含量,增强淋溶的可能性,其淋溶趋势为纯化肥>纯猪粪>猪粪 化肥>对照(CK)处理;作物根系分布与土体NO-3-N的吸收与淋失密切相关,施用有机肥促进作物根系生长,有利于作物对深层次养分的吸收利用;合理施用有机肥猪粪对土体NO-3-N淋失有一定固持作用,阻碍了NO-3-N向下迁移。并指出应重视纯化肥尿素处理土壤NO-3-N移出下层土体(30~80cm)污染地下水体的危险性。     

CO2与NH4+/NO3-比互作对番茄幼苗培养介质pH、根系生长及根系活力的影响

为探讨CO2浓度升高能否减缓高浓度NH4+-N对番茄根系的毒害作用,本试验在营养液栽培条件下,以番茄为材料,在CO2生长箱中研究2个CO2浓度与5个不同NH4+/NO3-配比的交互作用对生长介质的pH、根系生长及根系活力的影响。结果表明,随着生育期的推进与CO2浓度的升高,pH变化幅度增大。两个CO2浓度均表现为全NO3--N含量营养液的pH呈上升趋势,其它处理营养液的pH均呈现出不同程度的下降趋势,下降的幅度随NH4+/NO3-比例的增加而增加;而且全NH4+-N引起pH值下降的程度大于全NO3--N引起pH增加的程度。CO2浓度升高增加了低NH4+/NO3-比例供应处理的蕃茄幼苗冠干重、根干重、根系活力、根系总吸收面积、活跃吸收面积。这些指标对CO2的响应随NH4+/NO3-比例的降低而加强,冠干重、根干重、根系活力、根系总吸收面积、活跃吸收面积增加分别高达65.8%、78.0%、18.9%、12.9%与18.9%。说明在CO2浓度升高条件下,番茄幼苗根生长潜力在全NO3--N处理中最大,但不能减弱全NH4+-N对番茄根系的毒害作用。     

控释氮肥对土壤NH_4~+-N、NO_3~--N及番茄产量和质量的影响

通过温室小区试验 ,研究了日本热塑性树脂包膜尿素MEISTERLP10 0以及LP10 0配施双氰铵 (DCD)后土壤NH+ 4-N、NO-3 -N以及番茄产量和质量的变化。结果表明 ,分次施用尿素会引起土壤NH+ 4-N的急剧变化 ,而施用了LP10 0处理的土壤NH+ 4-N和NO-3 -N在试验的前 115天一直平稳地维持在较高水平 ,且在此之后 ,仍有大量的NH+ 4-N和NO-3 -N存留于土壤。DCD发挥了抑制土壤NH+ 4-N硝化的作用 ,这种作用维持了大约 3个月左右 ,这使土壤NH+ 4-N含量增加 ,而使土壤NO-3 -N的累积量降低 ,这种降低作用尤其表现在 2 0～ 40cm耕层。施用LP10 0并没有取得比分施尿素更高的番茄产量 ,但却可以明显改善番茄果实的品质。施用LP10 0处理的番茄果实干物质、蛋白质、维生素C和总糖含量以及糖酸比均显著高于单施尿素处理。DCD的施用并没有进一步提高番茄的产量和品质     

大气CO2浓度升高对作物根际土壤氮的影响

利用FACE（Free air carbon dioxide enrichment）技术,在两种氮肥施用（低氮LN和常规氮NN）水平下,研究CO：浓度升高对水稻和小麦收获后根际和非根际土壤硝态氮、铵态氮和有机氮的影响。结果表明,相对于对照CO2浓度处理,高CO2浓度处理在显著增加作物生物量的前提下,使水稻季根际土壤硝态氮含量降低,NN水平下降低明显,小麦季变化不大,高CO2浓度处理对作物根际的影响大于非根际。高CO2浓度对土壤铵态氮含量的影响不显著,仅小幅度增加了水稻季和降低了小麦季土壤铵态氮含量,且根际降低幅度大于非根际;增加氮肥施用使土壤铵态氮含量在高CO2浓度处理增加幅度低于对照。高CO2浓度处理并没有显著增加有机氮的含量,在小麦季作物对土壤有机氮的贡献大于水稻季,且增加氮肥施用条件下根际对有机氮的贡献较大。     

不同氮水平下CO2浓度升高对小麦土壤可溶性C、N和P的影响

采用FACE(Freeaircarbondioxideenrichment)技术,研究了不同N施肥水平下,大气CO2浓度升高对稻/麦轮作小麦季土壤可溶性C、N、P的影响。结果表明,高CO2使土壤可溶性C在小麦前期和0~5cm土层降低,成熟期增加,对水稻和小麦不同轮作季土壤可溶性C的影响不同。在低N和常规N处理下,高CO2使小麦分蘖期土壤可溶性N含量分别增加17.2%和18.9%,在其他生长期,土壤可溶性N含量降低9.8%~63.0%,拔节期降低幅度最大分别为63.0%和50.4%,土层0~5cm降低幅度>5~15cm土层;小麦季和水稻季一样需要增加N肥施用量。CO2浓度升高增加了土壤可溶性P的含量,其中低N处理增加幅度高于常规N处理,研究表明小麦生长不会受到P养分的限制。