模拟降雨下麻栎林地表径流和壤中流及氮素流失特征

为探讨人工林地地表径流和壤中流产流机制及其氮素流失规律,选择鲁中南山区典型林地麻栎林为研究对象,采用模拟降雨试验方法,研究麻栎林与荒草地的产流及氮素流失特征。结果表明:(1)麻栎林的总产流量、地表径流量、壤中流量分别是荒草地的80.5%、61.4%、162.2%。地表径流产流呈不断增加且趋于稳定的特征;壤中流产流时间明显滞后于地表径流的,产流过程径流量波动比较小,保持相对稳定。地表径流量和壤中流量随时间的变化过程可分别通过对数函数和多项式函数进行模拟。(2)麻栎林的全氮总流失浓度、地表径流全氮流失浓度、壤中流全氮流失浓度为11.5、13.1、8.9 mg/L,分别比荒草地低19.0%、13.8%、8.2%。地表径流全氮流失浓度一般前期较大,而后递减并趋于稳定;壤中流全氮流失浓度在整个产流过程中保持相对稳定。地表径流和壤中流全氮流失浓度随降雨时间的变化过程可分别通过幂函数和多项式函数进行模拟。(3)在整个降雨产流过程中,麻栎林和荒草地的地表径流量分别占总产流量的61.8%和81.1%,麻栎林和荒草地的地表径流全氮流失量分别占全氮总流失量的70.4%和87.0%,径流、氮素的流失都以地表径流为主。与荒草地相比,麻栎林具有明显增加壤中流,减少氮素流失效果。     

灌溉方式和施氮量对棉田氮肥利用率及损失的影响

在田间条件下,研究不同灌溉方式(滴灌和漫灌)和不同施氮水平(0、240、360、480kg N·hm-2)对棉田氮肥利用率及损失的影响,并定量分析了氮肥被植株吸收、土壤硝态氮残留,以及氨挥发、硝态氮淋溶损失、硝化反硝化损失等氮素循环转化途径.结果表明:滴灌棉花籽棉产量、植株吸氮量和氮肥利用率均显著大于漫灌.漫灌土壤硝态氮残留量显著高于滴灌;在不同施氮量处理中滴灌土壤氨挥发损失量占肥料氮施用量的比例为0.06％～0.14％,且显著高于漫灌;滴灌和漫灌硝态氮淋溶损失量占肥料氮施用量的比例分别为4.4％和8.8％,与漫灌相比,滴灌能显著降低淋溶水中硝态氮淋失量;滴灌和漫灌肥料氮的硝化-反硝化损失量分别占肥料氮施用量的17.9％和16.8％.硝态氮淋溶和硝化-反硝化损失是新疆棉田氮素损失的主要途径.     

灌水量和灌水时期对小麦耗水特性和氮素积累分配的影响

在田间试验条件下,以小麦品种济麦20为材料,研究了不同灌水处理对小麦的耗水特性和氮素积累分配的影响.试验设置7个处理:不浇水(W0);拔节期和开花期浇水,每次灌水量为30mm(W1)、60mm (W2)、90mm(W3);拔节期、开花期和灌浆期浇水,每次灌水量为30mm(W4)、60mm (W5)、90mm(W6).研究结果表明:(1)随灌水量的增加,总耗水量逐渐增加,土壤耗水量和降水量占总耗水量的比例降低.产量和水分利用率最高的W2和W4处理总耗水量分别为413.87,362.15mm;灌溉量、降水量、土壤耗水量分别占总耗水量的比例为29%、36.34%、34.66%,24.85%、41.53%、33.62%;两个处理比较,W4处理提高了对降水的利用比例,但降低了对灌溉水的利用比例.通过对全生育期0～200cm不同土层土壤耗水量的研究得出,W0和W1处理的深层土壤耗水量较低,W3、W5、W6处理的0～200cm 每个土层土壤耗水量均较低,对W2和W4处理,小麦能够利用120～200cm的深层土壤水分,其土壤贮水消耗量显著增加.(2)W2处理的籽粒氮素积累量较高,W1、W4处理籽粒中的氮素分配比例显著高于其它处理,有灌浆水的处理,尤其是灌浆水高于30mm的处理,营养器官氮素转移率和贡献率显著降低;W4处理的籽粒蛋白质含量较高,W2和W4处理的籽粒蛋白质产量显著高于其它处理.(3)籽粒产量随着灌水量的增加先升高后降低,其中W2和W4处理显著高于其它处理;W4处理的产量水分利用效率和蛋白质产量水分利用率显著高于其它处理.结果表明,W4为本试验条件下高产节水的最佳灌水处理.     

长期施肥对黄土旱塬农田土壤氮素生理菌群和解磷菌的影响

土壤功能微生物能促进农田生态系统养分转化和维持土壤生态环境系统稳定性。本研究基于国家黄土高原长武农业生态试验站长期定位施肥试验区,研究不施肥(CK)、施用中量氮肥(N₁₂)、施用高量氮肥(N₂₄)、施用中量磷肥(P₁₂)、施用高量磷肥(P₂₄)、施用中量氮磷肥(N₁₂P₁₂) 6种处理下土壤可培养功能微生物氮素生理菌群和解磷菌丰度,探讨长期施肥对黄土旱塬农田土壤功能微生物活性影响及其对环境指标的响应。结果表明:长期施肥对各氮素生理菌群数量影响较大,其丰度好氧自生固氮菌>氨化细菌>亚硝化细菌>反硝化细菌;单施肥处理的氨化细菌和亚硝化细菌的变化规律相同,均随氮、磷肥施用量的增加而减少,而好氧自生固氮菌变化与之相反;无机磷细菌对氮肥的响应程度较高,磷肥对无机磷细菌丰度影响不明显;施加磷肥可降低土壤中有机磷细菌丰度,促进有机磷矿化;相关性分析表明,土壤氮素生理菌群、解磷菌丰度与各土壤理化指标存在一定程度的相关性,氨化细菌与硝态氮呈显著负相关,而与...     

