不同耕作处理下大豆生物固N能力及对系统N素的贡献

2002年至2003年在黄土高原研究了4个耕作处理,传统耕作(t)、传统耕作+秸秆覆盖(ts)、免耕(nt)和免耕+秸秆覆盖(nts)下大豆的生物固N百分率(%Ndfa)、固N数量及其对春玉米-冬小麦-夏大豆轮作系统中N素的贡献。结果表明,在tt、s、nt和nts处理下2002年的生物固N百分率为17.6%、34.3%、22.4%和19.3%,2003年则为58.5%、62.4%、54.9%和43.8%,其中2003年的生物固N百分率比2002年分别高出69.9%、45.0%、59.3%和56.1%,固N数量高出56.2%、33.8%、49.5%和43.1%。大豆生物固N百分率、生物固N数量与生物量呈正相关关系,在ts处理下显著相关。土壤NO3-N含量和大豆固N数量呈负相关,大豆植株吸N量占土壤NO3-N的百分比在2002年为:t(88.1)>ts(84.6)>nts(78.7)>nt(63.6),2003年为:t(115.5)>ts(104.2)>nts(99.8)>nt(95.8)。2002年大豆对该轮作系统的N素贡献分别为6.6(t)、11.6(ts)6、.5(nt)和6.1(nts)kg/hm2,生物固N量占总N输入量的百分比为14.6(t)、21.5(ts)、14.9(nt)和12.9(nts);2003年大豆对系统的N素贡献分别为14.9(t)1、7.6(ts)、12.9(nt)和10.7(nts)kg/hm2,生物固N量占总N输入的百分比为63.2%(t)、58.5%(nt)、47.7%(ts)和39.9%(nts)。年际变异造成了大豆生物固N的年际差异,秸杆覆盖+耕作因改善水分状况,而促进了大豆的生物固N作用。

用^(15)N天然丰度法估测结瘤作物的共生固N_2量

测定了位于北京西北郊的本所农场耕地及附近几个土样的土壤总Nδ15N值,农场耕地的δ15N值为6.39±0.42‰,本所庭园土壤为5.03±0.26‰,圆明园土壤为1.66±0.49‰。农场耕地土壤总Nδ15N的垂直变化为6.09±0.77～7.71±0.67‰,水平变化为6.52±0.55～7.13±0.73‰。 无N营养液砂培大豆的测定结果表明,根瘤富含15N,δ15N值为8.32±0.16‰和10.54±0.30‰,地上部贫化15N,δ15N为—2.25±0.48～—4.16±0.75‰,说明在固N2过程中和固N2产物输送转化过程中发生了N同位素的分馏,固N2分馏因数β=1.0023～1.0042。 用15N天然丰度法估计不同大豆品种的％Ndfa表明,不同大豆品种的N素自给能力不同。固N2植物的δ15N值明显低于非固N2植物的δ15N值,一般相差3～5δ15N,说明用15N天然丰度法评价这些植物的固N2状况是可能的。然而,不固N02植物也有较低的δ15N值,即便在同一地块上,非固N2植物的δ15N值也很不相同,有待进一步研究。

共生固氮在农牧业上的作用及影响因素研究进展

共生固N是生物固N的主体部分,具有固N效率高、应用范围广等特点。叙述了主要豆科作物年固N量及固N量占豆科作物本身所吸收N的比例,阐述了豆科作物在与非豆科作物间套轮作中固定N素的转移及对非豆科作物的影响,并介绍了影响豆科作物-根瘤菌共生体共生固N效率的主要因素。开展豆科作物-根瘤菌共生体系方面的研究对农业可持续发展具有重要意义。