滴灌条件下施氮量对黄瓜-番茄种植体系中土体NO_3^--N淋洗的影响

为了解不同氮肥用量对土壤NO3--N淋洗的风险程度,合理指导温棚蔬菜施肥和灌溉,2005~2006年在宁夏引黄灌区滴灌条件下,以轮作体系下的温棚黄瓜-番茄为研究对象,采用田间土壤溶液定位提取、田间试验与室内分析相结合的方法,设化肥施氮量150 kg/hm2(低氮)、300 kg/hm2(中氮)、450 kg/hm2(高氮1)、600kg/hm2(高氮2)及有机肥和不施肥(CK)处理,研究滴灌条件下施氮量对土体中NO3--N淋洗的影响。结果表明:无论是低、中或高氮处理下,黄瓜-番茄轮作周期中,滴灌施肥对0~30 cm土壤溶液NO3--N含量变化的影响明显;在高氮处理下,由于番茄季较强的滴灌量,土体中NO3--N不断向下淋洗至90 cm土层;与CK处理相比,单施有机肥会造成的土壤NO3--N向深层淋洗。因此,提出每茬蔬菜推荐施氮量控制在300 kg/hm2左右为宜,在冬春茬后期4~6月份减少滴灌次数是减少土体NO3--N向下淋洗的措施。

不同氮水平对马铃薯块茎和土壤NO_3^--N含量的影响

[目的]为马铃薯科学施肥提供理论依据。[方法]设置N1:传统氮肥施用量;N2:80%推荐氮肥施用量、N3:推荐氮肥施用量、N4:120%推荐氮肥施用量4个氮水平,研究不同水平对马铃薯块茎和土壤NO3--N含量的影响。[结果]马铃薯块茎内NO3--N含量随施氮量的增加而增加,但均未超标。N2处理马铃薯产量最高,块茎NO3--N为431.56 mg/L。随着施氮量的增加,氮淋失程度加深,土壤中的NO3--N含量逐渐增加。各处理土壤NO3--N含量随土层的加深有不同程度的递减。N2处理的氮素供应与马铃薯对N素的吸收基本达到了平衡。[结论]随着氮水平的提高,马铃薯块茎和土壤中的NO3--N含量均呈上升趋势。

不同氮水平对马铃薯产量构成和土壤NO_3^--N含量的影响

在滴灌条件下对比研究了不同氮水平下马铃薯(Solanum tuberosum L).的产量构成和土壤NO3--N含量的动态变化。结果表明,随着氮素水平的升高,产量和商品率都先上升后下降,氮水平在180 kg N.hm-2时最高;大部分块茎大小分布都集中在4.5～7 cm范围内,还有一定的增产空间;氮素量对薯块的大小影响很大,而对畸形薯所占比例的大小没有规律性影响;随着施氮量的增加,氮淋失程度加深,土壤中的NO3--N含量逐渐增加,各施氮水平下随着土层的加深又有不同程度的递减。

以NO_3^--N和NO_2^--N为电子受体的反硝化聚磷过程的研究进展

目前反硝化聚磷研究多集中在以NO-3-N作为电子受体,理论成熟,实践可行,还采用现代的分子生物方法对此类菌的微生物特性进行了研究。但利用NO-2-N作为电子受体完成反硝化脱氮聚磷过程研究处于模糊控制的阶段,争议的焦点为抑制浓度。今后的研究方向为(1)应同步考察两种驯化过程中反硝化聚磷菌的种类、数量、缺氧条件下的反硝化聚磷速率。(2)应对利用NO-2-N的反硝化聚磷菌进行分离、筛选和鉴定,并明确菌的生物学特性和生物学利用。(3)PO43--P的去除途径,应考虑反硝化聚磷菌是否具有还原磷酸盐产生磷化氢的途径。(4)N的去除途径,应考虑N2O的产生及产生量。