砒砂岩区不同施氮水平下5种潜在适生植物氮素利用比较研究

鄂尔多斯高原砒砂岩区土壤贫瘠、水土流失强烈,土壤氮素养分也是该区域植被恢复重建的主要限制因子.该研究以3种乡土种芨芨草(Achnatherum splendens)、长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)和沙棘(Hippo-phae rhamnoides)与2种外来种掌叶大黄(Rheum palmatu...     

氮素水平对籼、粳稻主要数量性状遗传力的影响

本文在0、35、75、105公斤/公顷4个纯氮水平下,考察了籼、粳稻各10个品种株高、结实率等12个主要数量性状遗传力的变化规律。结果表明,性状不同,其遗传力受氮素的影响程度也不同,两亚种皆然,但籼稻的遗传力均比粳稻的高,籼稻群体比粳稻群体更具遗传多样性。因此,育种实践中,应将目标性状设在最宜于其遗传信息充分表达的氮素水平下进行选择。     

Growth,Nitrogen Uptake and Flow in Maize Plants Affected by Root Growth Restriction

The objective of the present study was to investigate the influence of a reduced maize root-system size on root growth and nitrogen （N） uptake and flow within plants. Restriction of shoot-borne root growth caused a strong decrease in the absorption of root ： shoot dry weight ratio and a reduction in shoot growth. On the other hand, compensatory growth and an increased N uptake rate in the remaining roots were observed. Despite the limited long-distance transport pathway in the mesocotyl with restriction of shoot-borne root growth, N cycling within these plants was higher than those in control plants, implying that xylem and phloem flow velocities via the mesocotyl were considerably higher than in plants with an intact root system. The removal of the seminal roots in addition to restricting shoot-borne root development did not affect whole plant growth and N uptake, except for the stronger compensatory growth of the primary roots. Our results suggest that an adequate N supply to maize plant is maintained by compensatory growth of the remaining roots, increased N uptake rate and flow velocities within the xylem and phloem via the mesocotyl, and reduction in the shoot growth rate.     

荒漠草原灌丛引入过程中土壤氮矿化的季节动态及其影响因子

选取封育草地、放牧草地、不同年限(引入柠条3、12、22年)/密度(间距2、6、40 m)的灌丛地为对象，研究荒漠草原-退化-灌丛引入过程中生长季(4—10月)土壤氮矿化的季节动态及其影响因子。结果表明：0～10 cm表层土壤水分具有明显的季节特征，0～200 cm剖面土壤水分随灌丛年限和密度增加而加剧消耗；与放牧草地和封育草地相比，灌丛对土壤碳氮磷养分的促进作用随灌丛年限和密度的增加呈现先强后弱趋势；生长季动态和草地变化对土壤氮矿化过程产生显著影响，土壤NO₃^-、微生物生物量碳和氮在生长季中期(6—8月)显著升高，其中NO₃^-占总无机氮的比值由封育草地30.5%增至灌丛地69.5%。NH₄⁺受生长季动态影响大于草地变化，其含量在生长季后期(10月)升高。在草原-退化-灌丛引入过程中，灌丛年限和密度的增加显著增大荒漠草原土壤硝化和铵化作用的生长季动态差异，而对微生物生物量碳和氮的影响不显著；土壤NH₄⁺和NO     

播种方式对黄淮海麦区西部冬小麦氮素利用与产量形成的影响

为探索黄淮海麦区最优播种方式，明确不同播种方式对冬小麦产量和氮效率的影响差异及其机制，本研究于2016—2019年连续3个生长季在黄淮海麦区西部的晋南地区设置宽幅匀播(WSS)、探墒沟播(FS)、立体匀播(TDUS)3种优化播种方式和常规条播(CDS,对照)开展田间试验。结果表明：2016—2019年3个冬小麦生长季的温度、光照、降水等气象要素存在较大的年际及年内变化；与常规条播相比，优化播种方式下，得益于单位面积穗数增加，3个生长季小麦籽粒产量分别提高18.3%～55.5%、8.6%～22.3%、10.9%～39.5%。氮素吸收率显著提升5.8%～57.1%,花前氮素转运比显著提高3.0%～15.3%,氮效率显著提高7.9%～35.7%。综合气象要素与大田数据构建结构方程模型发现，优化播种方式可以通过减少极端低温对小麦群体大小的负面影响，提高群体氮素积累速率和花前氮素转运量，确保高穗数群体籽粒氮素的供应量，实现高产高效栽培。在气象因子均衡的2016—2017年生长季，宽幅匀播、探墒沟播和立体匀播均提高了群体氮素积累量与转运量，并优化了产量构成因子，进而实现了高产高效；在气象因子分布不...