NH_4^+-N部分代替NO_3^--N对番茄生育中后期氮代谢相关酶活性的影响

采用砂培实验研究NH4+-N部分代替NO3--N对番茄的影响,结果表明:与全硝处理(100%NO3-)相比较,增铵处理(NH4+∶NO3-=25%∶75%)下番茄鲜果重显著提高;同时叶片内NO3--N含量随增铵而显著降低,叶片与果实内NH4+-N含量及果实的可溶性蛋白含量随增铵而升高;增铵条件抑制了叶片和果实的硝酸还原酶(NR)活性,提高了叶片和果实的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)活性及叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,但对果实的谷氨酰胺合成酶(GS)活性影响不大。上述结果表明,NH4+-N部分代替NO3--N可增加番茄产量,提高集约化基地的生产量。

氮肥施用量对设施番茄氮素利用及土壤NO_3^--N累积的影响

在宁夏引黄灌区滴灌条件下,以温棚番茄为研究对象,采用田间试验与室内分析的方法,研究不同施氮量对番茄产量、氮素利用率及土壤NO3--N残留的影响,并对土壤-番茄体系的氮平衡进行了表观评估。试验结果表明:2004年秋冬茬番茄,施用氮肥显著增加了当茬番茄果实、植株产量(增产幅度19.9%～29.6%)及地上部总吸氮量(204～232.6kg/hm2)。2005年冬春茬番茄,与空白处理产量相比(106kg/hm2)只有N200处理的果实增产达显著水平(120kg/hm2)。两季番茄的氮肥利用率都随氮肥施用量的增加而明显降低(3.3%～10.9%)。2004年秋冬茬番茄收获后,表层0～30cm的NO3--N大量累积(200～650kg/hm2),其累积量随施氮量增加呈增加的趋势,经过2005年冬春茬番茄种植后,上茬0～30cm土层NO3--N向下有淋失的趋势,淋失层次主要在90cm以上的土体(250～380kg/hm2)。综合考虑番茄果实产量、氮肥利用率及土壤NO3--N残留等因素,秋冬茬番茄推荐氮肥用量在100～200kg/hm2和适量的磷钾肥配施为当茬氮肥优化管理处理。而冬春茬番茄氮肥推荐在200～400kg/hm2范围可以满足当茬番茄对氮肥的需求。

施肥对半干旱地区小麦产量、NO_3^-N累积和水分平衡的影响

依据长武站长期田间试验(1984～2001 年)的结果,分析了不同施肥措施条件下小麦产量、氮肥利用率、土壤水分的变化及其相互间的关系。结果表明,对照、有机肥(M)、氮肥(N)、氮磷肥(NP)、氮肥+有机肥(NM)和氮磷肥+有机肥(NPM)处理冬小麦的17 年平均产量依次为1.5、2.6、2.0、3.3、3.4 和4.0 t·ha-1;冬小麦地上部17 年累计吸收的氮量依次为509.0、854.6、781.9、1 199.8、1 067.5 和1 430.9 kg·ha-1;2001年0～300 cm 土层NO3 -N 储量依次为52.2、113.1、1 064.8、254.5、535.4 和512.1 kg·ha-1,N 处理的NO3 -N 分 - -布于0～300 cm 土层,NP、NM、NPM 处理的NO3 -N 主要分布于0～180 cm 土层。收获期0～300 cm 土层多年平均 -水分含量为CK>N>M>NP>NPM。播种期NP、NPM 处理200～300 cm 土层水分出现亏缺。施肥是黄土旱塬区土壤生产力提高、土壤深层水分亏缺和土壤NO3 -N 累积的驱动力。 -