NO_3^--N/NH_4^+-N配比对小白菜硝酸盐积累及其品质的影响

利用NO3--N∶NH4+-N为10.0∶0(A),5.0∶5.0(B)和2.5∶7.5(C)0∶10(D)四种配比的营养液对小白菜品种进行水培试验,结果表明:不同的NO3--N/NH4+-N配比对不同品种小白菜的硝酸盐含量及其品质等有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间也表现出显著的差异;供试小白菜品种叶绿素SPAD值随着培养液中铵态氮比例的增大而增大;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,而Vc、可溶相糖的含量增加,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量和良好的品质。

土施硫磺对甘蓝叶球NO_3-N含量的影响

通过盆栽试验，研究了土施硫磺对甘蓝叶球ＮＯ３－Ｎ含量的影响。结果表明，土施硫磺能有效控制甘蓝叶球ＮＯ３－Ｎ污染。随着硫磺用量增加，甘蓝叶球ＮＯ３－Ｎ含量显著下降。两者呈极显著的直线负相关，相关系数（ｒ）为－０．９８２。施硫对甘蓝叶球ＮＯ３－Ｎ含量的降低作用主要归因于氮素同化作用的增强、吸收作用的减弱和叶球生长量的增大。

不同水氮措施对芹菜-白菜轮作体系中氮素利用与土壤NO_3^--N残留的影响

在宁夏引黄灌区灌淤土设置田间试验,研究不同水氮措施对芹菜-白菜轮作体系中的氮素利用与平衡的影响,结果表明:节水灌溉的W2N3(推荐施氮)处理与传统灌溉(W1N3)(推荐施氮)的处理相比,芹菜的产量、吸氮量分别高12.2%、14.7%,白菜的产量、吸氮量分别高22.4%、4.4%。在氮素平衡方面,推荐施氮处理氮素损失比传统施氮损失分别低53kghm-2(传统灌溉)、30kghm-2(节水灌溉)。节水条件下推荐施氮处理的土壤剖面上的无机氮残留浓度,减少量分别达到3～13kghm-2。节水灌溉下与传统灌溉相比,节水灌溉的土壤残留硝态氮的含量均比传统灌溉低,而且主要分布在0～60cm表层,推荐施氮量的土壤残留硝态氮的含量又比习惯施氮量低。

尿素涂层对土壤渗出液NO_3^--N和NH_4^+-N的影响

采用盆栽试验方法,研究尿素涂层后施用于水田土壤其渗出液NO3--N和NH4+-N含量的变化情况。研究结果表明:与未涂层尿素相比,施用尿素涂层可使氮素释放变得平缓,土壤渗出液中NH4+-N和NO3--N浓度明显降低,有利于水稻生长对氮素的吸收利用;在等氮量条件下,施用涂层尿素处理的土壤渗出液中的NH4+-N浓度明显低于未涂层尿素处理,且尿素用量越低这一差异越明显,而土壤渗出液中的NO3--N浓度施入土壤后前10天涂层尿素低于未涂层尿素处理,而至第18天则表现出高于未涂层尿素处理的趋势;涂层处理土壤渗出液NO3--N和NH4+-N之和大都小于未涂层处理。

