^(15)N同位素标记氮肥减施棉田养分利用效率分析

【目的】研究氮肥减施对棉花氮素吸收、转运及利用效率的影响,为绿洲滴灌棉田氮肥合理施用提供参考依据。【方法】利用^(15)N同位素示踪技术,采用盆栽试验,设置不施氮肥(N_(0))、氮肥减施(N_(1),225 kg/hm^(2))、当地推荐施肥(N 2,300 kg/hm^(2))3个处理,研究氮肥减施对棉花生物量、氮素吸收量、肥料氮吸收量以及氮肥利用率的影响。【结果】氮肥减施处理的棉花干物质积累量和氮素吸收量均显著高于不施氮处理(N_(0)),而与当地推荐施肥处理差异均不显著;氮肥减施处理棉花壳、籽的干物质量和籽的氮素吸收量均显著高于当地推荐施肥处理,分别增加了7.02%、6.81%和16.59%;2个施肥处理棉籽的肥料氮(^(15)N)积累量占比最高,占全株的26.02%~35.99%,其次为叶(22.40%~23.81%)和茎(14.48%~18.98%),絮中最少(3.05%~6.62%);氮肥减施处理生殖器官的肥料氮吸收量比当地推荐施肥处理高19.02%;2个施肥处理的棉株吸收的氮素来源于肥料氮的比例(Ndff%)为21.14%~21.70%;氮肥减施处理的氮肥利用率和表观利用率均显著高于当地推荐施肥处理,分别增加2.36%和3.12%。【结论】氮肥减施(225 kg/hm^(2))可以显著提高棉籽中的干物质量、氮素吸收量、肥料氮(^(15)N)吸收量、Ndff%以及棉花整株的氮肥利用率,在确保棉花产量不降低的前提下,适度的减少化肥施用量是提高化肥利用率最有效的措施之一。

基于^(15)N稳定同位素示踪技术的植物组合湿地对氨氮去除途径研究

人工湿地是生态修复受污染水体的重要手段,对氮的去除效果显著,但不同植物湿地对氮去除效果差异明显,因此不同类型植物组合后的湿地对氮去除效果及去除途径值得进一步研究。通过室内控制试验,以常见浮水植物绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)和挺水植物梭鱼草(Pontederia cordata)为研究对象,利用^(15)N稳定同位素示踪技术探究绿狐尾藻、梭鱼草及绿狐尾藻+梭鱼草植物组合对氨氮(NH_(4)^(+)-N)的去除途径。结果表明,绿狐尾藻+梭鱼草植物组合处理相较于单一绿狐尾藻和梭鱼草处理对氮的脱除量分别提高1.8%和3.6%。基于^(15)N质量平衡,绿狐尾藻、梭鱼草和绿狐尾藻+梭鱼草植物组合处理氮去除途径的底泥吸附贡献分别为8.30%、7.96%和6.94%,植物吸收贡献分别为41.76%、35.34%和48.67%,微生物作用去除贡献分别为49.94%、56.71%和44.39%。微生物作用在湿地脱氮过程中占主导地位。相较于单一植物湿地,植物组合湿地对氮的去除效果得到提升,同时促进了植物对水体NH 4+-N的吸收。该研究有助于更好地理解植物组合湿地对氨氮的脱除途径。

