浙北平原不同种植年限蔬菜地土壤氮磷的积累及环境风险评价

长期过量施肥可导致蔬菜地土壤养分大量累积、养分利用效率下降和环境污染风险增加。以浙北平原不同种植年限蔬菜地土壤为研究对象,采用化学测试方法研究了菜地土壤氮和磷的积累及其淋失潜力的变化。结果表明,随着种植年限的增加,蔬菜地土壤全磷、有效磷(Olsen P)和NO3-N呈明显的积累;蔬菜种植年限为2、2～5、6～10、11～20、20～30和30a的表土全P平均分别为0.66、0.75、1.07、1.49、2.40和2.12g·kg-1,有效P平均分别为13.2、37.8、42.2、70.2、137.9和101.7mg·kg-1,NO3-N平均分别为9.15、13.58、50.18、46.48、73.28和74.20mg·kg-1,同时土壤N和P垂直下移渐趋明显。土壤水溶性磷含量随土壤有效磷(OlsenP)积累的变化存在一个明显的突变点,相对应的土壤OlsenP临界值约为60mg·kg-1。随着种植年限增长,蔬菜地地表径流中氮和磷浓度呈明显增加,利用年限为20～30a的蔬菜地径流中可溶性P和NO3-N浓度分别约为利用年限2a蔬菜地的13.12和9.48倍。研究认为,长期超量施肥已导致这一地区蔬菜地土壤养分的过度积累,在蔬菜生产中应重视和提倡平衡施肥,控制土壤氮磷的积累。     

数字图像技术在草莓氮素营养诊断中的应用研究

为了探讨利用数字图像处理技术进行草莓氮素营养诊断的可行性,通过6个水平的氮肥田间试验,采用数码相机获取草莓冠层图像,分析了不同供氮水平下草莓冠层图像色彩参数与施氮量、土壤无机氮和植株氮素营养指标之间的关系.研究表明:数字图像技术应用于监测草莓的氮素供应状况是可行的.其中,不同氮素处理下G/B值与G/(R+G+B)值的决定系数较高,G/(R+G+B)值与土壤无机氮、叶片硝酸盐及植株全氮之间的决定系数最高,利用G/(R+G+B)值的范围得出草莓开花期与结果期的氮肥推荐用量,从而反馈草莓氮素营养状况,进行氮素营养诊断.     

外源氮处理对丛枝菌根真菌—根瘤菌产精氨酸的影响

以绿豆(Phaseolus radiatus L.,绿宝六号)为宿主植物,采用三室隔离盆栽培养系统,接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌、根瘤菌及AM真菌和根瘤菌双接种,研究豆科植物接种AM真菌吸收外源氮产精氨酸的影响,外源氮分别为4 mmol·L-1NH4Cl,4 mmol·L-1NH4NO3,4 mmol·L-1尿素(Urea)和4 mmol·L-1精氨酸(Arginine,Arg)。结果表明,不同接种处理下不同外源氮对菌根中精氨酸含量影响不同,单接AM真菌及双接种均在施加外源氮Arg时精氨酸含量最高,分别为2.47和3.20 mg·g-1,且双接种明显高于单接AM真菌处理,而单接根瘤菌处理中精氨酸含量变化不明显。与单接种相比,双接种下菌根侵染率、根瘤数、根瘤鲜重及茎叶中总氮含量都有所提高,且在施加NH4NO3时效果最好。由此得出,AM真菌和根瘤菌双接种更利于植物氮源的吸收及生长。     

