秸秆全量还田与氮肥用量对水稻产量、氮肥利用率及氮素损失的影响

【目的】在我国水稻生产中探讨秸秆全量还田与氮肥配施的理论与技术,阐明秸秆还田对水稻产量、氮素利用率及氮素损失的影响,对于提高水稻产量和氮素利用效率、减少氮污染具有重要意义。【方法】2009 2011年,以水稻南粳46为材料,在江苏常熟农业生态实验站进行原状土柱模拟试验。试验采用裂区设计,主区为秸秆全量还田(S)和无秸秆还田(S0);副区为氮肥用量(N),设置N 120、180、240和300 kg/hm^24个氮水平,以不施氮肥(N0)为对照。分析了水稻基肥期、分蘖期、穗肥期的氨挥发量和土壤80 cm处渗漏水全氮含量,土壤0—15 cm全氮含量,水稻产量,以及水稻籽粒和秸秆氮含量,计算水稻生育期氮肥的氨挥发损失率、淋溶损失率、土壤残留率以及水稻的氮肥利用效率。【结果】水稻产量随氮肥适宜用量增加而增加,与单施氮肥相比,秸秆还田下水稻平均增产6.3%,其中N 240 kg/hm^2处理产量最高;水稻的氮肥利用率随施氮量的增加呈下降趋势,秸秆还田能够提高水稻的氮肥利用率,氮肥农学效率和氮肥表观利用率较单施氮肥分别提高1.4 3.4 kg/kg和1.8%4.2%;水稻田氨挥发损失量、氮肥淋溶损失量和土壤残留氮量均随施氮量的增加而增加,在N 240 kg/hm^2水平下,秸秆还田氨挥发损失量增加18.2%、土壤残留氮量增加10.1 kg/hm^2,减少氮素淋溶损失量30.9%,氮肥总损失率降低6.0%。【结论】在秸秆全量还田下,配施适量的氮肥,可以提高水稻对氮肥的利用率,增加产量,同时减少氮肥损失。本试验中,以麦秸全量还田配施N 240 kg/hm^2为最优组合。

尿素配施不同用量纳米碳对桃幼树生长及氮素吸收利用的影响

【目的】明确纳米碳对桃树生长的作用并筛选出纳米碳与尿素配施的最佳比例,为果树栽培过程中施用纳米碳材料及提高氮素肥效提供理论依据。【方法】试验采用同位素示踪技术,以2年生‘瑞蟠21’/毛桃为试材,在盆栽条件下利用^(15)N尿素配施不同用量(设5个处理:CK:0,T1:5 mL,T2:10 mL,T3:15 mL,T4:20 mL)的纳米碳溶胶进行试验,探究纳米碳对土壤理化性状、桃树生长发育及氮素吸收利用的影响。测定盆土的pH、氧化还原电位、电导率,植株嫁接口上部2 cm处干径及植株各器官干重,叶片的叶绿素SPAD值、净光合速率,根系构型、植株各部分全氮含量及^(15)N丰度。【结果】施用纳米碳显著降低了土壤pH,提高了土壤氧化还原电位,影响了土壤溶液的氧化还原状态;土壤电导率随纳米碳用量的增加呈现处理前期降低后期增大的趋势。纳米碳的施用促进了桃幼树须根系的生长;显著提高了桃树叶片净光合速率、叶绿素含量及干径增量;桃幼树总物质积累量以T3处理最高,为778.0 g,比对照提高了28.4%。纳米碳的施用提高了桃树细根、粗根、侧枝、春梢叶等器官的Ndff值;与对照相比,T1处理显著提高了主干、中心干的氮素分配率,T3、T4处理降低了主干的氮素分配率;施用纳米碳对桃植株的氮素利用率均有显著提高,以T3处理的植株氮素利用率最高,为45.2%,比对照提高了66.5%;随纳米碳用量增加,土壤氮素残留率显著提高,T1、T2、T3、T4处理分别为对照的1.06、1.35、1.62和1.70倍,氮素损失率明显降低。【结论】尿素配施纳米碳可改善土壤理化性状,有效吸附土壤中的氮素,显著降低氮素损失率,显著提高植株氮素利用率和土壤氮素残留率,促进桃树须根系的生长和植株形态建成。

有机无机复混肥中不同氮素形态对理化性状及肥效的影响

研究发现不同形态氮源化肥制成的有机无机复混肥,在贮存过程中的氮损失率依次:铵态氮源(碳铵)>酰胺态氮源(尿素)>铵态氮+硝态氮源。贮存120 d各种有机无机复混肥pH、电导率(EC)变化不大,其中酰胺态氮的有机无机复混肥EC较小,含水量变化较大,其中酰胺态氮有机无机复混肥、铵态氮有机无机复混肥经过120 d的贮存有所下降,而硝态氮+铵态氮源有机无机复混肥含水量稍有提高。各种氮源有机无机复混肥中细菌数量较多,真菌很少,放线菌未检出。

