旱地土壤硝态氮的产生、淋洗迁移及调控措施

如何在保证作物高产的前提下,提高氮肥利用率、减少氮肥损失及其对环境的影响已经成为一个世界性研究课题。硝态氮淋洗是旱地土壤氮素损失去向的重要途径之一,是导致区域性地下水硝酸盐污染的重要原因,已成为全球集约农区重大农业和生态环境问题。明确不同农作系统土壤硝态氮的产生、淋洗过程及影响因素,并进一步提出阻控措施,具有重要的农学和环境意义。在这一方面国内外学者已经开展了长期、大量的研究,并积累了丰富的资料。本文简要综述了旱地土壤硝化作用的微生物驱动过程,比较了当前最为常用的田间原位监测硝态氮淋洗方法的优缺点,分析了影响硝态氮累积和淋洗的各种因素,总结了相应的调控措施,并对今后的研究工作进行展望:加强旱地土壤硝化作用的关键微生物过程、机理以及相关驱动因子调控作用的研究,有助于增加对土壤氮素循环的认识,而这些认识是旱地农作系统进行氮素优化管理和制定硝态氮淋洗阻控技术的重要基础;继续寻找和建立一种扰动更少、维护简单、样品污染更低、尤其适合长期监测的田间原位研究方法,对于准确地揭示旱地土壤硝态氮的淋洗规律和实时通量尤为重要;系统地开展不同旱地农作系统硝态氮淋洗的综合性研究,阐明影响硝态氮累积和淋洗的主要因素,并提出针对性的阻控措施,更符合田间实际,对于降低区域硝态氮淋洗风险意义重大。     

砖红壤不同温度、水分及碳氮源条件下硝化和反硝化特征

采用气压分离技术,研究了海南橡胶林砖红壤土壤总硝化速率和反硝化速率对温度、水分及碳氮源的响应。结果表明,在10~30℃的土壤温度范围内,温度的升高促进了土壤总硝化速率,反硝化速率随着温度的升高呈现先增加后降低的趋势。随着土壤水分的升高,土壤总硝化速率和反硝化速率均呈线性增加。当土壤孔隙度水达到70%后,总硝化速率呈下降趋势,却进一步地促进了反硝化速率。添加硝态氮抑制了总硝化速率;在N 0~40 g m~(-2)的范围内,除低量硝态氮的添加(N 1 g m~(-2))降低了反硝化速率外,反硝化速率大致随硝态氮浓度的增加而增加。低量铵态氮的添加(N 0.5 g m~(-2))促进了总硝化速率,高量铵态氮(N 4、20和40 g m~(-2))则抑制了总硝化速率;除低量铵态氮的添加(N 1 g m~(-2))抑制了反硝化速率外,添加铵态氮对反硝化速率影响不大。添加C(C 10~40 g m~(-2))激发了土壤总硝化速率和反硝化速率,碳源的缺乏可能是橡胶林酸性砖红壤限制土壤硝化和反硝化速率的主要因素。     

紫外分光光度法测定蔬菜硝酸盐含量

以硝酸盐含量差别很大的两种蔬菜(苦瓜和芥菜)为材料，采用硼砂、亚铁氰化钾、乙酸锌、活性碳粉制备待测液，有效地去除了有机物质的干扰。进而用紫外光度法直接测定待测液中的N03。苦瓜和芥菜N03测定结果的变异系数分别为0．9％和1．3％，回收率分别为97．1％、105．7％，平均回收率101．4％。     

香蕉假茎多酚类物质对尿素氮在土壤中形态转化的影响

采用土壤培养法研究了9种香蕉假茎多酚类物质(PBP)及双氰胺(DCD)对尿素在土壤中形态转化的影响。结果表明:PBP3～9及DCD均能显著降低土壤硝化势、增加土壤铵态氮吸附量,且PBP3～9的硝化势显著低于DCD。PBP6和PBP9对尿素水解的抑制能持续2d,DCD及其它处理则不能;PBP4～9及DCD均能维持土壤较高的铵态氮贮存量达49d以上;各PBP系列物质均能降低土壤硝化强度,且PBP2～9处理的土壤硝态氮含量显著低于DCD处理。     

砖红壤区橡胶林地土壤硝化作用研究初报

以尿素为氮源,采用土壤好气培养试验,研究了砖红壤区橡胶林短期内不同培肥方式下土壤硝化作用特征。结果表明,尿素加入胶园土壤后即迅速水解,加入橡胶树行间未经培肥区土壤(a)中4天水解99.0%,生成的铵态氮14天后开始较强的硝化作用,最大硝化率为46.2%,培养63天后NH4+-N含量仍保持在63.2 mg kg-1的较高水平;而尿素加入经有机无机肥培肥土壤(c)中1天水解99.8%,加入单用化肥培肥的土壤(b)中4天水解98.6%以上,水解生成的铵态氮培养至第4天即开始较强的硝化作用,14天基本硝化完全,最大硝化率都在99%以上,使得培肥区土壤中的无机氮主要以硝态氮形式存在。     

