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基于15n示踪的酿酒葡萄氮素营养需求分析

中国土壤与肥料 2022年第8期 165-171页

作者：蒋婷婷闫鹏科于茹马婷慧王锐宁夏大学农学院宁夏银川750021 东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150030 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所宁夏银川750002 宁夏葡萄与葡萄酒研究所宁夏银川750021

植物在不同时间对氮素营养的需求迥异,为掌握宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄氮素分布特征和营养需求规律,以7年生“赤霞珠”为研究对象,每株施氮255.10 g(^(15)n-硫酸铵10 g+普通硫酸铵245.10 g)。利用^(15)n同位素示踪技术,在施氮后35、70、10... 详细信息

植物在不同时间对氮素营养的需求迥异,为掌握宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄氮素分布特征和营养需求规律,以7年生“赤霞珠”为研究对象,每株施氮255.10 g(^(15)n-硫酸铵10 g+普通硫酸铵245.10 g)。利用^(15)n同位素示踪技术,在施氮后35、70、105、140和160 d采集土壤和酿酒葡萄根、茎(茎分为主干、一级分枝、二级分枝)、叶、果,对其^(15)n丰度和全氮量进行测定分析。计算不同时间各器官肥料中吸收分配到的^(15)n量对该器官全氮量的贡献率(ndff)、分配率、氮肥利用率、残留率以及损失率。结果表明:根、主干、一级分枝、二级分枝、叶和果的干物质量均在施氮后70~105 d明显增加,施氮后105 d的干物质量较施氮后70 d分别增加了95.19%、4.23%、6.51%、58.58%、30.00%和219.84%。在施氮后70~105 d,根、主干、一级分枝、二级分枝、叶和果的ndff值明显上升,施氮后105 d的ndff值较施氮后70 d分别增加了6.38、5.89、5.87、7.25、4.34和7.01个百分点。根的^(15)n分配率在施氮后35 d高于其他施氮时期,为1.46%。主干、一级分枝和二级分枝的^(15)n分配率均在施氮后160 d高于其他施氮时期。根、主干、一级分枝、二级分枝、叶和果的^(15)n分配率在施氮后70~105 d均明显增加,施氮后105 d的^(15)n分配率较施氮后70 d分别增加了5.26、0.52、0.24、2.55、3.70和3.21个百分点。综上所述,酿酒葡萄在施氮后70~105 d为氮素吸收峰值期,在此期间应注重氮肥的施入。整个施氮时期酿酒葡萄的氮肥利用率为38.97%,氮肥残留率为17.77%,氮肥损失率为43.25%。

关键词：贺兰山东麓酿酒葡萄 15n示踪氮素利用营养需求

基于15n示踪技术的添加氮在高寒草甸土-草系统的运移及其效果研究

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基于15N示踪技术的添加氮在高寒草甸土-草系统的运移及其效果研究

作者：张玉琪甘肃农业大学

学位级别：硕士

氮是影响青藏高原区域草地植物生长的重要因素,对该区域草地生态系统的结构和功能影响较大。高寒草甸土壤中可利用氮很少,草地施氮是提高牧草产量,恢复退化土壤的重要措施,但不合理的施用氮肥会降低肥料利用率。外源氮添加对土壤养分、... 详细信息