3,5-二甲基吡唑对尿素氮转化及NO_3^--N淋溶的影响

采用室内培养和田间试验相结合的方法,探讨了新型硝化抑制剂3,5-二甲基吡唑(DMP)对尿素氮转化及玉米田硝酸盐淋溶损失的影响.结果表明,DMP对尿素水解仅起短暂的抑制作用,但可在较长时间内显著抑制土壤铵的氧化,且随DMP用量的增加,抑制效应显著增强.培养第10 d时,DMP各处理(0.002 5、0.01及0.025 g/kg)的土壤NH4+-N累积量分别比CK提高了5.17、9.36和11.04倍,而NO3--N累积量于培养第14 d时差异最大,与CK相比分别降低了33.30%、61.19%和73.72%(p<0.01).土壤NO2--N只在尿素施用前期有少量累积,但第3 d DMP各处理土壤NO2--N含量降低幅度达95.77%~96.13%;土壤矿质氮总量于10 d以后,随DMP用量的增加,显著降低,而DMP1处理的土壤微生物量N在培养14~56 d期间显著提高.连续2 a的玉米田间试验原位取土测定结果表明,2004和2005年,DMP的施用使作物根系密集层以下(40~100 cm)土层的NO3--N累积总量分别比CK降低了28.77%和44.70%.因此,硝化抑制剂DMP与尿素配合施用是调控氮素转化、缓解氮肥污染的有效措施.

长江三角洲地区雨水中NH_4^+-N/NO_3^--N和δ^(15)NH_4^+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH4+-N/NO3--N和铵态氮自然丰度(δ15NH4+)值的变化.结果表明:研究区3个观测点雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH4+-N/NO3--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ15NH4+值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关(人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发),其对大气湿沉降中NH4+的来源、形态组成及陆地不同NH3排放源的强度具有明显的指示意义.

S^(2-)/NO_3^--N对硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合脱氮除硫启动的影响

为寻求经济、有效的同步脱氮除硫工艺,采用HABR(复合式厌氧折流板反应器),接种厌氧氨氧化活性污泥,以人工模拟废水为研究对象,在进水p H为8.0、温度为(32±1)℃、HRT为6.5 h的条件下,调整进水S2-/NO3--N〔n(S2-)∶n(NO3--N)〕分别为2.0∶5、3.5∶5、5.0∶5、6.5∶5,研究其对硫自养反硝化和厌氧氨氧化耦合工艺启动的影响,试验连续进行了54 d.结果表明:当S2-/NO3--N<1时,S2-的供应量相对不足,导致硫自养反硝化生成的NO2--N量不足,进而影响后续厌氧氨氧化效果,NH4+-N去除率较低,平均值为53.5%,同时剩余NO3--N继续氧化硫自养反硝化生成的S0,致使出水中ρ(SO42-)增大;当S2-/NO3--N=1时,S2-供应量充足,硫自养反硝化生成NO2--N量最大,厌氧氨氧化效果最好,NH4+-N去除率最高,平均值为65.1%;当S2-/NO3--N>1时,S2-过量,S2-去除率下降.试验通过控制S2-/NO3--N,在HABR内成功实现了硫自养反硝化和厌氧氨氧化耦合工艺启动,NH4+-N、S2-、NO3--N最大去除率分别为74.3%、99.0%、99.5%,S2-/NO3--N=1为最佳比例.

黄土高原沟壑区小流域土壤NO_3^--N的积累特征及其影响因素

以小流域为单元,分析了黄土高原沟壑区化肥投入、土壤NO3--N积累及其影响因素。结果表明,化肥投入是流域土地利用结构调整的重要支撑和保证因素,而流域土地利用结构的变化进一步拉动了化肥的投入。目前施肥条件下,流域内坡地果园存在显著的NO3--N积累,其积累量高于农田土壤,应作为今后重点监测对象。农田系统中,小麦或玉米连作土壤中NO3--N的积累最显著,通过作物之间的轮作可显著降低剖面中NO3--N的深层积累。土壤NO3--N的积累是小流域治理过程中产生的问题,与流域氮肥投入、氮肥吸收利用和土壤水分演变密切相关。