麦秸还田与氮肥互作对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响

【目的】探讨麦秸还田和施氮量对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响。【方法】以大穗型杂交粳稻甬优1540为试验材料,设置麦秸还田（T0：麦秸不还田;T1：麦秸全量还田）和施氮量（N1：施纯氮225 kg·hm^-2;N2：施纯氮300 kg·hm^-2;N3：施纯氮375 kg·hm^-2）二因素试验,裂区设计,秸秆处理为主区,研究稻穗不同部位枝梗与颖花形成规律。【结果】麦秸还田提高大穗型杂交粳稻籽粒产量,但不显著;不同施氮量处理对产量的影响显著,表现为N2＞N3＞N1。大穗型杂交粳稻不同部位枝梗与颖花形成特性因着生部位不同而异。麦秸还田与施氮量对枝梗与颖花形成有显著影响,与T0相比,T1处理显著降低了总枝梗与颖花分化数,但同时显著减少了退化数,且退化数的降幅大于分化数,导致现存数比T0显著增加;麦秸还田对一次枝梗的形成影响不显著,但显著影响了二次枝梗与颖花的形成。3种氮肥水平下,N2处理的总枝梗数、颖花分化数和现存数最高,而退化数率最低,且对一、二次枝梗与颖花的影响均达显著水平。麦秸还田与施氮量存在互作效应,T0N2处理下枝梗和颖花的分化数最高,但T1N2处理下的枝梗和颖花的退化数显著低于其他处理,现存数最高;麦秸还田和不同施氮量处理对上部一、二次枝梗与颖花的影响均不显著,但显著影响了中、下部枝梗与颖花形成,特别是下部二次颖花的分化与退化对总颖花数的形成有较大影响。枝梗及颖花性状与产量关系密切,一、二次枝梗与颖花现存数与产量及每穗总粒数均达极显著正相关; 枝梗与颖花的分化数和现存数与有效穗数和结实率均呈一定的负相关关系,但与千粒重呈显著或极显著正相关。【结论】大穗型杂交粳稻稻穗不同部位枝梗和颖花形成规律有差异;麦秸还田和施氮量对枝梗和颖花形成有显著影响,影响程度因稻穗部位不同而异,中下部和二次枝梗受影响较大;秸秆还田和施氮量存在互作效应,麦秸全量还田和适宜的氮肥水平有利于枝梗和颖花的形成。     

碳酸盐碱度对达里湖瓦氏雅罗鱼耗氧率、氨氮排泄和排氨基因表达的影响

采用封闭流水式呼吸室法,研究了不同浓度碳酸盐碱度(以下简称CA,10、30、50、70、90、110 mmol/L)对体质量为(84.62±6.70)g的达里湖瓦氏雅罗鱼耗氧率、氨氮排泄率、血氨含量及排氨基因Rh家族(Rhag、Rhbg、Rhcg1和Rhcg2)在鳃组织中表达量的影响。结果表明,随着碱度的升高,瓦氏雅罗鱼的耗氧率和排氨率均表现为先下降后上升的趋势,且都显著低于对照组(P0.05)。在CA90时,耗氧率和排氨率均达到最低值,表明CA90可能是达里湖瓦氏雅罗鱼所能承受的最大碱度胁迫。相反,随着碱度的升高,瓦氏雅罗鱼的血氨含量呈现先上升后下降的趋势,在CA90时达到峰值。然而在CA0~50时,瓦氏雅罗鱼血氨含量无显著差异(P0.05),表明达里湖瓦氏雅罗鱼进化出特殊的排氨机制,使其体内能够保持较低的氨氮含量以此规避氨中毒。定量PCR显示,参与氨转运的4种Rh基因在不同碱度处理组均有不同程度的上调表达;其中Rhcg1和Rhcg2在高碱度(CA110)最为显著(P0.05),表明Rhcg1和Rhcg2可能在达里湖瓦氏雅罗鱼高碱胁迫下的排氨过程中发挥重要作用。能量代谢研究(O∶N)发现,在CA0~70时,雅罗鱼无需消耗过多能源物质即可实现高碱度胁迫下的能量需求;而在碱度为90~110时,则主要消耗脂肪和碳水化合物供能,减少蛋白质耗能,以此降低毒氨的产生。依据上述研究结果,深入探讨了达里湖瓦氏雅罗鱼在高碱胁迫下的排氨策略及其可能的生理和分子机制,为推动达里湖瓦氏雅罗鱼在不同类型盐碱水域的增养殖提供科学依据。     

不同氮磷浓度对蛋白核小球藻砷富集和转化的影响

氮(N)、磷(P)是影响蛋白核小球藻生长的重要因素,通过改变培养液中N、P的浓度,可能实现对蛋白核小球藻富集砷(As)进行调控。为探讨N、P浓度对这种微藻吸收As的影响是否与其生长变化有关,采用室内培养实验,首先研究不同N、P浓度对蛋白核小球藻生长的影响;进而选择不影响小球藻生长的N(247、24.7 mg·L-1)、P(6、0.6 mg·L-1)浓度组合,设置0.8、8 mg·L-1的亚砷酸盐(As3+)和砷酸盐(As5+)处理3 d,研究N、P浓度对小球藻As富集和转化的影响。结果表明,当P浓度为6 mg·L-1时,N浓度降低到24.7 mg·L-1不会影响小球藻对As3+和As5+的富集及其胞内As形态的转化;而当N浓度为247 mg·L-1时,P浓度降低到0.6 mg·L-1则会显著增加小球藻对As3+和As5+的吸收和富集,藻细胞内As5+还原、甲基化和外排也显著增强。因此,在不影响小球藻细胞生长的条件下,P对其As富集和转化过程的影响比N更为显著。     