应用^(15)N自然丰度值揭示不同氮源对设施土壤氨挥发的贡献

【目的】我国设施蔬菜生产中普遍存在着氮肥施用过量、氨气(NH_(3))挥发损失严重等问题。通过^(15)N自然丰度法,研究不同肥料类型对土壤NH_(3)挥发的影响,并定量分析其贡献率,为实现降低氮素损失的氮肥科学管理提供依据。【方法】开展为期40天的番茄盆栽培养试验,供试土壤为棕壤,未施过肥也未种植过作物,供试作物为番茄。试验设置4个处理,即不施氮肥(CK)和等量施氮(N3 g/pot)条件下单施鸡粪有机肥(M)、单施尿素(U)、有机肥半量替代尿素(MU)处理。利用被动采样器测定了土壤NH_(3)挥发速率和累积排放量,并借助^(15)N自然丰度方法估算肥料和土壤氮对NH_(3)挥发的贡献。【结果】基肥施用后3~6天内,NH_(3)挥发速率迅速增加并达到高峰,之后逐渐降低,直至第33天恢复到施肥前水平。与MU和U处理相比,M处理的净NH_(3)挥发累积量分别显著降低了60.8%和63.1%(P<0.05),MU较U处理的NH_(3)减排效果不显著(4.62%),相应的NH_(3)挥发系数分别为1.37%(U)、1.29%(MU)及0.51%(M)。施肥处理中,δ^(15)N-NH_(3)值随NH_(3)挥发的进行而迅速降低,然后逐渐增加至施肥前水平,M处理的δ^(15)N-NH_(3)均值高于MU和U处理。^(15)N同位素混合方程计算显示,在番茄生产中肥料对NH_(3)挥发的贡献比例为:M处理中鸡粪贡献30.5%,U处理中尿素贡献53.1%,MU处理中鸡粪和尿素分别贡献28.6%和56.6%。【结论】等量施氮条件下,单施鸡粪产生的NH_(3)挥发量远低于尿素,鸡粪和尿素等量氮配施对NH_(3)挥发的减排效果不显著。根据同位素分馏效应计算结果,单施鸡粪、尿素对土壤NH_(3)挥发源的贡献比例分别为30.5%、53.1%,鸡粪和尿素配施时二者对土壤NH_(3)挥发源的贡献比例分别为28.6%、56.6%,贡献比例与单施差异不大。因此,控制化肥氮施用量是减少NH_(3)挥发的关键。

二氧化碳倍增对植物叶片^(15)N自然丰度的影响

大气CO_(2)浓度上升通常会提高植物生产力并伴随叶片氮含量的下降。然而大气CO_(2)如何影响叶片^(15)N丰度及其相关机理还不清楚。以小麦和向日葵为实验材料,测定了两个CO_(2)浓度(410与820μmol•mol^(-1))处理下叶片的氮同位比值(δ^(15)N)和氮含量。结果表明:小麦和向日葵叶片氮含量随CO_(2)浓度升高呈下降趋势,然而δ^(15)N对CO_(2)浓度倍增的响应存在差异。在高CO_(2)浓度处理下小麦叶片δ^(15)N显著下降6.5‰,而向日葵叶片δ^(15)N小幅上升2.1‰,且叶片和地上部生物量显著增加。基于此,小麦的氮营养特征符合氮同化受限假说,而向日葵符合稀释效应假说。小麦叶片δ^(15)N随叶龄或者细胞年龄的增加而显著下降,因此在利用^(15)N来研究植物氮代谢时需要区分叶龄的影响。整合分析结果表明,CO_(2)浓度升高导致非豆科C_(3)植物的δ^(15)N显著下降达0.3‰,与小麦的研究结果相符。综上所述,限制硝态氮同化是CO_(2)影响植物氮代谢和^(15)N丰度的重要机制。