氮是影响青藏高原区域草地植物生长的重要因素,对该区域草地生态系统的结构和功能影响较大。高寒草甸土壤中可利用氮很少,草地施氮是提高牧草产量,恢复退化土壤的重要措施,但不合理的施用氮肥会降低肥料利用率。外源氮添加对土壤养分、植物群落结构、植物生物量、系统氮循环都有重要的影响。本研究以高寒草甸为研究对象,采用完全随机试验设计,划分为20个1 m×1 m的小区。在小区内施入0 g·m,10 g·m,20 g·m,30 g·m,40 g·m的Atom%为5.23的n标记尿素(CO(nH),氮含量为46%),随后在7、8、9、10月测定植物群落多样性、地上生物量、不同土层土壤养分含量、不同植物功能群和优势种植物生物量、整个植株及各部位含氮量,并结合n示踪技术研究氮素的运移以及植物对氮肥的吸收利用和土层氮肥残留率。旨在为退化高寒草甸的氮素营养管理和生态恢复提供理论依据。主要研究结果如下:(1)适量施用氮增加植物的生物量,禾本科植物效果最优,但降低植物群落物种多样性。(2)施氮肥增加植物氮含量,但过量施氮肥降低肥料利用效率。施入氮素的16.93%-47.61%被地上植物所吸收,根系中氮肥积累量最少。60-80 cm土层残留的氮很少,故施氮不会对地下水造成污染。(3)禾本科植物对氮肥吸收利用率最高,杂类草最低。(4)植物分配较多的氮素到叶片中,叶片是施入氮素的主要贮存器官。(5)施氮会增加0-20 cm土层土壤铵态氮、速效磷和硝态氮的含量。(6)在20 g·m-30 g·m施氮量下,植物生物量、植物氮含量及土壤养分最高;施氮量在10 g·m最经济,且对环境污染最小。

关键词：高寒草甸氮添加 15n示踪氮的运移植物含氮量土壤养分群落结构利用残留

^15n示踪法研究不同灌水处理对小麦氮素吸收分配及利用效率的影响

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植物营养与肥料学报 2011年第4期17卷 831-837页

作者：孟维伟王东于振文石玉山东农业大学农业部作物生物生态与栽培重点开放实验室山东泰安271018 山东省无棣县农业局山东无棣251900

通过田间试验,采用15n示踪法,设置全生育期不灌水(W 0)、冬水+拔节水(W 1)、冬水+拔节水+开花水(W 2)3个灌水处理,每次灌水60 mm,每个灌水处理下,设置15n尿素作底肥+普通尿素作追肥、普通尿素作底肥+15n尿素作追肥2个15n示踪处理的微区... 详细信息

通过田间试验,采用15n示踪法,设置全生育期不灌水(W 0)、冬水+拔节水(W 1)、冬水+拔节水+开花水(W 2)3个灌水处理,每次灌水60 mm,每个灌水处理下,设置15n尿素作底肥+普通尿素作追肥、普通尿素作底肥+15n尿素作追肥2个15n示踪处理的微区,研究不同灌水处理对小麦氮素吸收分配及利用效率的影响。结果表明,成熟期地上部植株氮素积累量及来源于土壤的氮素的积累量均为W 2>W 1>W 0;肥料氮的积累量为W 0、W 1>W 2。W 1处理基肥氮积累量及比例均显著低于W 0处理,追肥氮的积累量及比例均显著高于W 0处理;W 2处理基肥氮和追肥氮的积累量均显著低于W 0处理。成熟期肥料氮在植株各器官的分配量为子粒>茎秆+叶鞘>叶>穗轴+颖壳;各处理营养器官中基肥氮的比例高于追肥氮,子粒中追肥氮的积累量及比例高于基肥氮。子粒中分配的肥料氮量为W 0、W 1>W 2。W 1处理子粒产量最高,植株中肥料氮的积累量及利用率均高于W 2处理。说明灌溉冬水+拔节水促进了小麦对追肥氮和土壤氮素的吸收积累,提高了肥料氮的积累量和利用率;在此基础上增灌开花水,地上部积累的追肥氮量及其向子粒中的分配比例均显著降低,这是花后供水多导致产量和氮肥利用效率显著降低的生理原因。

关键词：小麦 15n示踪灌水量和时期氮素吸收分配肥料氮利用率

喀斯特地区甘蔗-土壤体系中氮素迁移转化特征研究

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喀斯特地区甘蔗-土壤体系中氮素迁移转化特征研究

作者：王家凤重庆三峡学院

学位级别：硕士

甘蔗是制造蔗糖的原料,是重要的糖料及经济作物,在我国广西、云南、广东等南方热带地区广泛种植,是当地农民经济来源的支柱产业之一。种植户为追求甘蔗高产而过度施用氮肥,但不合理施用降低了氮肥的利用率,增加农业成本和资源浪费,同时... 详细信息