肥液浓度对单膜孔入渗NO_3^--N运移特性影响的室内试验研究

该文通过室内入渗试验,研究了不同浓度的单膜孔肥液入渗NO3--N的分布特性。研究表明:不同浓度的膜孔肥液入渗土壤NO3--N浓度的湿润锋运移距离与土壤水分运动的湿润锋一致;肥液浓度越大,相同入渗时间的NO3--N浓度锋运移距离越大,土壤剖面NO3--N浓度最大值越大,相同深度处土壤NO3--N浓度也越大。肥液入渗土壤NO3--N浓度分布特征与湿润体深度符合分段函数模型。供水入渗过程中,NO3--N浓度锋运移距离和浓度最大值均随时间的延长而增大;再分布过程中,NO3--N浓度锋运移距离继续增大,而NO3--N浓度最大值逐渐减小。

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。

反硝化细菌生物反应器去除地浸采铀矿山退役采区地下水中NO_3^--N的试验研究

地浸采铀矿山退役采区地下水的NO3--N污染是一备受关注的问题。本文通过对取自某地浸采铀矿山退役采区的污泥进行驯化,得到了能去除地浸采铀矿山退役采区污染地下水中NO3--N的反硝化细菌,自行设计了上流式固定床反硝化细菌生物反应器,研究了pH值、C/N比和水力停留时间(HRT)对反硝化细菌生物反应器去除地浸采铀矿山退役采区污染地下水中NO3--N的影响。研究结果表明:当进液pH值为6.50、NO3--N浓度为1 000mg/L、HRT为2.3h时,NO3--N的去除率和去除速率分别达97%和388mg/(h.L),生物反应器处理废水的能力达0.35m3/(h.m3);当进液NO3--N浓度为550mg/L、HRT为1.4h时,NO3--N的去除率和去除速率分别达96%和368mg/(h.L),生物反应器处理废水的能力达0.62m3/(h.m3);反硝化细菌生物反应器适宜的运行条件是pH值为5.00～8.00,C/N比为0.6～0.8。

海南胶园土壤NO_3^--N淋洗风险评估及影响因素分析

土壤硝态氮的淋失不但造成肥料的损失,而且产生严重的环境问题。对海南胶园土壤硝态氮分布规律进行研究,结果表明,海南植胶土壤硝态氮淋失量高。土壤硝态氮的分布与气候类型有很大相关。随着干燥程度的增加,0～100cm土层中硝态氮累积层从无到少,累积深度由深及浅。母质影响硝态氮的淋失,玄武岩母质发育的土壤硝态氮淋失风险小于其他母质,而其他母质之间差异不大。

喷灌冬小麦农田土壤NO_3^--N分布特征及作物吸氮规律

以传统地面灌溉(畦灌)为对照,2002~2003和2003~2004两个生产年度田间试验分析喷灌对冬小麦农田土壤NO3--N分布和作物吸氮的影响。试验结果表明:喷灌与地面灌溉相比,土壤NO3--N含量峰值迁移较浅,土壤NO3--N主要分布在冬小麦主要根系分布层0~40 cm土层内。与喷灌相比,在冬小麦根系层下部,地面灌溉土壤NO3--N存在不同程度的累积。试验期间地面灌溉土壤NO3--N累积淋失量分别为8.68 kg/hm2和7.70 kg/hm2,喷灌条件下没有明显的土壤NO3--N淋失,最大累积淋失量只有地面灌溉条件下的3%。2003和2004年喷灌冬小麦地上部分吸氮量分别为235.7 kg/hm2和161.7 kg/hm2,分别比地面灌溉高7.0 kg/hm2和34.7kg/hm2。与地面灌溉相比,喷灌有利于冬小麦后期吸收氮素,喷灌不同生育期冬小麦吸氮量年际之间的差异都小于地面灌溉。