添加脲酶/硝化抑制剂条件下基于^(15)N示踪的夏玉米当季肥料氮去向研究

【目的】以华北平原夏玉米为研究对象,利用高丰度15N同位素示踪方法,探究添加脲酶/硝化抑制剂条件下肥料氮的去向。【方法】于2022−06−25至2022−10−09在河北省廊坊市进行试验。设置5个处理:不施氮肥对照(CK)、单施尿素(U)、尿素+脲酶抑制剂(UI)、尿素+硝化抑制剂(NI)、尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(UI+NI),测定了氮素吸收量,监测了累积NH3挥发和N_(2)O排放量,并计算了肥料氮的气态损失量和土壤氮肥残留量。【结果】与单施尿素处理相比,3个添加抑制剂处理UI、NI和UI+NI的地上部吸氮量分别显著提高了39.7%、33.1%和41.8%,氮肥利用率分别显著提高12.5、6.8和12.3个百分点,UI和UI+NI的提升效果显著高于NI。与U和NI相比,UI处理的土壤中肥料氮残留量分别提高了35.6%和27.9%,UI+NI分别提高了45.7%和37.4%。与U处理相比,NI处理的NH3挥发累积量无显著差异,而UI和UI+NI处理土壤的NH3挥发累积量分别显著减少了14.3%和11.6%;UI、NI和UI+NI处理土壤的N_(2)O累积排放量分别显著降低了17.2%、19.9%和34.5%,UI+NI处理土壤的N_(2)O累积排放量又比UI和NI处理分别显著降低了20.9%和18.2%。【结论】尿素配合脲酶/硝化抑制剂施用显著提高了夏玉米的氮素吸收量,添加脲酶抑制剂显著提高了土壤中肥料氮残留量,减少了累积NH3挥发量和N_(2)O累积排放量,而添加硝化抑制剂增加土壤中肥料氮的残留量和减少NH3挥发的效果不显著,但降低了N_(2)O累积排放量。同时配施脲酶抑制剂和硝化抑制剂处理增加了土壤中肥料氮的残留量,降低NH3挥发量和N_(2)O累积排放量的效果显著优于配施一种抑制剂,肥料氮的损失率降至3.7%。因此,在华北平原典型潮土区,夏玉米生产中推荐尿素同时配施脲酶抑制剂和硝化抑制剂,以减少肥料氮的气态损失,提高氮肥当季利用率。

13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程中的相变动力学

采用淬火相变膨胀仪研究了13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程的相变动力学行为。用改进的K-M方程准确描述了马氏体相变量与温度的关系。结果表明:实验钢的特征温度Ac1和Ac3分别为600和720℃;1040℃奥氏体化后以任意冷速冷却仅发生马氏体相变,冷速为100℃/s时测得的马氏体相变开始温度Ms为99℃,相变结束温度Mf为-75℃。在冷速≥1℃/s时,晶格膨胀法和杠杆法计算得到的马氏体相变量结果相近,而冷速<1℃/s时,晶格膨胀法计算得到的马氏体转变量大于杠杆法计算得到的马氏体转变量。在相变动力学参数α取值0.03258时,K-M方程可简单方便地描述实验钢的马氏体相变动力学过程,但对相变初期的转变量预测精度较低;改进的K-M方程在考虑α随温度变化时,可较准确地预测马氏体转变量。

丛枝菌根对植物叶片δ^(15) N含量影响的数据挖掘分析

为明确丛枝菌根(AM)对植物叶片稳定氮同位素(δ^(15)N)含量的影响,探索丛枝菌根在调控植物应对全球变化方面的重要功能,通过数据挖掘,建立了AM植物和非AM(non-AM)植物叶片δ^(15)N含量数据库,探究了AM对植物叶片δ^(15)N含量的影响。结果表明:AM植物叶片δ^(15)N含量为0.86‰,显著高于non-AM植物叶片的0.50‰。丛枝菌根针对不同植物功能群而言,将植物的AM状况与植物的固氮状况和生长周期结合作为影响因素时,AM都显著影响着植物叶片的δ^(15)N含量。虽然AM没有显著提高固氮植物叶片δ^(15)N含量,但却把非固氮植物叶片δ^(15)N的含量从0.58‰提高到了0.99‰。AM使多年生植物叶片δ^(15)N含量的增加最显著,从0.49‰增加到了0.82‰。可见,丛枝菌根作为与植物长期共生进化的最广泛共生体,对植物叶片δ^(15)N含量有不同程度的影响。

