荷兰有关利用植被过滤带控制径流中污染物的研究

牲畜废弃物及其积存处是地表径流中硝态氮污染物的重要来源。植被过滤带 (VFS)能有效地减少牲畜饲养区域地表径流中的营养沉积物和固体悬浮物 ,然而 ,其控制径流中的水溶性营养物和细菌的效果还不十分清楚。对羊茅草过滤带研究表明 ,上游施粪肥的植被过滤带 ,1997年减少径流中硝态氮 (NO3-N)流失 97% ,1998年减少99% ;在两次径流观测中 ,大肠杆菌的数量也有显著减少 ,分别为 6 4 % (19970 7)、87% (19980 8)。水流流经植被过滤带的时间是影响地表径流中硝态氮和细菌减少的最重要因素

缓/控释肥料研究进展

缓/控释肥料对作物产量的影响因作物种类、肥料种类和试验条件而异,大多数植物增产比较明显,如大豆使用长效尿素,与普通尿素相比增产幅度最高可达33%。各种类型的缓/控释肥料,均可不同程度的提高肥料利用率。缓/控释肥料在农业上的应用能有效地保护生态环境,如抑制土壤NH4+向NO3-氧化,减少土壤NO3-的积累,从而减少氮肥以NO3-形式淋溶损失,减少了施肥对环境的污染;可以减少土壤N2O的释放等。提出了目前缓/控释肥料在农业应用中存在的问题及今后的发展方向。

石灰性土壤供氮能力几种化学测定方法的评价研究

以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物累积吸氮量为参比,对8种反映旱地土壤供氮能力的化学方法进行比较研究。结果表明,在一定程度上,可用有密切关系的土壤全氮或有机质,反映有机氮或全氮存在较大差异的土壤供氮能力,但其灵敏性较差。石灰性土壤矿质氮,特别是NO3--N与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量之间有较高相关性(r=0.884,P<0.01),而与淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量间相关系数仅为0.472(P<0.05),说明矿质氮可反映土壤当前供氮水平,而不能反映土壤潜在供氮能力;石灰性土壤起始NO3--N对各化学方法与作物吸氮量之间相关性影响较大。酸性高锰酸钾法既可反映土壤潜在供氮能力,也可反映土壤总供氮能力;酸性高锰酸钾法的修订方法,即硫酸—高锰酸钾法提取出的NH4+-N值接近于KCl水浴法提取出的NH4+-N值,该方法在反映土壤总供氮能力方面与酸性高锰酸钾法相当,但在反映土壤潜在供氮能力方面不及酸性高锰酸钾法优越。KCl水浴法在评价石灰性土壤供氮能力方面,与酸性高锰酸钾法的效果基本相同;沸水浸取法和NaHCO3-UV...

施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮的影响

研究施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区不同土层土壤矿质氮含量和累积量的影响。【方法】试验设作物和施肥2个因子,分析不同施氮水平和不同作物处理下黄土高原水蚀风蚀交错区0~100 cm土层土壤矿质氮的差异。【结果】不同施氮处理对土壤硝态氮含量及矿质氮累积量有明显影响,土壤硝态氮含量和0~100 cm土层土壤矿质氮累积量均随施氮量的增加而增加,但施氮量对土壤铵态氮的影响较小;不同施氮条件下,不同土层土壤硝态氮含量和矿质氮累积量均以0~20 cm土层最高,从总体上看,随着施氮量增加,较深土层(80~100 cm)土壤硝态氮含量和矿质氮累积量亦有所增加;不同作物间,除施90 kg/hm2磷+45 kg/hm2氮处理时,种植黑麦草作物的0~20cm土层土壤NO3--N含量有所增加外,其余施氮处理对种植两种不同作物土壤的NO3--N含量和NH4+-N含量均未产生明显影响,在相同施氮处理下,黑麦草地和苜蓿地0~100 cm土层土壤总矿质氮累积量的差异不明显。【结论】不同水平氮肥处理均对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮含量及累积量有一定影响,土壤矿质氮含量及累积量均与施氮量密切相关。