不同NH_4^+-N和NO_3^-—N水平对大豆苗期生长的影响

试验以东农47为材料,利用砂培方法研究了不同NH4+-N和NO3--N水平对大豆苗期生长的影响。结果表明,大豆总生物量和地上部生物量随氮素水平增加呈单峰曲线,NH4+-N水平对大豆苗期生长影响大于NO3--N。以NH4+-N做为氮源时,氮素浓度125 mg·L-1时总生物量和地上部生物量达最大值;以NO3--N做为氮源,氮素浓度在275 mg·L-1时总生物量、地上部生物量较高,500 mg.L-1时较低。氮素浓度大于20 mg·L-1时,以NH4+-N做为氮源总生物量、地上部生物量明显大于以NO3--N为氮源。氮素水平对苗期根系生物量影响不大,当氮素浓度为500 mg·L-1时,两种氮素形态根系生物量均较低,其它水平之间相差不大。根冠比随氮素浓度的增大呈降低趋势,当氮素浓度高于125 mg·L-1时根冠比变化较小。当氮素浓度为20 mg.L-1时,两种氮素形态之间根冠比没有明显差异,当氮素浓度大于20 mg·L-1时,以NO3--N做为氮源根冠比明显大于NH4+-N。

COD、NO_3^--N与后置曝气对A_2SBR反硝化除磷的影响

为考察COD、硝态氮及后置曝气对反硝化除磷系统的影响,采用A2SBR工艺进行长期实验室研究.结果表明:在进水COD质量浓度为200～250 mg/L和磷酸盐质量浓度为4～6 mg/L时,厌氧段出水COD去除率达80%,缺氧段磷酸盐去除率达92%;在缺氧段,硝态氮进水质量浓度为35 mg/L时,磷酸盐出水质量浓度最低为0.34 mg/L,NO3--N去除率达98.4%.后置曝气能够有效去除水中残余磷酸盐,使磷酸盐的去除率高达99%,并且能够明显改善污泥的沉降性能.

河套灌区春小麦-萝卜复种模式下土壤NO_3^--N动态

研究了河套灌区春小麦-萝卜复种模式下,土壤、土壤溶液和地下水NO3--N浓度的动态变化.结果表明:随着试验时间的延长,土壤表层NO3--N含量降低,深层(100~150cm)增加;土壤溶液中、下层NO3--N浓度(70、120cm)显著高于上层(30cm),尤其是在萝卜生长季.当前的灌溉条件下,不同年度、不同生长季土壤NO3--N淋失量的多少与土壤水分的下渗量密切相关,且输入的氮素中有30%以上以NO3--N的形式淋失掉.施肥区地下水NO3--N浓度显著高于未施肥区,且65.5%的水样超过WHO规定的上限(11.3mg/L).总之,经过连续2a的春小麦与萝卜复种可使表层土壤NO3--N含量明显降低,但由于中、下层土壤剖面中残留大量的NO3--N,因此在当前灌溉措施下,短期内NO3--N淋失是不可避免的.

灌溉条件下包气带黄土层中NO_3^--N的深部运移

通过渭北黄土塬地区NO3--N的原位运移试验,测定了10 m范围内黄土超根层中NO3--N浓度随时间的变化,对NO3--N和土壤含水量的运移通量及运移速率进行了定量分析。结果表明:微孔隙渗流的水分运移速率为44~65 mm/d,优先流的运移速率可达450 mm/d以上;NO3--N在施肥灌溉及作物吸收等因素的综合影响下形成积累峰值带,并向下运移,其平均运移速率为56.3 mm/d;在作物生长缓慢的冬季大定额灌溉条件下,施入农田的尿素并不能被作物完全吸收,上层土壤吸附的NO3--N会被大量淋洗,50%以上的NO3--N随入渗水流运移到作物根层以下,成为深层土壤和地下水的NO3--N污染来源。