覆膜与降雨类型对土壤水分及NO_3^--N淋失的影响

在丹江口库区青塘河五龙池小流域,以黄棕壤横垄种植玉米为例,设置覆膜与无覆膜两种处理,采用田间小区实验研究覆膜与降雨类型对0~30 cm土壤水分和NO-3-N淋失的影响.结果表明:两处理土壤含水量均随土层加深而增加,与无覆膜相比覆膜可降低0~10、10~20、20~30cm土层中的含水量.不同降雨类型对覆膜土壤含水量的影响有区别,小雨时3层土壤间差异显著,含水量随土层加深急剧增加;中雨时10~20cm比0~10 cm、20~30 cm比10~20 cm分别高50.80%、6.62%,0~10 cm土壤含水量显著低于10~20 cm和20~30 cm;暴雨时含水量随土层加深增幅变小;覆膜土壤土层越深土壤含水量受降雨的影响越小.覆膜可降低0~10、10~20 cm土层中的NO-3-N淋失量,分别降低40.74%、24.48%,但会增加20~30 cm的淋失;两处理土壤NO-3-N淋失量均随土层加深而增加.不同降雨类型对覆膜土壤NO-3-N淋失的影响也有区别,小雨时随土壤深度的增加淋失量增多;中雨时,0~10、20~30 cm NO-3-N淋失量分别为10~20 cm的1.75、8.41倍;暴雨时,0~10、20~30 cm分别比10~20 cm低18.97%和60.69%.土壤中NO-3-N淋失受土壤含水量的影响,且随土层加深含水量对NO-3-N淋失的影响减弱.

少免耕对灌溉农田冬小麦/夏玉米作物水、肥利用的影响

土壤耕作可影响土壤硝态氮的淋失、土壤的贮水量和作物的水分利用效率。为了研究少免耕在冬小麦套作夏玉米一年两熟灌溉农田对作物产量、水分利用效率和土壤硝态氮含量的影响,采用了5种土壤耕作体系(常规耕作无秸秆还田、常规耕作秸秆还田、旋耕秸秆还田、缺口圆盘耙耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖)在山东龙口进行了田间试验。利用烘干法测定了土壤含水率,利用连续流动分析仪测定了土壤硝态氮的含量。结果表明:相对于常规耕作,少耕特别是旋耕还田方式能够增加土壤贮水量、提高作物水分利用效率和全年作物产量,提高土壤0~60cm层次硝态氮含量、减少硝态氮的淋失。以旋耕还田为主的耕作体系可以在该地区应用,而免耕覆盖则不适宜。

氮肥水平对甘蓝产量和品质及土壤硝态氮含量的影响

以京丰1号甘蓝品种为试验材料,通过田间小区试验研究了不同氮肥用量对甘蓝产量、品质以及土壤NO3--N含量的影响.结果表明,(1)随着施氮量的增加,甘蓝产量呈先升高后降低趋势,并于施氮量为185.14 kg/hm2时产量最高(25.86 kg/8.4 m2).(2)随着施氮量的增加,甘蓝的NO3--N含量明显增加,而Vc和可溶性糖含量则逐渐下降,并且残留在土壤中的NO3--N含量持续增加.因此,为达到优质高产并同时保持土壤的可持续利用和提高氮肥利用率,在生产实践中甘蓝适宜氮肥施用量为185.14 kg/hm2.

包膜控释尿素(追施)对冬小麦生长发育及土壤硝态氮含量的影响

通过田间试验,研究了苗期和返青期追施释放期为30d和60d的包膜控释尿素对冬小麦生长发育及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,分别在冬小麦苗期和返青期追施释放期为60d包膜控释尿素(N60N60),能显著促进植株生长发育,增强植株对N、P、K养分吸收,增加籽粒产量。与不追肥(CK)处理相比,N60N60处理植株地上部和地下部干物重分别提高33.21%和67.84%;叶片叶绿素含量增加12.77%～25.20%;植株茎叶N、P、K含量分别增加63.55%、37.08%和6.91%,籽粒N、P、K含量分别增加8.56%、31.18%和24.49%;小麦穗长、穗粒重、千粒重和籽粒产量分别增加14.14%、27.00%、39.32%和48.01%。在返青期追施1次包膜控释尿素,N0N30优于N0N60处理,叶绿素含量增加1.50%～3.04%;植株茎叶N、P、K含量分别增加12.37%、12.25%和1.26%,籽粒N、P、K含量分别增加0.50%、5.69%和9.74%;小麦穗长、穗粒重、千粒重和籽粒产量分别增加2.84%、11.81%、11.65%和6.61%。同时,包膜控释尿素施用能明显减少硝态氮向土壤深层渗漏数量,减轻对地下水污染风险。