黄土高原坡地苹果园土壤肥力及矿质氮累积分析

采用田间取样与室内分析相结合的方法,研究了黄土高原坡地苹果园肥力状况与矿质氮累积。结果表明,坡地苹果园土壤肥力低,氮、磷严重缺乏,钾相对丰富,土壤属于砂壤土,通气性强,保肥、保水性差。0—60cm土层土壤有机质含量为9.24～28.12g/kg,全氮为0.22～0.60g/kg,速效磷为0.17～16.08mg/kg,速效钾为80.06～168.39mg/kg;黄土高原坡地苹果园中NO3-—N有深层累积分布,累积深度大于2m,在180—200cm层最高累积量达249.61kg/hm2,而NH4+—N无深层累积。不同施肥处理对土壤剖面中的NH4+—N和NO3-—N含量分布影响不同,对NH4+—N含量和分布影响不明显,但不同施肥方式对NO3-—N含量分布影响显著。施加氮肥促进NO3-—N深层累积,施加磷肥有助于降低土层中的NO3-—N含量,缩小富集量的分布范围。

玉米地膜覆盖的土壤环境效应

通过田间试验研究了地膜覆盖和露地栽培对玉米的土壤温度、水分、养分、盐分含量和土壤生物学特性及硝酸盐含量的变化。结果表明,在玉米生长前期,地膜覆盖5,10,15,20,25 cm土层的土壤日平均温度比露地提高2.4℃、3.0℃、2.9℃、2.2℃、2.7℃,6~7月份比露地降低1.1℃、0.5℃、0.5℃、0.6℃、0.6℃。地膜覆盖0~10,10~20,20~30,30~40 cm土层的土壤含水量分别比露地增加18.84%、10.67%、11.12%和8.9%。地膜覆盖增强了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增加了土壤微生物的数量、CO2浓度、土壤呼吸和土壤NO3--N的含量,减少了土壤氮素的损失。地膜覆盖降低了土壤有机质、氮素、速效磷的含量、过氧化氢酶和脲酶的活性及土壤表层的盐分含量。地膜覆盖提高了玉米的生物量和经济产量。

氮素形态和铁营养对玉米苗期生长及体内铁分布的影响

以玉米(Zea mays)品种‘豫玉-22’为材料,采用营养液培养方法,研究了低铁和正常供铁条件下供应不同形态氮素对玉米苗期生长及体内铁分布的影响。结果表明:(1)与低铁介质相比,常铁介质增加了各氮素处理玉米幼苗的株高、地上部干重、全株干重,降低了根冠比,其中硝态氮处理表现得尤其突出;与供应硝态氮(NO3--N)相比,增施铵态氮(1/2 NO3--N+1/2 NH4+-N,NH4+-N)能明显促进低铁介质中玉米生长,但在常铁介质下作用不明显。(2)相比于低铁介质,正常供铁显著提高了相应处理玉米新叶叶绿素含量及净光合速率;2种供铁介质中,NH4+-N处理的新叶叶绿素含量以及净光合速率均高于其它氮素处理。(3)相比于低铁介质,正常供铁处理总体上增加了玉米各部分活性铁含量和全铁含量,对NO3--N处理的新叶活性铁含量增加尤其明显;2种供铁介质中,NH4+-N均有利于提高新叶活性铁含量和植株地上部全铁含量。(4)玉米新叶活性铁含量不仅与其叶绿素含量显著正相关(r=0.979**),也与叶片净光合速率显著正相关(r=0.950**)。研究发现,供铁状况显著影响玉米新叶的叶绿素含量及其净光合速率且与供氮形态存在互作;供应...