基于15N示踪的青稞氮素利用率和分蘖能力研究

为明确青藏高原地区青稞的最佳施氮量,本试验利用15N同位素示踪技术,选用3个不同类型青稞品种进行盆栽试验,设置4个施氮水平,即不施氮(0N)、低氮(0.125 g·kg^(-1)N,LN)、中氮(0.25 g·kg^(-1)N,MN)和高氮(0.50 g·kg^(-1)N,HN),探讨不同施氮水平对不同青稞品种氮素利用率、分蘖能力和分蘖相关内源激素的影响。结果表明,在3个施氮处理下,KL15对15N标记肥的利用率为24.00%~26.01%,15N残留率分别为6.89%~21.93%;KL18对15N标记肥的利用率为17.60%~24.81%,15N残留率分别为6.47%~22.69%;H800对15N标记肥的利用率为24.80%~28.40%,15N残留率分别为7.46%~22.02%。双因素分析结果表明,氮肥的施入量对青稞干物重、吸氮量、氮素利用率和土壤残留率有显著影响,氮肥和品种互作对干物重、氮素利用率有显著影响。通径分析结果表明,生长素与反式玉米素核苷(IAA/TZR)的比值大小对青稞分蘖数的形成均有直接或间接作用。可见,施氮量通过影响青稞的氮素利用效率和IAA/TZR比值进而影响分蘖成穗率。本研究结果为青藏高原地区不同类型青稞品种氮肥高效利用提供了理论依据。

心房颤动患者NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15水平及其对MACE发生的预测价值

目的探讨心房颤动(简称房颤)患者血清N端B型脑钠肽前体(NT-proBNP)、脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)、超敏肌钙蛋白(hs-cTnT)和生长分化因子15(GDF-15)水平及其对主要心血管不良事件(MACE)发生的预测价值。方法选取2022年1-12月该院收治的264例房颤患者作为房颤组,根据房颤类型又分为持续性房颤组(141例)和阵发性房颤组(123例);另选取同期该院90例健康体检者作为对照组。检测房颤组入院时及对照组体检时血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15水平,并比较持续性房颤组和阵发性房颤组血清指标水平差异。对房颤组进行随访,观察1年内患者MACE发生情况,将房颤组又分为MACE组和非MACE组。采用多因素Logistic回归分析房颤患者MACE发生的独立危险因素;采用受试者工作特征(ROC)曲线评估血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15对房颤患者MACE发生的预测价值。结果房颤组血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。持续性房颤组血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15水平均高于阵发性房颤组,差异均有统计学意义(P<0.05)。264例房颤患者随访1年发生MACE者46例,发生率为17.42%,其中心源性死亡6例,脑卒中18例,心肌梗死22例。MACE组血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15水平均高于非MACE组,差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15水平升高是房颤患者随访1年MACE发生的独立危险因素(P<0.05)。房颤患者血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT、GDF-15联合检测预测随访1年房颤患者MACE发生的曲线下面积(AUC)为0.833,高于4项单独评估的AUC(0.696、0.738、0.708、0.718)。结论房颤患者血清NT-proBNP、Lp-PLA2、hs-cTnT和GDF-15水平升高,且持续性房颤患者高于阵发性房颤患者,其水平升高与患者预后密切相关,可作为房颤患者MACE发生的预测因素。