钾镁胁迫对巴西橡胶树花药苗生理特性及叶绿体超微结构的影响

本研究通过营养液培养试验,重点揭示橡胶树的部分生理特性、叶绿体超微结构等指标对钾、镁缺乏的响应机制。以巴西橡胶树热研7-33-97花药苗（简称花药苗）为试验材料,设置缺钾镁（-K-Mg）、缺钾（-K）、缺镁（-Mg）、正常（CK）4个处理,测定花药苗株高、茎粗、叶绿素含量、钾镁含量、可溶性糖组分、叶绿体超微结构等指标。结果表明：（1）与CK相比,-K-Mg处理显著降低花药苗株高和茎粗,降幅分别为12.2%和15.7%,叶片出现衰亡、凋落现象;-K-Mg、-K和-Mg处理叶片的光合色素含量均显著下降（P<0.05）。（2）钾、镁胁迫均显著降低花药苗各器官钾、镁含量,钾供应极显著提高各器官镁含量,而镁供应对各器官钾含量无显著影响。（3）与CK相比,-K-Mg、-K、-Mg处理的葡萄糖、蔗糖和果糖含量均显著升高,钾、镁交互作用对果糖含量影响显著。（4）与CK相比,-K-Mg、-K及-Mg处理显著降低花药苗叶绿体长度,降幅分别为26.9%、38.1%和19.6%;嗜饿体数目显著增加,增幅分别为211.8%、767.7%和138.2%;缺镁条件下叶绿体中淀粉粒数目增加。综上所述,钾、镁胁迫对橡胶树花药苗生长、叶绿体发育均具有明显的抑制作用,钾、镁供应对2种元素吸收方面存在明显的钾对镁的单方面拮抗。生产上重视钾、镁的合理施用及其二者的交互作用,对改善橡胶树的生长状况具有重要的实践意义。     

应用15N尿素研究氮素在幼龄橡胶树中吸收和分配特性

通过同位素示踪技术研究了不同时期幼龄橡胶树对15N标记尿素的吸收和分配特性。结果表明:顶蓬嫩叶和成熟叶从氮肥中吸收分配到的15N的量,对该器官全氮量的贡献率(Ndff值),随着施肥时间的延长总体均呈增加趋势;同一采样时间里顶蓬嫩叶Ndff值均大于成熟叶。落叶前后氮素在橡胶树各器官中分配差异显著。落叶前期橡胶树吸收的氮素主要分配在叶片中;落叶期橡胶树吸收的氮素则主要分配在主茎中。     

AA3型连续流动分析仪（CFA）同时测定橡胶叶全氮、全磷、全钾的方法研究

通过对AA3型连续流动分析仪所附试剂配制等方法的改进,研究AA3同时测定橡胶叶片氮、磷、钾的方法。结果表明,氮、磷、钾混合标准曲线相关系数均达0.999 9以上;氮、磷变异系数均小于0.5%(n=10),当钾浓度相当于标准曲线中间浓度范围时(即6～10 mg/L),变异系数为0.97%～1.13%,重现性良好;氮、磷、钾加标回收率分别为99.7%～101.1%、99.3%～100.7%、98.4%～102.8%,待测液中氮、磷、钾检出限分别为0.019、0.004、0.072 mg/L。橡胶叶片氮、磷、钾测定结果与常规法相比无显著差异。该方法用于橡胶叶片H2SO4-H2O2消煮后氮、磷、钾同时测定,快速高效,一天半可测300个样品待测液,提高工效10多倍。     

早期施用氮肥在乙烯利刺激割胶胶乳中的动态分布研究

应用15N示踪技术进行橡胶树大田早期肥料试验,研究乙烯利刺激和传统割胶条件下胶乳中肥料氮素的动态变化。结果表明,在施肥26 d后肥料N开始在胶乳中表现,刺激与传统割胶条件下,胶乳中15N丰度均逐步增加,变化趋势相似;随着时间的推移,刺激割胶条件下15N的丰度增加幅度显著高于传统割胶处理,胶乳中Ndff％值随时间延长而逐步增加。从Ndff％值来看,刺激割胶条件下橡胶树对肥料氮素的征调能力强于传统割胶处理。刺激割胶条件下的胶乳肥料氮流失量显著大于传统割胶处理,但两者带走的肥料氮素占氮肥施用量的比例都不高,分别仅为0.18％和0.05％。     

海南植胶区土壤有机碳储量的估算

分别采用固定深度法、等效质量法和纵向拟合法对海南植胶区土壤有机碳储量进行了估算。结果表明,海南植胶区4种不同母质分别发育而成的砖红壤土壤有机碳储量均具有明显的垂直分布性,随着土壤深度的增加,有机碳储量逐渐降低。3种方法计算的海南植胶区4种砖红壤0～60 cm土层有机碳储量平均为47.98～59.14 Mg/hm2,远低于同气候带原始森林土壤有机碳储量。