铵硝比(NH_4^+/NO_3^-)对不同氮素利用效率水稻的生理效应

采用控制条件下的水培试验方法,研究了不同铵硝配比(NH4+/NO3-分别为100/0、75/25、50/50和25/75)营养条件对8种不同氮素利用效率水稻苗期生长的影响。结果表明:在增硝营养条件下,不同水稻品种对硝态氮(NO3-)的反应不同。与纯铵营养条件相比,铵硝混合的营养条件对大多数氮高效水稻品种的生长都有显著促进作用,而对氮低效品种的生长没有显著影响。试验重点研究了增硝营养对氮高效水稻品种南光、云粳38和氮低效水稻品种ELIO生长的影响。结果发现,对于南光和云粳38,增硝营养可以使水稻的分蘖数和光合速率分别增加35%和24%,从而促进水稻生长和氮吸收,提高氮素利用率;而增硝营养对ELIO的生长并无显著影响。不同基因型水稻在增硝营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同造成的,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增加干物质在水稻根系的积累,增加根系体积,促进水稻根系的生长。

应用^(15)N示踪研究欧美杨对PM_(2.5)无机成分NH_4^+和NO_3^-的吸收与分配

通过气溶胶发生系统模拟PM2.5颗粒的发生,运用15N示踪技术研究了欧美杨107(Populus euramericana Neva.)对PM2.5中水溶性无机成分NH+4和NO-3的吸收与分配规律。结果表明,欧美杨能够有效吸收PM2.5中的NH+4和NO-3。轻度和重度污染下,欧美杨叶片对NH+4和NO-3的吸收速率均于处理后第1天达到峰值,之后,轻度污染下对NH+4和NO-3的吸收速率迅速降低以后趋于稳定,而重度污染下对NH+4和NO-3的吸收速率缓慢下降至趋于稳定。轻度污染下的欧美杨叶片的15N含量在处理后第1天达到峰值,15N(NH+4)的含量为0.11 mg/g,干重,15N(NO-3)的为0.14 mg/g,干重,之后15N含量迅速下降至趋于稳定。重度污染下的叶片15N含量在处理第1天迅速增长,之后缓慢增长至处理后第7天达到最高值,15N(NH+4)的含量为0.11 mg/g,干重,15N(NO-3)的为0.13 mg/g,干重。处理7 d后,欧美杨不同组织器官吸收或通过再分配获取的15N含量存在差异。轻度污染下,细根对NH+4和NO-3的吸收量最高,树皮、叶柄、叶片次之,髓最低。而重度污染下,叶片对NH+4和NO-3的吸收量最高,细根、叶柄、树皮次之,髓最低。欧美杨各组织器官中NH+4和NO-3的含量均表现为重度污染大于轻度污染,且两种污染程度下的欧美杨各组织器官对NO-3的吸收均大于对NH+4的吸收。重度污染下,欧美杨茎木质部对15N(NH+4和NO-3)的吸收征调能力(Ndff,Nitrogen derived from fertilizer)最大,其次为髓,叶片最小;欧美杨各组织器官中的15N分配率表现为叶片>细根>叶柄>树皮>粗根>茎木质部>髓。研究结果对进一步揭示植物吸收PM2.5的机制及有效利用植物降低颗粒物污染、净化环境提供了重要的科学理论依据。

B,N,S共掺杂石墨烯量子点的制备及对Fe3+和H2PO4-的荧光检测

利用水热法制备了一种可在纯水体系中连续"OFF-ON-OFF"荧光识别Fe^3+和H2PO4^-的B,N,S共掺杂的石墨烯量子点探针材料(BNS-GQDs),并对其形貌和结构进行了表征,结果表明,BNS-GQDs粒径分布均匀,平均粒径为4nm,具有类似石墨烯的结构,且成功掺杂了B,N,S原子.光谱表征结果表明,其在纯水体系中可以实现对Fe^3+的荧光猝灭识别;同时,BNS-GQDs+Fe^3+体系能够专一性地荧光增强识别H2PO4^-.识别机理研究表明,BNS-GQDs可与Fe^3+通过静电作用形成配合物并向Fe^3+转移电子,从而引起荧光猝灭;H2PO4^-可从上述配合物中置换出Fe^3+,引起体系荧光恢复.BNS-GQDs识别Fe3+和H2PO4-具有较好的可逆性,可应用于Hela细胞和实际水样中Fe^3+和H2PO4^-的检测.