标记停留时间对水稻及其生物质炭的^(13)C和^(15)N丰度的影响

稳定同位素技术是研究土壤元素循环的重要技术手段。研究同位素标记后的停留时间对水稻地上和地下部分及利用其制备的生物质炭的13C丰度(δ^(13)C)和^(15)N丰度(δ^(15)N)的影响,可为深入研究生物质炭对土壤碳、氮过程的影响提供基础。以水稻为材料,利用^(13)C-CO_(2)脉冲标记和15N-尿素叶面喷施的方法对水稻进行了13C和15N双标记,15N标记结束后设置4h、6h和24h三个停留时间,将标记后的水稻分为地上和地下部分,分别在300℃和500℃下制备成生物质炭,利用同位素质谱仪测定水稻及其生物质炭的δ^(13)C和δ^(15)N。结果表明,随着停留时间的延长,水稻地上部分的δ^(13)C由872‰逐渐降低至578‰,而地下部分的δ13C由226‰逐渐升高至869‰。与δ^(13)C不同,水稻地上部分δ^(15)N呈现先增加后降低的趋势,停留时间6 h时δ^(15)N最大(1764‰),而地下部分的δ15N呈现先降低后增加的趋势。整体而言,与水稻原料相比,生物质炭的δ^(13)C和δ^(15)N分别降低了52.1%和15.9%。而且,生物质炭的δ^(13)C和δ^(15)N均在停留时间为24h时最高,300℃生物质炭表现得更加明显。随着停留时间的延长,300℃生物质炭的热水可提取有机碳的δ^(13)C比残留固体的δ^(13)C降低的比例由4.14%提高到11.0%,而对于500℃生物质炭则由32.3%降低到18.9%,表明延长停留时间分别降低和提高了300℃和500℃生物质炭的^(13)C均匀性。综上所述,本研究发现标记后的停留时间对水稻δ^(13)C和δ^(15)N的影响不同,并且这种影响没有延续至生物质炭,停留时间和制备温度共同影响水稻生物质炭的13C均匀性。

血清GDF-15、NT-proBNP、CRP水平与冠心病合并糖尿病患者左心室重构的关系

目的:分析探讨血清生长分化因子15 (GDF-15)、N端脑钠肽前体(NT-proBNP)、C反应蛋白(CRP)水平与冠心病合并糖尿病患者左心室重构(LVR)的关系。方法:选取2021年~2023年内蒙古自治区人民医院心血管内科收治的冠心病合并糖尿病患者198例,根据随访3个月时左心室舒张末期容积(LVEDV)分为LVR组104例和非LVR组94例。两组均进行血清学检测及超声心动图检测。比较两组患者血清GDF-15、NT-proBNP、CRP的表达水平,以及左心室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、舒张末期室间隔厚度(IVST)、左心室后壁厚度(LVPWT)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室质量(LVM)及左心室质量指数(LVMI)水平。行Spearman等级相关分析两组患者血清GDF-15、NT-proBNP、CRP的表达水平与LVEF、LVEDD、LVESD、LVM、LVMI之间的关系。受试者工作特征曲线(ROC)分析血清GDF-15、NT-proBNP、CRP表达对冠心病合并糖尿病患者心室重构的预测价值。结果:LVR组血清GDF-15、NT-proBNP、CRP表达水平高于非LVR组,差异具有统计学意义(P < 0.001);LVR组LVEDD、LVESD、LVM、LVMI水平均高于非心室重构组,LVEF水平低于非LVR组,差异具有统计学意义(P < 0.001)。Pearson系数分析结果显示,血清中GDF-15、NT-proBNP及CRP水平与心室重构指标LVEDD、LVESD、LVM、LVMI呈正相关关系,与心室重构指标LVEF呈负相关关系(P < 0.001)。ROC曲线分析显示,血清GDF-15、NT-proBNP、CRP及三者联合预测冠心病合并糖尿病患者心室重构的曲线下面积分别为0.879、0.971、0.959、0.974,三者联合预测的价值高于单项指标。结论:冠心病合并糖尿病患者血清GDF-15、NT-proBNP、CRP水平与心室重构相关,可作为冠心病合并糖尿病患者预后不良的辅助预测指标,为其临床诊疗、监测和预后评估等提供参考。

不同施肥期沾化冬枣对^(15)N的吸收、分配及利用特性

盆栽条件下利用15N示踪技术,研究不同时期施15N-尿素,对沾化冬枣15N的吸收利用及分配特性的影响。结果表明:生长季前期(萌芽前和花前)施用15N-尿素,经根系吸收后,15N优先分配到贮藏器官(包括主干、多年生枝和粗根)中,然后外运用于树体新生器官(包括枣吊及其叶片、新生营养枝、细根及果实)的形成,果实采收后15N开始向贮藏器官回流;果实硬核期15N直接用于树体营养生长和生殖生长,而不是先贮藏再利用;果实速长期15N优先向贮藏器官中积累;萌芽前施15N在树体内的运转规律符合落叶果树贮藏N营养分配规律,优先转运到生长中心。随着施肥期的后延,植株对15N-尿素的当季利用率逐渐下降。

