降水、氮沉降及放牧对草地生态系统凋落物分解的影响研究进展

草地生态系统对我国建设生态文明、提供生态系统服务、保障食品安全和维护边疆稳定有举足轻重的作用。全球气候变化和过度的人为干扰打破了草地生态系统原有的平衡及稳定性,造成草地退化、沙化和盐渍化现象严重。草地生态系统结构、功能与过程的稳定是保证草地生态系统稳定的基础。凋落物分解过程是草地物质循环的重要环节,对维持草地生态系统稳定性具有重要作用。草地生态系统凋落物分解对降水格局变化、大气氮沉降增加及放牧干扰的响应已有较多的研究。对目前国内外相关研究进行了梳理和总结,发现降水、氮沉降和放牧对草地生态系统凋落物分解的影响,因地理位置和气候变化以及草地类型的异质性而不同,也有针对同一地区开展的研究呈现不同结果的现象。目前对这三种干扰因素中的两因素或三因素交互作用对草地生态系统凋落物分解过程的影响研究较少,而研究气候变化及人为干扰对草地生态系统凋落物的影响对正确理解草地生态系统结构与功能,以及可持续利用与保护草地生态系统具有重要的意义。     

膜孔灌肥液自由入渗硝态氮运移特性试验研究

以KNO3为入渗溶液,模拟研究了硝态氮在膜孔灌肥液自由入渗条件下的运移过程.结果表明,在湿润蜂运移的范围内,沿着膜孔水平方向和垂直方向,硝态氮前锋运移速率受土壤含水量的影响较大,并随着土壤含水量的增加而增加;硝态氮前锋运移速率与运移距离有很好的相关性,并随着运移距离的增加呈幂函数衰减变化.硝态氮前锋浓度随着运移距离的增加而升高,其变化趋势呈指数曲线关系,且在湿润锋(土壤干湿交界)面上达到最大值;硝态氮前锋浓度随土壤含水量的增加呈幂函数递减,两者的相关系数也达到了极显著水平.     

氮素形态对小麦幼苗叶绿体色素蛋白复合体含量及希尔反应活性的影响

采用水培方法研究了不同氮素形态对小麦幼苗叶绿体色素、色素蛋白复合体及希尔反应活性的影响.结果表明,50%硝态氮 50%铵态氮处理时,电泳条带中31～43kD范围内的多肽组分及高分量区属于PSⅠ的多肽组分含量最高,两种氮素形态单独施用时最低;叶片的光吸收能力、叶绿素含量及叶绿体蛋白含量均在氮素形态配比相等时达到最大,两种氮素形态单独施用时最低;希尔反应活性则随着铵态氮比例降低而降低.     

沙湖水体污染现状及对策分析

本文对沙湖水体营养盐来源进行了调查分析,结果表明:①黄河水、农田退水的补给是沙湖营养盐的主要来源;②2004年由黄河水补给入湖的总氮、总磷量分别为20.00t和3.04t,占全年入湖总氮、总磷量的50.4%和57.7%;③2004年由农田退水补给入湖的总氮、总磷量分别为15.00t和2.00t,占全年入湖总氮、总磷量的37.8%和37.9%;④2004年由芦苇收割和渔业捕捞出湖的总氮、总磷量分别为11.99t和1.93t,占全年入湖总氮、总磷量的30.2%和36.6%;在调查沙湖营养来源的基础上,建立沙湖水质经验模型并分别对模型进行验证,结果表明,OECD模型能较好预测沙湖水体总磷、总氮浓度。最后利用该模型,对所提出的沙湖水体富营养化防治方案进行计算分析比较,并确定合适的防治方案。     

不同吸附特性的稻草生物炭对稻田氨挥发和水稻产量的影响

秸秆生物炭具有改善土壤生态环境、土壤蓄水保肥和减少温室气体排放等正效应,但其石灰效应会加大稻田氨挥发损失。为充分发挥生物炭吸铵特性,降低其石灰效应的不利影响,对不同热解温度(300、500、700℃)和酸化水平(pH值=5、7、9)稻草生物炭处理下的田面水NH_4~+-N浓度、氨挥发和水稻产量进行了研究。结果表明:偏酸性(pH值=5)、中性(p H值=7)生物炭处理在基肥期和分蘖肥期均能显著降低田面水NH_4~+-N峰值浓度(P0.05),降幅达16.90%～35.60%。全生育期稻田氨挥发损失占施氮量的15.14%～26.05%(2019年)、15.10%～19.00%(2020年)。稻田增施热解温度为700℃、酸化水平为5(p H值=5)的生物炭(C700P5)降氨效果最好,两年氨挥发分别显著降低22.93%、12.61%(P0.05)。高温热解配合偏酸性、中性生物炭(C700P5、C700P7)增产效果显著,增产率达9.92%～13.50%,结构方程模型表明,其增产原因是生物炭酸化处理降低了稻草生物炭的石灰效应,而热解温度调整提高了生物炭阳离子交换量(CationExchange Capacity,CEC),进而降低了田面水NH_4~+-N浓度和氨挥发损失,最终提高了水稻地上部氮素积累和水稻产量。研究可揭示不同热解温度和酸化水平制备的生物炭在稻田中的应用潜力,并为稻田合理施用生物炭和减少化肥施用量提供理论依据。     