氯甲基吡啶与NBPT配比对石灰性土壤氮素转化的影响

为了筛选适宜的脲酶抑制剂与硝化抑制剂组合,本试验通过在室内模拟培养条件下,研究不同浓度的NBPT与Nitrapyrin配比对石灰性土壤氮素转化的影响。结果表明:尿素施入土壤1 d后80%已迅速水解,在5 d后已完全水解。在1-14 d不同浓度的NBPT均可显著抑制尿素水解(P<0.05),且10%o NBPT可高效作用14 d,其脲酶抑制率为51%。添加抑制剂延缓了铵态氮的转化过程,各施肥处理土壤NH_4^+-N含量分别在第7、14、21天达到峰值,而各抑制剂处理NO_3^--N含量呈线性缓慢上升趋势。添加抑制剂各处理均降低了土壤氮素损失,相比单施尿素处理分别降低14%、22%、26%、28%(P<0.05)。NBPT 5‰+Nitrapyrin可有效抑制尿素水解,减缓氮素转化过程,减少石灰性土壤氮素损失。

施γ-聚谷氨酸对桃树生长发育和15N吸收利用及损失的影响

以1年生桃树盆栽实生苗为试材,底肥为尿素3 g(其中15N标记0.4 g)、磷酸二氢钾3 g,设CK为对照,T1、T2、T3分别添加γ-PGA 10,80,150 mg,探究不同浓度γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对桃树植株生长与氮素吸收利用的影响。结果表明:施用中量和高量γ-PGA能显著提高土壤脲酶与过氧化氢酶活性以及土壤碱解氮含量;施用中、高量γ-PGA能促进桃实生苗根系生长,尤其是细根的生长。与对照相比,施用中量γ-PGA桃实生苗根系总长度、分支数、根尖数、交叉数和根系总表面积分别增加51.95%,40.53%,30.72%,35.21%,45.23%;施用中、高量γ-PGA能显著提高植株净光合速率和叶绿素SPAD值,以及干物质积累量。施用中、高量γ-PGA能显著提高桃实生苗根系活力、硝酸还原酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性。施用中、高量γ-PGA提高了桃实生苗氮素吸收利用率和氮素残留率,降低了氮素损失率,与对照相比,氮素吸收利用率分别提高27.80%和27.07%,氮素残留率分别提高14.00%和19.04%,氮素损失率分别降低16.43%和19.49%,且差异显著。可见施用γ-PGA可改善桃根区土壤理化性状,提高植株氮素吸收利用率和土壤氮素残留率,降低氮素损失率,促进了桃实生苗的生长。

酸化预处理对鸡粪生物发酵特性的影响

在鸡粪混化反应器内,通过管道淋入鸡粪总量4%～6%的浓硫酸,进行酸化预处理后再进行发酵,能明显改变微生物生态环境,使生物发酵的启动温度略低于常规处理,但高温的持续时间延长,整个发酵期间pH均低于对照常规高温发酵.结果表明,酸化预处理使鸡粪生物发酵过程中氮素损失率由常规高温发酵的48.4%下降至41.9%和19.4%,下降率达6.5%～29.0%,有机质的含量比对照提高了6.0%～6.5%.

Nitrogen recovery and nitrate leaching of controlled release nitrogen fertilizer in irrigated paddy soil

Ordinary high nitrogen fertilizer often results in nitrate (NO3--N) leaching and low recovery. Microplot and field plot experiments were conducted to determine the effect of controlled release nitrogen fertilizer (CRNF) on reco very and nitrate leaching on paddy soils. During two early rice cropping seasons (2002 and 2003), a single basal application of CRNF at 90 kg N ha-1 increased grain yields by 7.7%to 11.6%compared with two applications of urea. Estimated by the difference method fertilizer N recovery of CRNF (mean 76.3%) was 38.9 pe rcentage point higher than that of urea (mean 37.4%); estimated by 15N isotope method (mean 49.6%) CRNF (mean 67.1%) was 35.9 percentage point higher than ur ea (mean 31.2%). NO3--N leaching losses were 9.19 and 6.70 kg ha-1 for urea and CRNF, respectively. NO3--N leaching during the early rice cropping season was 27.1 %lower from CRNF than from two applications of urea. These losses repr esent 10.2%and 7.4%of applied urea-N and CRNF-N. Results from this study ind icate that CRNF improves N recovery and reduces NO3--N leaching and increases rice yield.