半湿润地区农田夏玉米氮肥利用率及土壤硝态氮动态变化

以土垫旱耕人为土为供试土壤,通过田间试验,研究了不同施氮量下(0、45、90、135和180 kg.hm-2)夏玉米生育期土壤剖面NO3--N的变化特征、氮素利用率及施氮量与土壤NO3--N残留的关系.结果表明:在整个生育期内,土壤NO3--N含量均以0~20 cm土层最高,且施氮量越高,NO3--N含量也越高;0~60 cm土层NO3--N含量变化显著,60~100 cm土层NO3--N含量变化不大.夏玉米整个生育期,受玉米对氮素的需求和降雨的影响,0~100cm土层NO3--N累积量呈波动式降低趋势;当施氮量小于135 kg.hm-2时,作物氮肥利用率随施氮量的增加而显著提高,但当施氮量超过135 kg.hm-2时呈下降趋势.氮肥农学利用率随施氮量的增加而减小,氮肥生理利用率随施氮量的增加而递增.土壤中残留NO3--N与施氮量呈极显著正线性相关关系(R2=0.957**,n=5);施氮处理籽粒产量显著高于不施氮处理(P<0.05);施氮量与籽粒产量呈极显著正线性相关关系(R2=0.934**,n=5).在本试验条件下,夏玉米生长季适宜施氮量为135 kg.hm-2.该施氮水平可保证效益和环境的双赢.

硫脲对脲酶活性和尿素氮转化的试验初报

本试验研究了硫脲(TU,0.1%,0.3%,0.5%,1.0%,5.0%)不同浓度对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化的影响。室内培养表明,硫脲既是一种弱脲酶抑制剂又是一种硝化抑制剂。硫脲对脲酶活性和尿素水解均有显著的抑制作用,但是作用时间较短;硫脲用量为0.1%时,就起到了抑制作用,用量0.3%～1.0%之间差异不显著,用量1.0%～5.0%之间抑制效果随用量增加而加强。硫脲不仅延缓了土壤NH4+-N的释放高峰期一周,而且降低了土壤中NO3--N的富集,使NO3--N的释放高峰期向后推迟了10天。本试验条件下,土壤中的NH4+-N向NO3--N转化的时间大约为7～10天;土壤中有效氮的释放曲线主要取决于土壤NH4+-N的浓度,受NO3--N的影响次之。

硫脲及抑制剂组合对土壤尿素氮转化和玉米产量的影响

采用培养试验和田间小区试验相结合,研究了两种浓度硫脲及低用量硫脲和硝化抑制剂双氰胺(DCD)、脲酶抑制剂苯基磷酰二胺(PPD)组合对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化和玉米产量的影响。培养试验表明,硫脲及抑制剂组合对土壤脲酶活性有显著的抑制作用,抑制时间为2周。TU、TU1+DCD和TU1+PPD,对土壤NH4+-N的释放、NH4+-N向NO3--N的进一步转化有显著的抑制作用,进而影响土壤中速效氮的总量变化。田间试验表明,施用抑制剂显著增加了玉米百粒重和产量,增产幅度为9.14%1~1.49%。

硫酸盐还原菌EMZY-1生理生化特性研究及16SrDNA序列分析

菌株EMZY-1是一株从中国大庆油田回注水中分离得到的硫酸盐还原菌(SRB)。通过对该菌株的形态、培养特征、生理生化特征的研究以及16S rDNA序列分析表明:该菌株为革兰氏阳性菌;细胞为棒杆状,端生孢子,大小约0.3×1.7(μm);温度低于10℃、高于60℃无明显生长;pH低于5.0、高于12.0无明显生长;NaCl质量浓度达到10%菌株不能生长;能在蔗糖、葡萄糖、甘露醇为C源的培养基上生长;NH4+、NO3-为菌株良好N源。菌株EMZY-1属于梭菌科。16S rDNA序列分析表明该菌与梭菌科中的Garciella nitratireducens菌同源性最高(99%),GenBank的注册号为EU275367,国内尚未见报道该类SRB。