甘蔗是制造蔗糖的原料,是重要的糖料及经济作物,在我国广西、云南、广东等南方热带地区广泛种植,是当地农民经济来源的支柱产业之一。种植户为追求甘蔗高产而过度施用氮肥,但不合理施用降低了氮肥的利用率,增加农业成本和资源浪费,同时氮肥在土壤中的迁移转化会造成土壤板结、肥力退化、水资源污染、空气污染以及农业面源污染等问题。针对此问题,本研究以广西百色区域土壤和甘蔗为研究对象,采用室内土柱试验、盆栽试验和田间试验相结合方式,研究不同土壤含水量下氮肥配施改良剂、抑制剂在土壤中的氮素水平方向迁移转化规律;采用15n示踪技术明确一次性施肥及多次施肥下甘蔗不同部位对于氮素的吸收以及在土壤-甘蔗在甘蔗氮素分布规律;不同氮、磷、钾的施肥配比以及施肥深度对甘蔗产量、品质及土壤肥力的影响。主要研究结果如下:(1)通过室内土柱试验发现:碳酸氢铵配施草酸和抑制剂后可显著延长nH4+-n含量在土壤中的水平迁移距离;硫酸铵配施草酸、nBPT在30%和40%含水量处理的土壤nH4+-n含量有所提高;氯化铵添加草酸在30%含水量处理的土壤nH4+-n含量最高,随着含水量的增加,nH4+-n含量呈现下降趋势,而配施抑制剂无显著变化;尿素配施DMPP在40%含水量和淹水状态显著提高土壤nH4+-n含量。碳酸氢铵配施DMPP在30%含水量下nO3--n含量要高于其他氮肥的处理,随着含水量的增加,土壤中nO3--n含量呈现降低趋势。所有处理下,氯化铵配施草酸在30%含水量下土壤的nH4+-n及土壤可溶性无机氮占比率最高,分别为55.29%、55.97%。(2)通过15n示踪盆栽试验研究发现:不同施肥处理的氮肥在甘蔗——土壤系统中去向分配显著不同。甘蔗各器官从肥料中吸收的氮比例在10～30%之间,从土壤中吸收的氮素比例则在70%以上;与常规分次施氮相比,采用一次性施肥处理可显著提高甘蔗的干物质量积累量,显著增加茎对于氮肥的吸收、肥料的回收量,甘蔗植株回收率达到了 50.78%,土壤中肥料残留量和损失量也显著低于常规施肥。综上,施入的氮肥主要被甘蔗吸收和残留在土壤中。一次性施肥的肥料回收率升高。(3)通过田间试验,研究表明:不同施肥比例及施肥深度处理可以均显著高于常规施肥处理。优化施肥比例及在15cm深度下进行施肥可增加甘蔗高度和糖分;总苗重增加了 35.26%;显著提高根际土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶及酸性磷酸酶含量,分别增加了 75.37%、50.94%、4.87%和24.56%;促进甘蔗茎的氮含量,增加52.24%;优化施肥比例及施肥深度的土壤综合肥力中等,较常规施肥的低土壤肥力有所增加。综上,与常规撒施相比,优化氮、磷、钾施肥比例及施肥深度15cm下的一次性施肥更符合甘蔗对于养分的需求。通过优化施肥及施肥深度的土壤综合肥力较常规施肥有所增加,可减少肥料的投入,降低成本。

关键词：甘蔗氮素抑制剂 15n示踪氮素迁移转化

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利用15n示踪研究烤烟氮素吸收分配规律

利用15N示踪研究烤烟氮素吸收分配规律

作者：刘喜庆河南农业大学

学位级别：硕士

2011年分别在河南省浓香型烤烟核心产区(郏县)和外围产区(方城县)利用n示踪技术，研究了烤烟大田不同生育期内对氮素的吸收积累情况，结果如下： 1、各生育期烤烟氮素积累情况烤烟氮素的快速吸收出现在移栽后40d-60d，之后增加缓慢;整... 详细信息