不同C/N入渗溶液对土壤氮素和盐分淋洗的影响

采用土柱试验,对比研究了清水、再生水、不同C/N(7、16和20)的混合溶液入渗对土壤微生物及出流液溶质的影响。结果表明,溶液中C、N的存在和C/N的增大显著增加了壤土和砂土中细菌的数量,而对真菌无影响,同时壤土中细菌和真菌数量比砂土多。再生水入渗条件下壤土和砂土出流液NO-3-N质量浓度和EC均比清水大,加入C、N源后,壤土出流液NO-3-N质量浓度和EC随C/N的增大而增加,而在砂土中存在最佳的C/N,但入渗溶液中C、N的存在和C/N对壤土和砂土出流液NH+4-N的影响较小。秸秆还田、氮肥施用期间,农田应少灌再生水,避免氮素和盐分的淋失。

g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂的制备及酸化改性

以偏钛酸和三聚氰胺为原料,经煅烧制备g-C_3N_4/TiO_2复合纳米光催化剂,研究不同原料配比、煅烧温度和升温速率等制备条件对其可见光催化性能的影响,并采用UV-Vis DRS、FT-IR、XRD、TEM和PL等方法对催化剂进行表征。在可见光条件下,用制备的复合催化剂降解亚甲基蓝,考察了催化剂酸化改性处理对亚甲基蓝光降解效率的影响。结果表明:当m(偏钛酸)∶m(三聚氰胺)为1∶4、煅烧温度为500℃、升温速率为10℃/min时,g-C_3N_4/TiO_2复合纳米材料对20 mg/L亚甲基蓝的可见光降解效率最高,其3 h时降解率可达99.64%。经酸化改性处理后的催化剂,其电子空穴复合率被有效降低,光催化性能得到提高。此外,光催化机理的研究表明,·O_2^-是降解过程中起主要作用的活性物质。

稻鸭共作对稻田氮素变化及土壤微生物的影响

通过田间试验研究稻鸭共作生态系统中土壤与田面水全N、无机N的动态变化及水稻吸N的规律和土壤微生物数量的变化规律。结果表明,(1)与常规稻作相比,稻鸭共作稻田土壤、田面水全N含量略有提高,土壤、田面水NH4+含量和水稻含N量显著提高,而土壤、田面水NO3-含量无明显变化;(2)稻鸭共作极显著提高了水稻总吸N量,高于常规稻作17.8%;相关分析显示,水稻吸N量与NH4+含量呈一元二次方程式关系,达到显著或极显著相关。(3)与常规稻作相比,稻鸭共作能显著提高土壤微生物数量,其中细菌数最多,放线菌次之,真菌最少。

蚯蚓处理后的猪粪物质变化试验研究

以不同预处理的猪粪为饵料,在温度2 0℃、湿度70 %的培养箱里培养赤子爱胜蚓。对蚯蚓处理前的饵料和蚯蚓处理后蚓粪的C/N比、NH+4 -N和NO- 3-N的含量变化进行了测试对比。结果表明:与饵料相比,蚓粪的C/N比、NH+4 -N下降,NO- 3-N上升。

不同pH和氮素形态对作物幼苗生长的影响

在pH 4.0和6.0的条件下研究铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)对玉米、白羽扇豆、水稻和小麦幼苗生长的影响。结果表明:不同介质pH和氮素形态均能对玉米、白羽扇豆、水稻和小麦幼苗的干物质积累和体内的分布产生影响。就玉米而言,不论供应何种形态的氮素,低pH均明显有利于干物质的积累,但低pH条件下NH4+-N最不利于小麦干物质积累;而对水稻来说,低pH条件下供应NO3--N最不利于干物质积累。pH 6.0条件下玉米、白羽扇豆和小麦3种植物均显示出较大的根冠比,表明较高的pH条件有助于同化产物向根部的运输和在根部的积累。