用^(15)N叶片标记法研究旱作水稻与花生间作系统中氮素的双向转移

在盆栽条件下 ,采用 1 5N叶片富积标记方法 ,研究了旱作水稻与花生间作系统氮素的双向转移及供氮水平对氮素转移的影响。结果表明 :在 15 kg hm- 2、75 kg hm- 2、 15 0 kg hm- 2等 3个氮肥水平下 ,间作水稻的干物质生物量和氮素吸收量分别为9.4 1g株 - 1、12 .0 6 g株 - 1、13.5 3g株 - 1和 2 0 7.35 mg株 - 1、2 4 1.81mg株 - 1、2 5 9.37mg株 - 1 ,分别比单作水稻增加了 2 1%～ 2 9%、7%～ 2 9%、18%～ 30 %和 4 3.4 3%、4 5 .72 %、32 .81% ,间作对水稻的干物质积累和氮素吸收量有显著促进作用。间作和单作系统中花生的干物质生物量和氮素吸收量间的差异均不显著 ;用花生叶片标记 1 5N试验表明 ,在 3个氮肥水平下花生体内的氮素中分别有 9.93%、5 .6 5 %、4 .2 2 %转移到了水稻植株体内 ,其转移量随土壤氮素水平的提高而降低 ;用水稻叶片标记 1 5N则分别有 4 .39%、2 .0 6 %、1.38%的水稻体内氮素转移到了花生植株体内 ,其转移量也随土壤氮素水平的提高而降低 ;用 1 5N叶片标记的方法证明花生与水稻旱作的间作系统中存在着氮素的双向转移 ,但净转移方向是由花生植株向水稻的氮素转移。对豆科与禾本科间作系统中氮素转移的机理、途径也做了分析和讨论。

δ^(15)N在贵阳地下水氮污染来源和转化过程中的辨识应用

随着城市的发展,贵阳地下水氮污染日趋严重,为评估地下水中氮的分布、来源和迁移转化,我们采集了72个水样,并测定了三氮(NO-3、NO-2和NH+4)浓度、主离子、δ15N-NO-3和δ15N-NH+4等。结果显示,在贵阳地下水大多数样品中,NO-3-N是最主要的无机氮形态,城区地下水大部分含较高的NO-3-N;然而在城市污水和有些被明显污染的地下水中,NH+4却是最主要的无机氮形态,尤其是枯水期。丰水期地下水样有较低的δ15N值,受农业化肥等影响明显。丰水期地下水NO-3-N浓度随着Cl-浓度升高而升高,表明丰水期地下水硝酸盐可能主要受混合作用等控制。而枯水期地下水中溶解氧与硝酸盐的δ15N值呈负相关关系,且相对于丰水期地下水具有较高的δ15N值、较低的硝酸盐浓度和较低的DIN/Cl值,说明地下水环境中主要受土壤有机氮等影响,同时可能存在反硝化。