模拟酸雨对荔枝园土壤氮素迁移和土壤酸化的影响

采用短期室内淋溶方法研究了模拟酸雨对供试荔枝果园土壤全N、碱解N、硝态N、铵态N含量变化的影响。结果表明,各处理土壤淋出液的全N、硝态N、铵态N含量随着模拟酸雨酸度的增强而依次增加,其中pH 2.5酸雨淋溶处理与其它处理间的淋出液含量差异显著,而pH≥4.5酸雨淋溶处理与对照(pH 6.5)间的差异大部分不显著;各处理的土壤较淋溶前其全N、NO3-_N(pH 2.5酸雨处理例外)、NH4+-N的含量均有增加趋势。引进土壤的实际酸化速率H+产生值衡量供试土壤的酸化,只有pH 2.5的模拟酸雨淋溶促进了土壤的酸化,而pH≥3.5的模拟酸雨处理对土壤的酸化具有一定的缓冲作用,且土壤酸度减弱。

黄土高原沟壑区不同施肥条件下土壤剖面中矿质氮的分布特征

在黄土高原沟壑区长期施肥对土壤剖面中的 NH4- N、NO3 - N含量分布影响不同。长期不同施肥处理对 NH4- N含量和分布保持相对稳定 ;但不同施肥对 NO3 - N含量分布影响显著。凡施氮肥处理中 ,土壤剖面中出现了 NO3 - N深层富集分布。土壤剖面中 NO3 - N深层富集分布是作物降雨等条件的综合影响下经多年累积而形成的。其中 N处理中 ,NO3 - N富集深度的最大为 12 0 cm～ 2 0 0 cm,富集量为 2 91.4kg/ hm2。NPM处理中 ,NO3 - N富集量最大356.8kg/ hm2 ,但富集分布深度降低 60 cm～ 12 0 cm。 NP处理可有效降低 NO3 - N富集量169.9kg/ hm2和富集分布深度 80 cm～ 140 cm。不施氮肥处理中 ,NO3 - N含量分布在整个土壤剖面显著降低。

黄土丘陵区油松人工林和白桦天然林细根垂直分布及其与土壤养分的关系

在黄土高原子午岭林区,对油松人工林、白桦天然林细根生物量、比根长、根长密度和细根表面积的垂直分布特征,以及这些根系指标与土壤水分、土壤容重、氮素和有机质的关系进行了研究。结果表明,油松人工林细根生物量随土壤深度增加呈单峰曲线,白桦林细根生物量随土壤深度增加呈减少趋势;油松林大部分根系生物量集中分布在0—40 cm土层中,其中0—20 cm土层占37%以上,20—40 cm集中了41%以上;表层土壤(0—20 cm)具有较高的比根长、根长密度和细根表面积,而底层(40—60 cm)的比根长、根长密度和细根表面积最低。油松林土壤全氮和有机质含量垂直变化趋势相似,随土壤深度的增加而降低;硝态氮(NO3--N)均随土壤深度的增加呈单峰曲线变化趋势,而铵态氮(NH4+-N)随土壤深度增加呈先降低后增加的抛物线趋势。白桦林75%的细根生物量集中在0—20 cm土层,比根长、根长密度和细根表面积的垂直分布规律与油松林相似,表层土壤白桦林细根表面积是油松人工林的3.91倍,而20—40 cm土层白桦林细根表面积比油松人工林降低了33%。白桦林土壤全氮、有机质含量、NO3--N和NH4+-N垂直变化趋势与油松林相似。土壤水分、...

酿造污泥的农业利用对地下水的影响

本文通过模拟渗滤实验对酿造残渣(NovoGro)在天津地区农业利用可能产生的环境影响-氮素对地下水的潜在污染———进行了比较系统的研究。结果表明,氮素(主要是NO3-)在土壤中的迁移和积累行为在不同作物和土壤条件下是有差异的。在水田中施用NovoGro,不会引起水体的氮素污染问题;旱田(小麦)表层土壤和下渗水中NO3--N的含量则随NovoGro的施用量的增加而增加,当施用量达到45t/hm2时足以造成地表径流和地下水的NO3--N污染。