长期地膜覆盖及不同施肥处理对棕壤无机氮和氮素矿化率的影响

长期地膜覆盖对土壤许多理化性质产生较大影响,但对无机氮和氮素矿化率的影响却鲜有报道。本文重点研究沈阳农业大学棕壤定位实验站(1987年开始)内长期地膜覆盖及不同施肥处理下土壤无机氮和氮素矿化率在整个生长季内的变化情况。结果表明,长期的地膜覆盖可以增加NO3--N的积累,并抑制NO3--N的迁移,但对NH4+-N的含量则影响不大;而且覆膜促进了土壤有机氮素的矿化,从而加速了NH4+-N和NO3--N的释放进程。研究结果同时表明有机肥与无机肥配合施用比单一施用有机肥更能促进土壤的N素矿化。

东海北部营养盐分布的季节变化及成因探讨

基于美国国家海洋大气管理局（NOAA）2007年发布的全球海域营养盐数据库资料和美国国家地球物理数据中心（NGDC）2006年发布的全球地貌数据库资料，在MATLAB计算机平台上，利用研发的数值分析与成图技术，对东海北部海域营养盐分布的季节变化特征进行分析。结果表明：（1）东海北部海域NO3- -N、PO4^3- -P分布总特征为由沿岸向离岸递减，由表层向底层递增；西北高，东南低，呈扇形向东南扩展；SiO3- -Si有两个浓度高值区，一个为研究区域的西北角，另一个在东北角；（2）在0～50m的表层营养盐平均浓度均是冬季最高；50～200m的中层NO3- -N、SiO3 -- si夏季最高；200m以下的底层四季变化微弱，其中400～500nl层PO4^3- P、siO3- -Si浓度值秋季最高。NO3- -N变异系数表层最大，PO3- -P中层最大、SiO3- -Si底层最大，其中NO3- -N相应各层变异系数大于PO4^3- -P、SiO3--Si；（3）研究区域四季均存在高营养盐水团。高P0iP、SiO：~Si水团中心分别位于125．5。E、30．5°N和128．5°E、30．5°N；高NO3-—N水团中心，随冬-春-夏-秋、从南往东北再向西、最后向东南，在125°～128°E、29°～31°N范围内移动。

污水灌溉对凤仙花植物-土壤系统影响的研究

利用不同稀释倍数的城市生活污水浇灌凤仙花(V污水:V自来水分别为I,1:0;II,1:1;III,1:2;CK,0:1),结果表明,与自来水灌溉相比,污灌处理(I,II,III)提高了凤仙花盆栽土壤养分含量,土壤NH4+-N含量由46.46 mg.kg-1提高到49.86~67.03 mg.kg-1,NO3--N含量由3.88 mg.kg-1提高到4.38~5.81 mg.kg-1,速效P含量由19.70 mg.kg-1提高到25.02~44.95 mg.kg-1;污灌能够提高土壤酶活性,其中土壤过氧化氢酶、脲酶及蛋白酶活性分别比对照提高31.07%~55.27%,5.88%~52.94%和13.80%~24.23%;污灌有利于提高植物根系活性和叶绿素含量,从而促进植物生长.尽管直接用原生生活污水灌溉会降低污水的肥效,造成了土壤C l-的积累,但不会明显影响到凤仙花的生长及干物质积累.