应用^15N示踪技术研究水稻对氮肥的吸收和分配

运用15N示踪技术研究了不同生育时期水稻对肥料氮的吸收和分配。结果表明:15N分别标记基肥(N1)、分蘖肥(N2)和拔节孕穗肥(N3)处理中,水稻吸收的氮素在分蘖盛期、拔节孕穗期和开花期分别有23.1%、8.3%和19.9%来自肥料;从开花期到成熟期,不同时期标记的15N转运量大小为:拔节孕穗期追肥(N3)>基肥(N1)>分蘖期追肥(N2),但基肥的氮素转运效率最高,其他两次追肥氮素转运效率相当;在成熟期,N1、N2、N3处理残留在稻草中的15N分配比例分别为24.3%、26.7%和30.4%。无论是氮肥基施,还是分蘖期或拔节孕穗期追肥,水稻开花期之前所吸收的15N主要分配在叶片中,其次是鞘,再次是茎,开花期后,随着15N从营养器官向籽粒中的转移,叶片、茎秆和鞘中的15N分配百分比逐渐下降,籽粒15N的分配百分比逐渐上升。试验结果还显示,基肥15N标记时,分蘖盛期所吸收的氮来自肥料最高,为23.1%,随生育期的推进逐渐下降,到成熟期仅为10.6%,成熟期吸收的氮来自分蘖期和拔节孕穗期追施的氮肥分别为5.9%和12.4%。表明(1)当土壤氮素含量不高时,基肥对水稻整个生育期生长很重要,基肥适量增加可显著增加水稻茎蘖数,对水稻群体质量建成有决定作用;(2)拔节孕穗肥可显著促进水稻生育后期的籽粒灌浆和充实,增加拔节孕穗期的氮素供应,有利于提高水稻的氮素收获指数;(3)分蘖期追肥氮素损失较大,水稻吸收较少,可以适量增加水稻基肥而不施分蘖肥,或在水稻分蘖后期水稻生物量较大时适量施肥以促进水稻吸收。

用^(15)N肥料标记法研究潮土中玉米氮肥的利用率与去向

【目的】特定作物体系中氮肥的去向很难做到定量化。本文以玉米为供试作物,解析潮土上玉米作物氮素肥料利用、转移规律,探讨肥料氮、土壤氮与作物氮之间的关系。【方法】采用^(15)N标记和盆栽培养技术,在北京市农林科学院人工控温温室条件下进行模拟研究,设置10个施氮水平(0、22、44、66、88、111、133、177、222、266mg/kg N),分析植株氮素利用和土壤氮素供应特征,研究潮土种植夏玉米条件下氮素肥料的运移规律及不同氮肥剂量对夏玉米的作用效应。【结果】所有施氮处理均显著提高了玉米生物量和植株吸氮量。氮肥利用效率虽然随施氮量增加有升有降,但处理间差异不显著。夏玉米对^(15)N标记氮肥的回收率为9.01%67.57%,土体中^(15)N残留率和损失率分别为21.40%40.54%和11.04%50.45%,均随施氮量的增加而显著增加。与N1 N3(22、44、66 mg/kg)施肥水平处理相比,N4(88 mg/kg)处理条件下^(15)N肥料在土壤中残留率分别减少19.14、12.38、13.13个百分点;15N肥料的损失率分别降低39.41、7.88、13.88个百分点。氮肥施用量超过88 mg/kg时,各个处理条件下玉米植株生物量和氮肥回收率出现降低趋势,分别降低5.88%8.0%和9.06%27.81%;^(15)N肥料在土壤中的残留率和损失率分别减少3.36%17.30%和1.65%13.57%。【结论】该试验条件下,玉米的合理施氮量为88 mg/kg时,氮素的利用率最高为67.57%,残留率和损失率最低,分别为21.40%和11.04%,对生态环境的压力较小。

巨峰葡萄晚秋叶施^(15)N-尿素的吸收、运转、贮藏和再分配

巨峰葡萄秋叶喷^(15)N-尿素的利用率为26.09％,吸收后12～24小时可运到细根并同时部分转化为蛋白态N。休眠期树体总N和肥料N都集中贮藏在根部,尤以粗根中为多,N素以非蛋白态形式存在为主,精氨酸是含量最多的游离氨基酸。萌芽后新生器官的生长和发育优先动用叶吸收的肥料N素。PP_(333)2000mg/l、轻摘心和重摘心均可促进总N和肥料N向果穗和果穗对生叶分配,因此可显著提高巨峰葡萄的坐果率,增加单果干重,其中以重摘心效果最显著。