NO_3^--N/NH_4^+-N配比对紫花苜蓿根系生长及固氮特性的影响

【目的】为了探明NO_3^--N/NH_4^+-N不同配比下紫花苜蓿根系生长及固氮特性,了解NO3--N与NH4+-N的最适配比,提高紫花苜蓿外源氮利用效率.【方法】室外防雨网室内,以‘甘农3号’为研究材料,采用盆栽营养液沙培法,在氮素水平210mg/L下,设NO3--N和NH4+-N的7个混合配比(1∶7、1∶3、3∶5、5∶5、5∶3、3∶1、7∶1),测定处理后紫花苜蓿各生育期根系相关指标.【结果】全生育期内,不同氮素形态配比下(NO_3^--N/NH_4^+-N)紫花苜蓿的根系生物量、根系总长度和根表面积均在NO_3^--N/NH_4^+-N配比为5∶3处理下显著高于其他处理;根瘤数、根瘤质量和固氮酶活性在紫花苜蓿生长的前中期(苗期和现蕾期)均在NO_3^--N/NH_4^+-N配比为1∶7处理下最大,而中后期(盛花期、结荚期和成熟期)在NO_3^--N/NH_4^+-N配比5∶3处理下达到最大值.整个生育期,各处理下紫花苜蓿的根系生物量差异显著,而根系总长度、根表面积、根瘤数、根瘤重在前中期差异显著,而后期差异不大.【结论】NO3--N和NH4+-N均能促进紫花苜蓿各时期根系生长,但二者混合使用且NO_3^--N/NH_4^+-N比例为5∶3时,紫花苜蓿根系生长最好,肥料报酬率高.与此同时,紫花苜蓿自身固氮能力也最强,对氮素的利用率达到最高.

不同灌水和施氮对黄土性土壤中NO_3^--N迁移和淋失的影响

通过室内土柱渗透试验,研究了不同灌水和施氮对黄土性土壤中NO3--N迁移和淋失的影响。结果表明:土壤含水量随灌水量增大而增大,大灌水定额时,在近饱和土壤水分条件下,氮素淋失严重;在小灌水定额条件下,0-35 cm土层含水量显著减小,NO3--N未发生淋失;施氮量一定时,土壤剖面NO3--N含量随灌水量增大而减小,随土层深度增加呈显著增加趋势;土壤剖面NO3--N含量随施氮水平的增加有递增趋势、与土壤含水量成消长关系。土壤NO3--N累积量与施氮量、土层深度、渗透时间成正比,与灌水量成反比,符合多元非线性模型。因此,为减小NO3--N淋溶损失,从经济和环境效益方面考虑,黄土性土壤适宜灌水量应小于121 mm,次施氮量不宜高于2.40 mg/cm2。

施氮水平与模拟降雨pH值对玉米冠层NO_3^--N淋失的影响

为探明降雨特别是酸雨对玉米冠层氮素淋失的影响,以盆栽试验春玉米为指示作物,采用自制人工降雨器进行模拟降雨,研究施氮与不施氮(对照)条件下玉米冠层NO3--N淋失动态、数量及随生育期和降雨酸度的变化规律。结果表明,中性和弱酸性降雨淋洗,NO3--N淋失量主要由冠层氮素含量决定,而强酸雨淋洗,NO3--N淋失量受降雨pH值和冠层氮素含量共同影响。各生育期玉米冠层NO3--N淋失量随降雨pH值降低变化规律不一,生育前期降雨pH值对冠层NO3--N淋失影响较生育后期显著,在研究降雨酸度对玉米冠层NO3--N淋失的影响时,必须考虑生育期。相同pH值模拟降雨条件下,玉米冠层NO3--N淋失量随生育期推进逐渐降低:11叶期>吐丝期>灌浆期,生育前期显著高于中后期。玉米冠层NO3--N淋失量不仅与介质施氮有关,同时受降雨pH值影响,2因素在不同生育期对NO3--N淋失贡献大小有所不同,但总体看,植物体氮素丰富程度是影响冠层NO3--N淋失的主要因素。各生育期玉米冠层均存在一定数量的NO3--N淋失,尤以生育前期为甚,说明在研究农田生态系统氮素流量和冠层氮素损失时,冠层氮素淋失应予以考虑。

氮肥施用对冬小麦土壤残留NO_3^--N含量及根系分布影响

通过6个氮水平试验,研究了不同氮肥用量对冬小麦土壤剖面NO3--N含量及其与根系空间分布对应关系的影响;探索了土壤剖面NO3--N含量与氮肥施用量的趋势规律,以及冬小麦施用氮肥对地下水造成污染的成因、规律及最危险时期.