氮肥施用对冬小麦产量、品质和氮素表观损失的影响研究

通过田间小区试验,对施用氮肥造成的冬小麦产量、品质和环境效应进行了研究.结果表明,4个试验点最高产量施N量分别为0、0、79和118 kg·hm^-2,最高籽粒粗蛋白质含量施N量分别为122、100、127和174 kg·hm^-2,小麦收获后0～90 cm土壤剖面硝态氮残留量随施N量的增加呈极显著线性增加,而N表观损失则呈指数增加.在最高产量施N量条件下,小麦收获后0～90 cm土层硝态氮残留保持86～115 kg·hm-2,N表观损失为2～32 kg·hm^-2,低于最高籽粒粗蛋白含量施N量时的土壤剖面硝态氮残留量(106～168 kg·hm^-2)和N表观损失量(14～56 kg·hm^-2).综合考虑冬小麦产量、品质和环境安全,最高产量施N和氮肥施用的环境效应可以通过优化施N进行协调.     

-P动态变化的影响

通过对河北栾城农业生态站潮土和吉林白城淡黑钙土2种质地不同的土壤施用不同剂量磷肥,在25 ℃恒温条件下好气培养,培养期的第1、3、10、30和60天采集土样,测定土壤Olsen-P和CaCl₂-P含量的动态变化,研究了磷肥施入土壤引起农业磷面源污染的可能性。利用Heckrath分段回归模型,分别对培养60 d后2种土壤Olsen-P、CaCl₂-P含量进行拟合,得到土壤环境敏感磷临界点对应的土壤Olsen-P含量,以此证明土壤固磷能力。结果表明：当施磷量超过400 kg·hm^-2时,2种土壤Olsen-P和CaCl₂-P含量均显著增加,并且2种土壤在相同条件下培养后,同一处理的各组分有效磷的变化规律并不相同,说明当施磷量超过400 kg·hm^-2,2种土壤磷流失的可能性均增加,并且不同类型土壤,磷流失能力也不同;培养60 d后拟合得到的栾城和白城土壤环境敏感磷临界点对应的土壤Olsen-P含量分别为88.9和142.5 mg·kg^-1,表明白城土壤固磷能力明显高于栾城土壤。     

水肥耦合对橡胶树产胶量的影响

水分和养分是限制橡胶树生长和产胶量的重要因子.以17年生的7-33-97橡胶树为试验材料,采用施氮量、灌水量、施磷量和施钾量四因素五水平(1/2实施)的二次回归通用旋转设计,通过田间小区试验,研究了不同水肥耦合水平对橡胶树产量和干胶含量的影响,并建立了橡胶树干胶产量的水肥回归数学模型.结果表明：不同水肥耦合水平对橡胶树橡胶产量和干胶含量都有显著影响;各因素对橡胶产量的效应顺序为：施氮量＞灌水量＞施磷量＞施钾量;各因素间耦合效应顺序为：氮、水＞氮、磷＞磷、水＞钾、水,且施钾量和土壤水分呈负交互效应;水肥调控的最佳组合为：尿素用量为476.39 kg·hm^-2,过磷酸钙用量为187.70 kg·hm^-2,氯化钾用量为225.77 kg·hm^-2,土壤相对含水量控制在82.78％左右.     

秦岭西部山地针叶林凋落物层的化学性质

凋落物作为土壤和植物的结合点在森林生态系统的养分和能量循环方面起着重要作用。凋落物的产量及其元素浓度制约着林下凋落物层和矿质土壤的养分归还。本研究利用野外实地观测和室内分析相结合的方法对秦岭西部山地不同针叶林凋落物层分解过程的特性（如凋落物储量、分解速率、周转时间和养分元素贮量及回归量）进行了研究,结果表明：1）林下凋落物现存量（8.46～29.81 t·hm^-2）远大于年凋落物量（2.96～4.23 t·hm^-2·a^-1）,凋落物分解速率相对较低、积累很强,系统养分循环参数小;2）营养元素在凋落物层中含量的分布格局因树种不同而不同,但不同树种凋落物层营养元素（N、P、K、Ca、Mg、Fe）的储量均为：未分解层（U层）<半分解层（S层）<分解层（D层）;3）不同树种林下凋落物层平均营养元素的储量为：Ca：357.71 kg·hm^-2>N：175.72 kg·hm^-2 >Fe：102.50 kg·hm^-2>Mg：54.21 kg·hm^-2>K：31.96 kg·hm^-2>P：16.78 kg·hm^-2;4）林下凋落物的分解过程是一个养分积累的过程,营养元素最终普遍在分解层（D层）中富集;5）树种和人为经营情况对森林凋落物层的性质和分解状况有较大影响,林下凋落物分解速率表现为：云杉林< 松林< 落叶松林。     