速效氮与缓控释氮配比一次性侧深施对双季稻产量、氮素利用率及氮素损失的影响

为探究在机插同步一次性侧深施肥作业方式下的速效氮与缓控释氮合理配比,保证水稻产量,提高肥料利用率,降低氮素流失,实现水稻的清洁化生产,采用田间小区试验,设置7个处理,分别为CK:不施肥,T1:农民习惯施肥(施N量早稻150 kg·hm~(-2),晚稻165 kg·hm~(-2)),T2～T6:机插同步一次性侧深施肥(施N量早稻105 kg·hm~(-2),晚稻132 kg·hm~(-2)),其中T2～T6处理的缓控释氮分别占总氮的0%、10%、20%、30%、40%。结果表明:在早稻季,各处理间产量差异不显著;晚稻季,T3～T5处理的产量间差异不显著,T6处理产量显著低于T4和T5处理;与T1处理相比,T2～T6处理的氮肥吸收利用率提高了8.08～14.10(早稻)个和6.68～26.61(晚稻)个百分点。与T2处理相比,早、晚稻T3～T6处理氨挥发累积量分别降低了5.20%～38.20%、29.41%～35.60%,田面水总氮平均浓度下降了20.90%～38.22%、7.39%～29.14%,田面水铵态氮平均浓度降低了26.26%～46.09%、42.57%～45.61%,其中T4处理早、晚稻不减产,肥料吸收利用率达到37.93%(早稻)、61.32%(晚稻),氨挥发累积量、田面水总氮平均浓度和铵态氮平均浓度分别下降37.00%、30.48%、31.88%(早稻),35.58%、12.88%、52.58%(晚稻),综合效果最好。研究表明,在湖南双季稻生产中,采用机插同步一次性侧深施肥作业方式,缓控释氮占总氮的20%较为合适。     

氮、钾用量对机采加工番茄果实成熟、产量及品质的影响

为探索适合新疆地区膜下滴灌机械采收加工番茄的施肥规律,研究不同氮肥(N)、钾肥(K)及交互作用(N×K)对机械采收加工番茄果实成熟、产量及品质的影响,设置氮肥和钾肥二因素随机区组试验,设计9个处理,3次重复。结果表明不同N、K用量及其互作对加工番茄果实物质积累量、单果质量、果实红熟率、产量、可溶性固形物含量、番茄红素含量影响显著,对果实叶绿素含量、β-胡萝卜素含量、L值影响不显著。N₂K₂、N₂K₃、N₃K₂条件下加工番茄产量≥16.12×10⁴kg·hm^-2、成熟度≥93.29%、果实固形物含量≥5.22%、番茄红素含量≥21.38mg·hg^-1,可满足机械采收对加工番茄的要求。通过经济效益分析推荐施肥量为N 152.1 kg·hm^-2,K₂O 118.2kg·hm^-2。     

花溪辣椒测土配方施肥试验

对花溪湖潮乡辣椒氮磷钾配方施肥研究结果表明,氮中量、磷钾高量或低量的配方处理对辣椒生育期无明显影响,低量氮磷钾配方和习惯施肥辣椒有早衰现象,不施肥处理的辣椒早衰更明显。经济性状以中氮低磷高钾效果最好,其果长达到11.95 cm,果粗1.2 cm,干重为64.2 g/10个;产量以高量氮磷钾最高,为188.9 kg/667m2,中氮低磷高钾次之,为183.7kg/667m2,两者差异不明显。中氮低磷高钾的配方既可使辣椒增产,经济效益最高,又能提高辣椒肥料利用率,值得推广应用。     

氮钾配合施用对桑树生长和桑叶产量的影响

在大田条件下研究了不同氮肥、钾肥施用水平对桑树生长和桑叶产量的影响。结果表明,氮钾肥适合用量配比能提高桑树每株枝条数、枝条叶片数、枝条长、枝条平均重和平均单叶重。结果显示,在氮肥施用量为450 kg/hm2.a,钾肥施用量为300 kg/hm2.a时桑叶产量最高,与对照相比,平均增产35.2%。试验结果还表明,氮肥、钾肥对桑叶增产效果有互促作用。     

基于APSIM模型的旱地春玉米施肥类型及氮肥用量研究

为探究玉米高产和减少硝态氮残留的合理施肥模式,通过山西寿阳旱地春玉米田间试验和APSIM模型模拟,研究不同施肥类型和施氮量对春玉米产量、硝态氮残留量和氮肥利用率的影响。田间试验设置3个施肥类型主处理,包括化肥单施、有机无机肥配施（配施比例1∶1）和有机肥单施;7个施肥梯度副处理,分别为0、50、100、150、200、250、300 kg·hm^-2,并利用2019—2021年试验站点数据对模型进行校准验证。结果表明：APSIM模型可以较好地模拟当地玉米产量和硝态氮残留量状况。各降水年型下,随氮肥施用量的增加,玉米产量先增加后减少,硝态氮残留量显著增加,氮肥利用率有所降低;相同施肥类型及施肥量下,丰水年的春玉米作物产量最高,硝态氮残留量最低,氮肥利用率最高;相同降水年型及施肥量下,有机无机肥配施方式的春玉米产量最高,硝态氮残留量居中,氮肥利用率最高。相较于化肥单施和有机肥单施方式,有机无机肥配施对于干旱地区玉米产量提升效果更好,其土壤硝态氮残留量对降水变化的敏感性相对较低,其氮肥利用率受降水影响也更小。综上,当施氮量介于148~168 kg·hm^-2时,有机无机肥配施方式下土壤硝态氮残留量维持在阈值内,春玉米产量可达到理论产量的95%左右,适宜在研究区域推广应用。