双氰胺在不同温度下对碱性土尿素氮转化的影响

[目的]为了提高氮素的利用效率,减少NO_3^-—N淋溶污染,本试验研究了硝化抑制剂双氰胺(DCD)对碱性土壤中氮素转化的影响,为氮素的合理高效利用,增加作物产量提供参考。[方法]采用实验室人工气候箱培养法,研究双氰胺在15,25和35℃不同温度下对山西省晋城市菜园土(碱性)的pH值、氨挥发量及NH_4^+—N和NO_3^-—N转化的影响。[结果]在碱性土壤中施加双氰胺后,其pH值高于对照,且pH值随土壤温度的升高而升高;同时碱性土壤中氨挥发量也随温度升高而增大,每升高10℃,氮素以氨气形式损失的增加率约为6.90%;而土壤NO_3^-—N量却随温度的升高有所下降,其变化趋势与土壤NH_4^+—N量变化相反,此外温度的升高可导致NH_4^+—N含量峰值的出现时间提前,每增加10℃提前约为1周左右。双氰胺的施加可减少了NH_4^+—N转化为NO_3^-—N的量。[结论]双氰胺的施加可减少碱性土壤中氮素转化为NO_3^-—N所带来的淋溶污染问题,且随温度的升高pH值、氨挥发量和NH_4^+—N量增加。

锡林河流域羊草草原暗栗钙土矿质氮动态变化

通过野外采样,分析了内蒙古锡林河流域三个不同放牧强度羊草草原0~30cm表层土壤中矿质氮(NH4+-N+NO3--N)的浓度特征,研究了它们在生长季期间的含量变化情况。结果表明:羊草草原暗栗钙土中矿质氮主要以NH4+-N形式存在,矿质氮含量仅占土壤全氮的0·20%~0·92%;土壤矿质氮含量随草地放牧强度升高而降低,围封禁牧多年的羊草样地矿质氮含量高于轮牧地和自由放牧地;生长季期间0~10cm、10~20cm和20~30cm各层次土壤NH4+-N和NO3--N含量随土壤温度、水分和植物生长吸收的变化而波动明显,不同深度土壤矿质氮的季节变化趋势基本一致,表层0~10cm土壤矿质氮含量波动幅度最大:在4月和7、8月份,NO3--N和NH4+-N浓度分别出现峰值;NH4+-N和NO3--N含量随采样深度增加而降低,各采样点0~30cm土壤中NH4+-N含量均高于NO3--N。

氮素形态和不同pH值对金脉单药花生长的影响

在pH 4.4、5.7、7.0的水培条件下,分别供应NO3--N、NH4+-N和NH4NO33种不同形态的氮源,研究不同形态氮素和pH值对金脉单药花(Aphelandra squarrosa)生长的影响。结果表明:金脉单药花供给NH4NO3时叶面积、生物量最大,仅供NH4+-N时叶面积、生物量最小,且叶面积与生物量呈极显著正相关;在供给NO3--N时开花率最小,供给NH4+-N时开花率最大;当营养液pH 4.4和5.7时,氮素形态对金脉单药花生长产生一定影响,表现出叶面积、生物量均为NH4NO3>NO3--N>NH4+-N;pH 7.0时,虽然施用不同的氮肥会对其生长产生一定的影响,但差异并不显著。

不同生态修复手段对硝态氮和铵态氮脱除机制的影响

采集入贡湖亲水河原位底泥柱芯、上覆水及伊乐藻样品,搭建室内模拟实验,探究不同生态修复手段下硝氮和铵氮的脱除机制。采用^(15)N同位素配对技术,测定分析了裸泥组A、脱氮微生物(INCB)组B、伊乐藻组C和INCB^+伊乐藻组(D)中反硝化速率及植物吸收速率。结果表明,处理组D中反硝化速率最高,在添加^(15)NO_3^-和^(15)NH_4^+的处理组分别为258.6和156.49μmol/(m^2·h)。对比添加^(15)NO_3^-的处理组,添加^(15)NH_4^+的处理组中伊乐藻吸收速率大约是^(15)NO_3^-的2倍,而添加^(15)NO_3^-处理组中反硝化速率约是添加^(15)NH_4^+的处理组1.5倍。沉水植物在吸收氮素的同时促进了微生物脱氮作用,与植物吸收相比,反硝化脱氮是氮素脱除的主要途径。INCB和沉水植物的联合应用,提高了河道水体氮素的去除速率,促进河道水体净化。