2011年分别在河南省浓香型烤烟核心产区(郏县)和外围产区(方城县)利用n示踪技术，研究了烤烟大田不同生育期内对氮素的吸收积累情况，结果如下： 1、各生育期烤烟氮素积累情况烤烟氮素的快速吸收出现在移栽后40d-60d，之后增加缓慢;整个生育期氮素在不同器官中积累量一致表现为：烟叶>烟茎>烟根，其中根系中氮素快速积累期出现在打顶后。就两个试验点比较而言，由于灌溉条件的差异，郏县点烟株生长前期偏旱烟株积累氮素较少，而生育后期氮素吸收强度增大，烟株积累了较多的土壤氮，烟叶落黄推迟，证明自然降水(或灌溉)能显著的影响烟株对肥料氮和土壤氮的吸收时期和总量。同时，试验结果还表明，烤烟在整个大田生育期内吸收的全部氮素，是以土壤氮为主要来源，土壤提供的氮素始终大于肥料氮供给，尤其是随着叶位的上升，烟叶中土壤氮的比例逐步增加。 2、烤烟对不同形态氮素的吸收特性在施氮量和施用方式、时期都相同的条件下，两试验点烤烟都表现出对硝态氮偏向吸收的特性，且吸收的氮素大部分积累在叶片中，在各生育期硝态氮利用率也显著高于铵态氮。两试验点相比，在移栽后40d时，方城点烤烟中积累了较多的硝态氮，郏县点烤烟则由于缺水烟株长势弱，对硝态氮和铵态氮的积累量差异不大，说明基肥中硝态氮对烤烟前期快速生长有重要意义，且在烟株长势较弱的情况下，对两种形态氮素吸收的选择性不明显;此外相对硝态氮来说铵态氮肥效更持久，在生育中后期仍可为烟株持续供氮。就不同部位叶片来说，随着烟叶部位的上升，叶片中积累的铵态氮和硝态氮占总氮比例不断降低，其中郏县点在移栽后60d-80d降幅较大，说明此期间烟叶中积累了较多的土壤氮。 3、烤烟对追肥氮的吸收情况移栽后40d-60d烟株对追肥氮的吸收量显著增加，说明追肥氮对满足烤烟旺长期氮素需求和提高肥料氮利用率具有重要意义;两试验点烟株生育前期积累的追肥氮绝大多数分布在叶片中，而到旺长期茎中追肥氮积累量增加较多，说明烟株吸收的追肥氮优先供应烟叶生长，对茎的生长也有重要意义。就不同部位叶片来说，下部叶中积累追肥氮占积累肥料氮比例在各生育期都是最高的，中部叶其次，上部叶最低。 4、成熟叶片中氮素的积累规律两试验点成熟叶片中积累肥料氮量占总氮比都随叶位上升而降低，且施氮量较少的郏县点降低幅度更大，其顶叶中肥料氮所占比重仅为7.57%，这一结果除受施氮量的影响外还与郏县点烟株生育前期长势弱，吸收肥料氮较少，而生育后期吸收较多土壤氮有重要关系。两试验点烤烟各部位成熟叶片积累的肥料氮中，相对铵态氮来说硝态氮贡献率更高，不同部位烟叶之间则相差不大。就不同时期施入的氮肥来讲，方城点成熟叶片中追肥氮占积累肥料氮的比例随叶位上升而增加，说明相对基肥氮来说，追肥氮对烤烟上部叶氮素的积累有重要意义。 5、两试验点肥料氮利用情况总体来说两试验点肥料氮利用率在移栽后40d-60d显著增加并达到最大值，之后不断降低，且生育期较长的郏县点降低更多，这与烟株生育后期体内氮素的不断流失有关;就不同时期施入氮肥来说，移栽后40d前追肥氮利用率比基肥低，之后追肥氮利用率显著高于基肥氮，且追肥氮对提高总体肥料氮的利用率有重要意义;就不同形态氮素来说铵态氮利用率在整个生育期都显著低于硝态氮，尤其在方城点，移栽后40d时基肥中硝态氮利用率是铵态氮的近三倍。