不同沙土配比对盆栽平邑甜茶的生长及^(15)N吸收、利用和损失的影响

以当年生盆栽平邑甜茶为试材,应用15N同位素示踪技术研究不同沙土配比(不加沙、沙/(沙+土)=20%、40%、60%、80%、纯沙)对植株的生长及15N吸收、利用和损失的影响。结果表明:不同的沙土配比处理,平邑甜茶植株具有不同的生长状况及氮素吸收、利用和损失。沙土配比20%处理的植株生长量(株高、茎粗和总干重)最大(37.54 cm,3.457 mm和16.20 g),60%处理的全氮和15N吸收量最大,分别为189.31,32.39 mg,20%～60%处理下的生长量与氮素吸收、利用要显著高于不加沙和高沙处理(沙土配比>60%)。各处理的Ndff值和15N分配率均为地上部>地下部,20%～80%处理的植株各部分Ndff值随沙土配比的增大而增大。土壤中15N残留量与土壤沙土配比大小呈负相关,随着沙土配比增大,氮素总损失呈现增大的趋势。平邑甜茶植株生长和养分吸收、利用与土壤质地密切相关,适宜的沙土配比有利于植株的生长和氮素吸收、利用,较高的沙土配比加剧了土壤氮素损失。

应用^(15)N示踪法研究咸水滴灌棉田氮肥去向

通过田间小区试验和微区试验相结合研究滴灌条件下不同灌溉水盐度、灌水量和施氮量对棉田土壤中氮肥去向的影响。试验设置3种灌溉水盐度(电导率,EC):0.35、4.61和8.04 d S m-1(分别以S0.35、S4.61和S8.04表示);2个灌水量:405和540 mm;同时设置2个施氮水平:240、360 kg hm-2(360 kg hm-2为当地棉田推荐氮肥用量)。结果表明:S0.35和S4.61灌溉处理的棉花氮素吸收量和产量无显著差异,分别较S8.04灌溉处理高出27.46%和33.65%、21.29%和21.63%。灌溉水盐度主要通过影响棉花单株结铃数来影响棉花产量。增加施氮量和灌水量,棉花氮素吸收量和产量均有所增加。15N同位素标记试验结果表明:植物15N回收率在34.20%~62.51%之间,随灌溉水盐度的增加,植物15N回收率呈现先增加后减小的趋势,S0.35、S4.61处理较S8.04处理分别高出30.70%和41.77%;增加灌水量和施氮量可显著提高植物15N回收率。土壤15N残留率随灌溉水盐度的增加而增加,S4.61和S8.04处理的土壤15N残留率较S0.35处理分别高出3.48%和23.22%。施氮量由240 kg hm-2增加至360 kg hm-2,土壤15N残留率增加9.51%。各处理15N淋洗损失率在0.35%~3.59%之间,低施氮量下,S0.35和S4.61处理的15N淋洗损失率无显著差异,S8.04处理的15N淋洗损失率分别较S0.35、S4.61处理高出1.87倍和0.84倍;高施氮量下,15N淋洗损失率随灌溉水盐度的增加而显著增加。增加灌水量和施氮量,15N淋洗损失率均显著增加。

应用^(15)N研究小麦花生两熟制氮肥分配方式对小麦、花生产量及N肥利用率的影响

在小麦花生两熟制条件下 ,全年氮肥两作 3次施用 (小麦基肥、追肥和花生基肥 )氮素利用率为 3 2 52 % ,一作两次施用 (小麦基肥和追肥 )氮素利用率为 3 7 0 1 % ,但前者土壤残留多 ,损失少 ,氮肥回收率为 69 2 4% ,较后者高 1 2 0 3个百分点。且前者有利于小麦、花生产量的形成 ,是小麦花生两熟制适宜的施肥方式。小麦当茬氮肥利用率为 1 6 80 %～ 3 5 63 %。夏直播花生当茬及前茬小麦基肥和追肥 (拔节期 )的氮肥利用率分别为 2 3 70 %、6 57%～ 7 70 %和 1 0 0 3 %～ 1 2 73 % ;