节水减氮对温室土壤硝态氮与氮素平衡的影响

【目的】针对日光温室蔬菜生产中肥水超量施用问题,以提高氮肥利用率和实现温室菜田可持续利用为目标,研究节水减氮在温室蔬菜生产中的增效潜力,推荐适宜水氮用量。【方法】采用当地典型种植茬口冬春茬黄瓜一秋冬茬番茄,在沟灌方式下设计农民习惯灌溉(W_1,>100%田间持水量)和减量灌溉(W_2,75%-95%田间持水量)2个灌水水平;农民习惯施氮(N_1)、较农民习惯减氮25%(N_2)、减氮50%(N_3)和无氮(N_0)4个氮肥水平,对应黄瓜季施氮1200、900、600和0 kg·hm^(-2),番茄季施氮900、675、450和0 kg·hm^(-2),共W_1N_1、W_2N_2、W_2N_3、W_1N_0和W_2N_05个水氮用量组合处理,3年6季定位研究蔬菜关键生育期0-100 cm土体硝态氮动态变化,分析氮素平衡和经济效益,推荐合理水氮用量。【结果】农民习惯水氮管理W_1N_1处理土壤硝态氮积累明显,并向土壤深层迁移。节水减氮W_2N_2处理3年0—60 cm土层硝态氮供应保持在相对适宜水平,平均硝态氮含量为53.3—80.9 mg·kg^(-1);0-100 cm土体硝态氮未出现明显积累,平均含量较W_1N_1处理下降13.9%-31.1%;氮素表观损失下降56%,氮肥利用率提高2.4-3.3个百分点,并保持较高的经济效益。依据0-20 cm土层硝态氮含量与产量之间的显著回归关系,获得最佳产量土壤硝态氮含量黄瓜为37.4-72.9 mg.kg^(-1),番茄应低于90 mg·kg^(-1)。根据蔬菜氮素需求量和关键生长期适宜的土壤硝态氮含量,结合根区土壤水分监测,推荐与供试条件相近的温室,沟灌冬春茬黄瓜产量160-180 t·hm^(-2)下灌水450-550 mm配合施氮600 kg·hm^(-2)较适宜,秋冬茬番茄产量70-80 t·hm^(-2)时灌水170-200 mm配合施氮250 kg·hm^(-2)较适宜。分析水氮减施增效原因为:节水20%-30%使土壤硝态氮趋近根区分布,节氮50%降低土壤剖面硝态氮积累,节水20%-30%配合减氮50%将根区硝态氮供应维持在适宜水平的同时,降低进入损失途径的氮素,从而实现增效。【结论】华北平原沟灌温室黄瓜-番茄农民生产现状节水减氮潜力较大。优化水分管理是实现氮肥减施增效的关键,在合理灌水量下,推荐适宜的施氮量是水氮减施增效的有效措施。较农民习惯管理节水20%-30%配合减氮50%,能有效降低氮素损失,提高氮肥利用率,保持较高经济效益。

耕作方式对冬小麦氮素积累与转运及土壤硝态氮含量的影响

以济麦22为试验材料,在大田条件下设置条旋耕(SR)、深松+条旋耕(SRS)、深松+旋耕(RS)、旋耕(R)和翻耕(P)5个耕作方式处理,研究了耕作方式对冬小麦氮素积累、分配和转运及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,1)深松+条旋耕和深松+旋耕处理小麦开花至成熟期20—140 cm各土层的土壤含水量较低;拔节期之后的小麦氮素吸收强度、开花和成熟期植株氮素积累量、成熟期氮素向子粒中的分配比例及开花期营养器官中贮存的氮素向子粒中的转运量均高于条旋耕和旋耕处理;深松+条旋耕和深松+旋耕处理成熟期氮素向子粒中的分配量高于翻耕,翻耕高于旋耕和条旋耕处理。2)深松+条旋耕和深松+旋耕处理成熟期0—80 cm各土层的土壤硝态氮含量低于翻耕处理,翻耕低于旋耕和条旋耕处理,条旋耕最高;深松+旋耕在120—160 cm土层的土壤硝态氮含量高于其他处理;各处理在160—200 cm土层的土壤硝态氮含量无显著差异。3)深松+旋耕和深松+条旋耕的子粒产量和氮肥偏生产力最高且两者无显著差异,翻耕次之,旋耕和条旋耕低于上述处理。在本试验条件下,综合考虑氮素利用、子粒产量和土壤中硝态氮的淋溶,深松+条旋耕为最佳耕作方式,可供生产中参考。

滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响

为探明华北地区山前平原水肥一体化条件下小麦合理的氮肥运筹。于2013-2015年2个小麦生长季,设置4个滴灌施氮量(N0-不施氮、N1-120 kg/hm^2、N2-240 kg/hm^2、N3-360 kg/hm^2)处理,研究滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收积累和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:施氮量N1、N2和N3处理的小麦干质量及产量较处理N0显著增加,N1、N2和N3处理间无显著差异;施氮量对小麦茎秆的氮含量影响较大,但对籽粒氮含量的影响差异不显著;处理N3的小麦总吸氮量分别显著高于处理N0、N1和N2,但处理N1和N2之间无显著差异;氮肥收获指数以N2处理最高,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率均表现出随施氮量增加而降低的趋势;施氮量超过240 kg/hm^2,土壤硝态氮含量增加,且随种植年限的延长更加明显。采用一元二次方程拟合,获得小麦最高产量的施氮量为238.46~250.78 kg/hm^2,经济施氮量为174.28~207.18 kg/hm^2。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下小麦滴灌经济施氮量以174~207 kg/hm^2为宜。

生育期水分调控对甘肃河西地区滴灌春小麦氮素吸收和利用的影响

【目的】针对河西地区水资源短缺、作物水肥利用效率低等问题,研究滴灌施肥条件下生育期土壤水分调控对河西地区春小麦氮素吸收和利用的影响,以期探索提高氮肥利用效率的土壤水分调控模式。【方法】以春小麦‘永良4号’为试验材料进行田间小区试验,根据前期的滴灌施肥试验,施氮量为N 180 kg/hm2,在春小麦生育期设置5个土壤水分下限(W1、W2、W3、W4和CK)控制水平,研究生育期土壤水分调控对河西地区滴灌春小麦氮素吸收、分配和转运及根区土壤硝态氮含量的影响。【结果】1)一定的施肥水平下,土壤水分下限的增长会增加各处理小麦的生育期总灌水量,以充分灌溉(CK)处理最大,分别比W1、W2、W3、W4处理高26.6%、15.0%、9.3%和4.8%。2)灌水量的增加会促进小麦植株对土壤养分的吸收同化,与W4处理相比,W1、W2、W3处理的氮素吸收量分别显著减少29.3%、23.0%和15.5%,CK与W4处理差异不显著(P>0.05)。3)成熟期各处理小麦营养器官中氮素吸收量以CK处理最大,分别比W1、W2、W3、W4处理高28.2%、28.6%、19.2%和12.7%,但其子粒中的氮素吸收量比W4处理显著低10.4%。开花期后营养器官中的氮素向子粒的转移量和转移率均以W4处理最大,分别比W1、W2、W3、CK处理显著增加40.4%、28.0%、10.6%、10.0%和6.8%、3.5%、1.3%、6.9%,但W4处理小麦氮素转移量对子粒的贡献率最小(76.2%)。随着土壤水分下限的增加,各处理氮素吸收效率、氮素生产效率及氮素收获指数呈先增加后减小的变化趋势,均在W4处理下获得最大值。4)在一定施肥水平下,灌水量的增加会加大硝态氮向土壤深处运移,不利于小麦植株对土壤硝态氮的吸收利用。5)生育期土壤水分调控对小麦根区土壤硝态氮含量有显著性影响,成熟期0—100 cm土层内土壤硝态氮累积量以W4处理最小,分别比W1、W2、W3和对照(CK)处理减少9.6%、7.2%、6.6%和1.4%。【结论】适宜的土壤水分调控更有利于小麦植株对土壤养分的吸收,综合考虑氮素吸收、分配及土壤硝态氮等因素,W4是基于本试验条件下河西地区滴灌春小麦最佳土壤水分下限处理。