氮锌配施对水稻锌的吸收、累积与分配的影响

[目的]研究不同施氮量和供锌水平对水稻锌的吸收、累积与分配的影响,为氮锌肥料配施提高水稻的锌营养提供理论依据。[方法]采用田间试验的方法,研究了2个施氮量(200和300kg·hm-2)和3个供锌水平(0、25和50kg·hm-2)处理对水稻(镇稻11号)锌营养的影响。[结果]水稻地上部锌含量和锌累积量均随供锌水平的提高而提高,不同的施氮量对水稻不同生育时期(分蘖期、开花期和成熟期)不同部位(叶、茎鞘、籽粒)锌含量和累积量的变化趋势存在差别。水稻各生育期各器官的锌含量变幅为20.1~50.6mg·kg-1,除开花期和成熟期茎鞘外,低施氮量下Zn25和Zn50处理的不同生育期各器官的锌含量分别与高施氮量下Zn0和Zn25处理相近;同时,同一器官不同生育期锌含量也存在明显的变化,锌含量最高的器官为茎鞘,且不随生长中心的转移而更替。生育前期(分蘖期和开花期)茎鞘中锌的累积量最高,茎鞘中锌的分配率占全株总累积量的60%以上,生育后期(成熟期)茎鞘和籽粒中锌的积累量最高,均占40%左右。高、低施氮量下,不同供锌水平水稻成熟期锌的总累积量分别平均为504.6和496.7g·hm-2,生产100kg籽粒吸锌量分别平均为2.30和2.20g,籽粒由再分配获得的锌占籽粒总锌量分别平均为43.2%和46.7%。各器官对锌的净吸收累积量、转移量、对籽粒锌的贡献及锌收获指数均为高氮处理高于低氮处理,且茎鞘大于叶片。[结论]提高氮肥用量有利于促进水稻植株的生长发育,促进水稻植株对锌的吸收、累积与分配,生产上应重视氮肥与锌肥之间的配合施用。     

不同供氮水平对西瓜产量和品质的影响

以京欣1号为材料,采用随机区组设计,以尿素为肥源,设计5个不同氮水平,探讨不同供氮水平对西瓜产量和品质的影响,结果表明:在氮适量的土壤上增施氮肥,能增加单株西瓜个数和单瓜质量,提高产量,对提高单个西瓜质量更为突出。在一定的范围内,西瓜产量随着氮肥用量的上升而增加,但当每公顷纯氮用量达到360 kg以后,西瓜产量开始呈下降趋势,继续增加用量,产量急剧下降;在纯氮用量0～240 kg/hm2时,对可溶性糖含量影响很小,而继续增加氮用量,即当纯氮用量为360～480 kg/hm2时,可溶性糖含量明显上升;施用氮肥不同程度提高了西瓜维生素C含量;在纯氮用量0～240 kg/hm2时,硝酸盐的含量逐渐增加,之后却有下降趋势。综合产量和品质,在本试验条件下,N4处理即纯氮用量360 kg/hm2为较合适的用量。     

外源氮磷添加对太平湖水库浮游植物群落结构影响的生态模拟试验

通过对太平湖水库库水样品进行生态模拟试验，揭示了外源添加氮、磷营养元素对浮游植物群落结构的影响。结果表明：培养液中添加氮、磷营养后，藻类密度及藻类群落组成和优势种（优势度）等生态学特征均有不同程度的变化，但对藻类种数没有显著性影响，水体中硅藻优势种的地位逐渐被蓝、绿藻所取代。     

序批式生物膜法处理水产养殖废水的研究

目前我国水产养殖废水直接排放的现象较多, 使受纳水体富营养化和生物多样性降低; 同时养殖水体中残饵、水生生物排泄物容易引起水体溶解氧下降、病原体增加并产生有害物质如氨氮、亚硝酸盐等, 引起养殖对象发病甚至死亡。提出采用以组合填料为载体的序批式生物膜反应器处理水产养殖废水。通过试验确定了最佳运行模式: 水力停留时间12 h, 其中瞬时进水y 厌氧( 3 h) y 曝气( 5 h) y 添加原水(添加比1B 3) y 缺氧( 3 h) y 曝气( 1 h) y 沉淀( 0. 5 h) y 排水( 0. 5 h), 并考察了试验对污染物的去除特性。试验结果表明了序批式生物膜法处理水产养殖废水的可行性, 对有机物、氨氮、TN、TP的平均去除率分别为91. 1%、85. 1%、751 8%、89. 5%, 处理后出水可回用于水产养殖。