关键词：烤烟 15n示踪土壤氮肥料氮吸收和分配成熟叶片氮肥利用率

15n示踪法研究弱光对不同穗型冬小麦氮素积累和转运的影响

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15N示踪法研究弱光对不同穗型冬小麦氮素积累和转运的影响

15n示踪对苹果幼树氮素吸收及器官分配的研究

第十五次中国小麦栽培科学学术研讨会

作者：徐彩龙王振林尹燕枰蔡瑞国王平郭俊祥李勇山东农业大学/作物生物学国家重点实验室河北科技师范学院生命科技学院山东省泰安市农科院

在大田试验条件下,采用n示踪法,设置不遮光(TO)、开花后1～10 d遮光(T1)、开花后11～20 d遮光(T2)和开花后21～30 d遮光(T3)4个处理,每个处理设置n尿素作底肥+普通尿素作追肥和普通尿素作底肥+n尿素作追肥两个n示踪的微区,研究灌浆期弱... 详细信息

在大田试验条件下,采用n示踪法,设置不遮光(TO)、开花后1～10 d遮光(T1)、开花后11～20 d遮光(T2)和开花后21～30 d遮光(T3)4个处理,每个处理设置n尿素作底肥+普通尿素作追肥和普通尿素作底肥+n尿素作追肥两个n示踪的微区,研究灌浆期弱光条件下不同穗型小麦品种对不同来源氮素的吸收、分配、转运和氮素利用效率的影响。结果表明,灌浆期不同阶段遮光均不利于植株对氮素的吸收、积累和转运,品种间表现一致,呈T0>T3>T2>T1规律;小麦植株吸收的氮素68.0%～71.39%来自土壤氮,对追施氮的吸收量大于底施氮,灌浆期遮光增加了土壤氮素在营养器官的分配比例,不利于营养器官中土壤氮素向籽粒中的转运;各处理籽粒产量、肥料氮吸收量、氮肥利用率和肥料偏生产力均表现为T0>T3>T2>T1。相同处理条件下,济麦22籽粒产量和对肥料的利用大于山农8355。小麦灌浆期阶段性遮光降低了植株对氮素的吸收、转运和籽粒产量,以灌浆前期遮光影响最大,中期次之,后期最小;相同遮光条件下济麦22的籽粒产量和氮素利用率较高。

关键词：冬小麦 15n示踪遮光氮素吸收分配氮素利用效率

来源： cnki会议评论

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15N示踪对苹果幼树氮素吸收及器官分配的研究

用15n同位素示踪技术研究稻草饲养草鱼蛋白质转化效果及其应用

中国园艺学会首届青年学术讨论会

作者：张玉星郗荣庭郑维民纪领海河北农业大学蒿城市林业局

本试验研究以二年生国光品种为试材,采用15n-尿素示踪技术和方法,对苹果幼树氮素吸收和分配状况进行了研究。结果表明,株施1．8g尿素氮素吸收率最高;施氮时期以5月中下旬肥料吸收率高。氮素在苹果幼树体内分配,以叶片和二年生以上的根为... 详细信息

本试验研究以二年生国光品种为试材,采用15n-尿素示踪技术和方法,对苹果幼树氮素吸收和分配状况进行了研究。结果表明,株施1．8g尿素氮素吸收率最高;施氮时期以5月中下旬肥料吸收率高。氮素在苹果幼树体内分配,以叶片和二年生以上的根为主,二者占总吸收量的 65％以上,其它器官依次为主干、新梢茎、新根和二年生枝,从总体看,地上部氮素分配大于根系。文中依照试验结果参考有关资料,首次提出矫正叶氮含量值的基础施肥量公式。