施氮量和底追比例对小麦氮素利用和土壤硝态氮含量的影响

利用^15N同位素示踪技术研究了不同的施氮量和底追比例对小麦氮素利用和土壤硝态氮的影响。结果表明：底追比例均为5：5，处理2（纯氮施用量为168kg／hm^2）与处理1（纯氮施用量为240kg／hm^2）比较，处理2成熟期植株中土壤氮素的积累量，肥料氮的利用率均高于处理1的，但处理2的土壤硝态氮含量低；籽粒产量、蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间处理间无显著差异。纯氮施用量均为168kg／hm^2，氮肥全部用于拔节期追施的处理3与处理2比较，处理3成熟期植株中土壤氮素的积累量，籽粒蛋白质含量、面团稳定时间和0～40cm土层土壤硝态氮的含量均高于处理2的；肥料氮的利用率和籽粒产量处理间无显著差异。成熟期不同处理0～60cm土层土壤硝态氮含量均低于播种前，在60～80cm土层形成累积峰并高于播种前，但80cm以下层次与播前相比无明显差异。

不同水分、施氮量对土壤中硝态氮含量分布的影响

通过田间试验,研究了不同氮肥用量和灌水量情况下土壤中硝态氮的动态分布。结果表明,土壤剖面的硝态氮含量随着施氮量的增加而增加,在同一施氮量水平下,随着土壤深度的增加,土壤中硝态氮含量递减。在冬小麦的整个生育期中,拔节期的追肥灌水有助于硝态氮向土壤深处移动,甚至有可能淋洗出根层,对地下水产生影响。

秸秆还田对冬小麦农田土壤无机氮和土壤脲酶的影响

为研究秸秆还田对冬小麦农田土壤无机氮和土壤脲酶的影响,2006-2007年小麦生长季在河南省滑县进行了田间小区定位试验。结果表明,冬小麦生长后期,10～30 cm土层,秸秆还田处理土壤硝态氮含量低于秸秆未还田的处理,秸秆还田有利于冬小麦对土壤硝态氮的吸收和利用。秸秆还田影响了土壤铵态氮的分布,提高了土壤铵态氮含量。冬小麦生长前期和成熟期,秸秆还田处理土壤脲酶活性较高,生产管理中应减少氮肥施用;进入抽穗期和灌浆期,秸秆还田处理土壤脲酶活性较低,应增加氮肥施用。

不同施肥方式对垄沟灌溉水氮分布的影响

采用室内土箱试验,研究了垄沟施肥、垄底施肥和垄顶施肥方式和垄沟灌溉对水分、硝态氮和铵态氮分布的影响。结果表明,土壤水分最先从沟部入渗,垄沟表层土壤剖面迅速吸湿,在土壤水分再分布过程中,垄部土壤剖面含水量明显增加;但不同施肥方式对土壤水分含量不存在显著影响;土壤NO3--N的分布与水分的分布类似,施肥方式对土壤NO3--N含量存在显著影响,垄顶施肥和垄底施肥可以有效减少土壤NO3--N的淋溶,至40 cm土层深度土壤NO3--N含量仅为7mg.kg-1左右,在剖面上的分布较为集中;然而,由于土壤表面的吸附作用,土壤NH4+-N在施肥区累积,出现峰值,再分布过程中垄顶施肥处理比垄底施肥处理土壤NH4+-N含量高。