施氮水平对高产麦田土壤硝态氮时空变化及氨挥发的影响

研究了不同施氮水平对高产麦田土壤硝态氮时空变化和氨挥发的影响.结果表明,高产麦田土壤硝态氮在播种至冬前阶段不断向深层移动,并在140cm以下土层积累.施纯氮96～168 kg·hm^-2处理,增加了60 cm以上土层土壤硝态氮含量,降低了土壤氮素表观损失量占施氮量的比例,提高了小麦籽粒蛋白质含量和籽粒产量,且土壤氨挥发损失较低,基施氮氨挥发损失占基施氮量的4.23%～5.51%;施氮量超过240 kg N·hm^-2,促进了土壤硝态氮向深层的移动和积累,基施氮氨挥发损失、土壤氮素表观损失量及其占施氮量的比例均显著升高,对小麦籽粒蛋白质含量无显著影响,但籽粒产量降低.高产麦田适宜的氮素用量为132～204 kg N·hm^-2.     

施氮量和底施追施比例对土壤硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响

研究了高产栽培条件下,不同施氮量和底施追施比例对土壤硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响,同时计算了不同生育阶段土壤氮素的表观盈亏量.结果表明,与氮肥分期施用处理比较,氮肥全部用于拔节期追施处理降低了拔节期之前的土壤硝态氮含量,减少了拔节期之前土壤氮素的表观盈余量,降低了氮素向深层的淋洗;而挑旗期土壤硝态氮含量与氮肥分期施用处理无显著差异,但提高了土壤铵态氮含量;增加了成熟期0～60 cm土壤各土层土壤硝态氮含量和0～20 cm土壤铵态氮含量.氮肥全部用于拔节期追施的两处理间比较,在240 kg·hm^-2的基础上降低施氮量至168 kg·hm^-2,降低了挑旗期土壤硝态氮和铵态氮的含量,减少了挑旗期到成熟期土壤氮素的亏缺量,也使成熟期土壤硝态氮的含量降低.不同处理间籽粒产量和蛋白质产量无显著差异,施氮量为168 kg·hm^-2且全部用于拔节期追施的处理籽粒蛋白质含量最高.     

氮肥施用量对设施番茄氮素利用及土壤NO3--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（204～232.6 kg/hm²）。2005年冬春茬番茄，与空白处理产量相比（106 kg/hm²）只有N200处理的果实增产达显著水平（120 kg/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0~30 cm的NO₃^--N大量累积（200～650 kg/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0~30 cm土层NO₃^--N向下有淋失的趋势，淋失层次主要在90 cm以上的土体（250~380 kg/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100~200 kg/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。     

超高产夏玉米田土壤微生物与土壤酶的动态变化

为揭示超高产夏玉米田（产量>15 000 kg·hm^-2）土壤微生物与土壤酶活性动态变化特性,在国家玉米工程技术研究中心（山东）试验场进行夏玉米生长季农田土壤微生物与土壤酶活性研究. 在连续3年产量15 000 kg·hm^-2以上的超高产夏玉米田中选择一块超高产田（HF, 产量为20 322 kg·hm^-2）与常规生产田（CF, 产量为8920.1 kg·hm^-2）进行对比分析,主要测定0～20 cm土层土壤细菌、真菌与放线菌数量及脲酶和转化酶活性. 结果表明：播种后超高产田与常规生产田土壤微生物（细菌、真菌与放线菌）数量均表现出先升高后下降的趋势,超高产田在玉米生长后期土壤微生物数量低于常规生产田,细菌与放线菌表现尤其明显,收获期超高产田B/F值（细菌与真菌数量比）比播种期高2.03倍,比常规生产田高3.02倍,常规生产田收获期与播种期的B/F值变化不显著;超高产田土壤脲酶活性在播种31 d（拔节期）后低于常规生产田,转化酶活性播种58 d（开花期）后快速下降,低于常规生产田.     

水氮互作对小麦籽粒蛋白质、淀粉含量及其组分的影响

以两个不同品质类型的小麦品种（强筋品种豫麦34、弱筋品种豫麦50）为材料,在大田条件下,研究了3个灌水处理（W₁：拔节水;W₂：拔节水+花后15 d灌浆水;W₃：拔节水+灌浆水+花后28 d麦黄水）和3个氮肥水平（0、150、270 kg·hm^-2）对籽粒蛋白质、淀粉含量及其组分的影响.结果表明：270 kg·hm^-2的施氮量有利于提高强筋小麦（豫麦34）籽粒蛋白质含量,籽粒清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量明显提高,谷/醇增大;支链淀粉和总淀粉含量提高,直/支下降;籽粒产量增加.弱筋小麦（豫麦50）在150 kg·hm^-2 的施氮量下,清蛋白和醇溶蛋白含量增加,球蛋白和谷蛋白含量下降,谷/醇降低;支链淀粉和总淀粉含量提高;不施氮肥或氮肥施用过多（270 kg·hm^-2）均影响籽粒蛋白质和淀粉的积累,使产量下降.W₂处理促进了籽粒蛋白质和淀粉积累,W₁或W₃处理均不利于籽粒蛋白质和淀粉积累,且导致籽粒产量下降.水、氮互作效应中,强筋和弱筋小麦分别以全生育期270 kg·hm^-2和150 kg·hm^-2施氮量配合拔节水+灌浆水（W₂）为比较理想的水氮运筹方式.     