关键词：苹果 15n示踪吸收分配

来源： cnki会议评论

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江西农业大学学报 2000年第5期22卷 72-75页

作者：陈君琛沈恒胜宋保京廖文福汤葆莎福建省农科院福建福州 350003 福建省农科院福建福州解放军8710部队农场福建福清 350300 解放军8710部队农场福建福清

为解决山区池塘养殖草鱼的草料季节性短缺,用蛋白质含量高于一般稻草的谷秆两用稻稻草进行养殖草鱼试验.15n同位素示踪研究表明:草鱼对谷秆两用稻草配成的饵料消化率比汕优63稻草饵料提高13.8%,而谷秆两用稻草的蛋白质在鱼体中的转化效... 详细信息

为解决山区池塘养殖草鱼的草料季节性短缺,用蛋白质含量高于一般稻草的谷秆两用稻稻草进行养殖草鱼试验.15n同位素示踪研究表明:草鱼对谷秆两用稻草配成的饵料消化率比汕优63稻草饵料提高13.8%,而谷秆两用稻草的蛋白质在鱼体中的转化效率比后者高24.5%.同时用稻草直接饲养的试验表明,谷秆两用稻草饲养的草鱼增重率比汕优63稻草和杂交狼尾草养殖的分别提高18.9%和13.0%,饲料效率也最高.研究说明用谷秆两用稻草养草鱼可获得较高的经济效益.

关键词： 15n示踪稻草草鱼蛋白质转化

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围栏对高寒草原优势物种氮吸收策略的影响

草业科学 2023年第4期40卷 864-873页

作者：喻鳟善索娜卓嘎洪江涛庞博王小丹中国科学院、水利部成都山地灾害与坏境研究所四川成都610041 申扎高寒草原与湿地生态系统观测试验站西藏申扎853100 中国科学院大学北京100049 西藏自治区生态环境监测中心西藏拉萨850000

围栏封育是促进退化高寒草地生态恢复和重建的重要工程措施。目前对围栏封育条件下高寒草地氮(n)营养特征的研究主要集中于土壤或植被独立的系统,仍缺乏土壤-植被n素传递和利用效率方面的报道。本研究以藏北高寒草原典型物种紫花针茅(St... 详细信息

围栏封育是促进退化高寒草地生态恢复和重建的重要工程措施。目前对围栏封育条件下高寒草地氮(n)营养特征的研究主要集中于土壤或植被独立的系统,仍缺乏土壤-植被n素传递和利用效率方面的报道。本研究以藏北高寒草原典型物种紫花针茅(Stipa purpurea)和昆仑蒿(Artemisia nanschanica)为研究对象,采用^(15)n稳定同位素示踪技术(^(15)n-nH_(4)^(+)和^(15)n-nO_(3)^(-)),分析围栏封育和自由放牧草地典型物种对不同形态n吸收速率、偏好策略及及其土壤剖面差异。结果表明:1)与自由放牧相比,围栏封育显著提升了紫花针茅在不同土层中的平均n吸收效率,其中,nH_(4)^(+)和nO_(3)^(-)吸收速率分别提高了4.78和9.34μg·(g·h)^(−1)。围栏封育提升了昆仑蒿nO_(3)^(-)吸收速率,但对nH_(4)^(+)吸收速率影响较为微弱。2)两种草地管理方式下,紫花针茅和昆仑蒿均偏好吸收nO_(3)^(-),表现出与土壤背景主导n形态相契合的特点。3)高寒草原典型物种表层根系n吸收速率高于深层根系,与根系生物量的土壤剖面分布格局基本一致。本研究揭示了草地生态工程对高寒典型物种n营养适应策略的影响,为后续退化高寒草地保护与恢复提供了科学依据。

关键词：青藏高原 n吸收偏好稳定同位素 15n示踪草地管理方式营养适应策略土壤剖面差异