天山南麓山前平原柽柳灌丛地上生物量

基于天山南麓山前平原柽柳灌丛样地调查和实验,研究了柽柳的地上生物量及其分布规律.结果表明,不同地貌带柽柳的地上生物量差异较大.在溢出带,柽柳的地上生物量最大,达1428.53 kg·hm^-2,其次是三角洲带和洪水剥蚀带,柽柳的平均地上生物量分别为745.97和544.37 kg·hm^-2,而两河交汇区柽柳的地上生物量最小,仅为111.18 kg·hm^-2.造成这种差异的主要原因是不同地貌带柽柳的密度不同.在轮台天山南麓山前平原4个地貌样带中,柽柳的地上生物量与表层土壤盐分含量均随地下水埋深的增加而下降,呈良好的相关性,但土壤盐分并不是影响柽柳地上生物量的主要因素,影响柽柳生长的主要生态因子是地下水埋深.     

Phosphorylation of polyprenols by phosphorous acid amides

Phosphorylation of the hydroxyl group of polyprenol by amides of phosphorous acid with the purpose of producing novel bioactive compounds has been investigated. Di- and monoamidophosphites and thiophosphates of polyprenol have been obtained. Their structure has been confirmed by ³¹P-, ¹H-, and ¹³C NMR spectroscopy and MALDI-TOF mass spectrometry.     

磷高效水稻根系对低磷胁迫响应的差异蛋白分析

以IR71331为材料,通过水培试验,采用双向电泳分离不同磷浓度下（低磷浓度为0.5 mg·L^-1,对照为10 mg·L^-1）水稻生长3 d和6 d根系差异蛋白.结果表明：与对照相比,低磷胁迫下共有29个蛋白,其中3 d时间点有17个蛋白上调、11个下调、1个新增,6 d时间点有8个上调、19个下调、1个抑制表达、1个无明显变化 .经鉴定,其中的10个差异表达蛋白可归为信号转导相关蛋白、基因表达相关蛋白、代谢相关蛋白离子转运相关蛋白4个功能类群.信号转导相关蛋白分别为富含甘氨酸RNA结合蛋白和类似参与磷酸盐饥饿反应调控子;基因表达相关蛋白分别为推定的mRNA前体剪接因子SF2和推定的AAA蛋白酶家族FtsH;代谢相关蛋白分别为腺苷酸琥珀酸裂解酶、丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpin)、S-腺苷蛋氨酸合成酶（SAM）和类似MYB类转录因子;离子转运相关蛋白分别为阳离子转运ATP酶和肌浆网膜蛋白.这些蛋白分别参与了信号识别、信号调控、mRNA 的剪接、信号传递、蛋白质降解、细胞体内离子转运和平衡等生理过程.其中serpin、SAM和MYB类转录因子是水稻响应低磷胁迫的关键蛋白.水稻根系对低磷胁迫存在着一个复杂的抗逆信号应答和代谢调控网络,其作用机理可以通过差异表达的蛋白质得以体现.     

Recovery of phosphorous from swine wastewater through crystallization

All the phosphate rock Japan needs must be presently imported from abroad because the country has no subterranean phosphorous resources. Therefore, there is a need to accelerate the development of and establish the technologies for phosphorous recovery from waste and wastewater. Swine wastewater has a high potential for phosphorous recovery in Japan. A reactor for removing and recovering phosphorous from swine wastewater was designed with dual functions, crystallization through aeration and separation of formed struvite by settling. However, a dehydration, composting and characterization process was first needed before using sediment sludge, including struvite, on farmland, since the struvite will settle along with huge amounts of other suspended solids (organic matter). For the recovery of pure struvite, an accumulation device was designed and its efficiency examined. The device has a struvite-accumulation face made of stainless steel wire mesh (1 mm in diameter, 1 cm(2) square) to reduce its total weight. During submergence in the aeration column of the demonstration reactor, struvite cross-bridged and accumulated on the face of the device. The struvite could be scraped off easily with only a light brushing, and was found to be approximately 95% pure. Because this device is a very simple structure, it is thought to be acceptable to swine farmers.     

Bioturbation-induced phosphorous release from an insoluble phosphate source

The influence of bioturbation caused by common carp fry in 5 L jars (5 L each) in the laboratory and in 150 L outdoor vats in increasing the fertilizer value of phosphate rock was evaluated. Soluble reactive phosphate (SRP) was determined to quantify the effects of bioturbation, fish excrements and soil. The level of SRP was always lowest in the control series. Introduction of common carp fry resulted in a net increase of 0.09-0.10 mg L(-1) of SRP attributable to the effect of fish excrement. Bioturbation caused by common carp resulted in a 64.8-90% influx of phosphate from bottom soil in the presence of phosphate rock but only about 6.3-7.2% in the absence of phosphate rock. The bioturbation that occurred in these treatments resulted in a significant release of phosphorous into the overlying water from the apatite source. The results confirm the benefits of the application of environmentally friendly phosphate rock in fish farming ponds at low cost.     

Digestibility of phosphorous in cereals and co-products for animal feed

Feed ingredients used in swine diets contain various levels and availabilities of nutrients. Nutritional precision evaluation of each ingredient is necessary for formulating diets of pigs. Especially, phosphorous (P) is one of important nutrients for metabolism. However, current data of P digestibility were most apparent digestibility. Therefore, this study was aimed to estimate the coefficient of total tract standardized digestibility (CTTSD) of P in cereals and various co-products used in pig diet. Twelve barrows (initial BW?±?SD, 46.70?±?3.21?kg) were used in this experiment. The experimental design was a 12?×?8 incomplete Latin square with 12 diets and 8 periods. Experimental diets were consisted of barley, wheat, lupine kernel (LK), soybean meal (SBM), almond meal (AM), corn gluten meal (CGM), corn gluten feed from China (CGF-C), corn gluten feed from Korea (CGF-C), wheat bran (WB), rice bran (RB), lupine hull (LH) and P-free diet. The CTTAD of Ca was higher in AM than RB and CGF-K. The LK and CGM showed greater CTTSD of P than RB and LH. In conclusion, our results indicated that the cereals and co-products as P sources were the ideally used as an ingredient in mixed diets of the growing-finishing pigs.     

生物含磷大分子与铀酰相互作用模拟计算研究

【目的】针对UO₂²⁺_主要在生物细胞表面生成微纳米片状磷酸氢铀酰矿化体这一前期研究基础。【方法】本文采用模拟计算的方法,探究了磷脂（生物共有）、脂多糖（革兰氏阴性菌特有）、磷壁酸（革兰氏阳性菌特有）、植酸（植物特有）4种生物壁膜及胞外含磷大分子（biological macromolecules with phosphorous,BCP）与UO₂²⁺_之间的相互作用力、作用能和间距等。【结果】蒙特卡罗分析结果表明：在弱酸性(UO₂²⁺₎、中性至弱碱性(UO₂²⁺_与CO32–共存)两种体系下,BCP对UO₂²⁺_的吸附均容易发生,吸附能分布在–109 kcal/mol至–114 kcal/mol之间。分子动力学结果显示,UO₂²⁺     

Direct ammonium fumarate production by Rhizopus arrhizus under phosphorous limitation

Direct ammonium fumarate production from glucose-based media with Rhizopus arrhizus NRRL 1526 was obtained using 2-kmol (NH₄)₂CO₃ per-m³ as neutralising agent and controlling mycelial growth by phosphorous (P) limitation. As the P level in the production medium was increased from 0 to 0.3-kg of KH₂PO₄ per m³, the fumarate yield decreased from 0.32 to 0.13-g per-g of glucose consumed; maximum ammonium fumarate productivity (0.46-kg-m^–3-h^–1) was obtained when using 0.1-kg phosphate-m^–3.     

不同磷浓度对玉米生长及磷、锌吸收的影响

在不同磷水平(0.1、1.0、5.0、10和100μmol·L^-1P)的水培液中培养玉米苗,测定不同培养时期玉米的生长和玉米植株对P、Zn吸收和利用效率.结果表明,玉米在100μmol·L^-1P的溶液中生长速率最大,而根冠比在0.1μmol·L^-1P的溶液中为最大.随着水培液中P水平的增加,植株对P的吸收速率增加,而利用效率降低;玉米根系含Zn量增加,而冠层含Zn量变化不大,说明增P使Zn在根内富集,Zn向冠层转移速率较小,玉米幼苗根系中P和Zn的浓度呈正相关关系.     

植物吸收在人工湿地去除氮、磷中的贡献

探讨了植物在人工湿地系统处理污水中的作用,并分析了影响植物生长的主要环境因素,结合实例分析了湿地植物吸收氮磷在不同生长期的变化和其在去除氮磷营养物中的贡献,认为通过秋冬季的植物收割去除的氮磷量比较低,植物可以作为冬季保温材料而不收割,提出通过组合技术来改善破人工湿地氮磷去除能力的思路.