南京地理所揭示水文土壤过程对面源氮素流失的影响机制
水文土壤过程,如土壤水分时空分布、下渗、干湿交替和壤中流等是氮素迁移转化的主要驱动力之一,也是面源氮素流失的主要调控因素。然而,在现阶段的研究中,该方面的研究尚比较缺乏。在国家自然科学重点、面上基金和所“一三五”重点课题的资助下,中国科学院南京地理与湖泊研究所朱青研究员课题组开展了相关研究,并取得一系列进展。 通过对典型土地利用坡面气象条件,以及不同坡位土壤水分、土壤和渗漏液氮素含量和植被生长参数的常规监测和现代地球物理探测,揭示了坡面水分运动的特征和规律,阐释了坡面地形、土壤和水分运动对植被生长、氮素利用和氮素流失的影响机制。研究发现,壤中流的时空分布、土壤水分含量和干湿交替程度对植被氮素利用和面源土壤氮素流失起主要控制作用。坡度、坡面曲率、母岩深度和土壤质地等影响坡面壤中流的因素对不同坡位的面源氮素流失也有较为显著的影响。此外,由于气象条件(如降雨量)的不同,不同年份间坡面植被氮素利用和面源氮素流失的主控因素存在差异。......阅读全文
化肥有机替代促水稻土氮素积累的微生物机制研究获进展
微生物是驱动土壤生态系统元素生物地球化学循环的引擎。在氮循环方面,微生物通过分解代谢将土壤中大分子有机物解聚、矿化,向土壤释放矿质氮(NH4+-N),持续供应作物生长所需的矿质氮。与此同时,微生物通过合成代谢产物的迭代过程(摄取底物-细胞生长-繁殖-死亡-残留物积累)将非稳态有机质转化为稳定态土
SPAD502叶绿素仪对草莓叶绿素及氮素的测定
草莓的生理特性十分明显,主要是因为其根系浅,陆续结果,这就对田间追肥的需求 很大。施用氮肥是草莓生产中最重要的增产措施之一。随着草莓生产中氮肥施用量的增加,草莓产量大幅度提高。然而,氮肥持续大量使用,造成氮肥的增产效果下 降,氮肥利用率平均仅为35%,从而造成施肥经济效益下降;同时也引发了田地生态条
华北地表水和地下水硝酸盐来源对极端强降水响应研究获进展
农田面源污染管理需要综合考虑土壤氮素的累积和滞后时间,以应对不同气候条件下水体污染的风险。华北农业过量施肥以及污水排放等造成土壤氮素累积的问题较为突出,在极端降水等特定水文条件下土壤累积氮素进入地表水或地下水,使得污染物迁移过程、水体硝酸盐的来源等发生变化,水环境风险的不确定性增加。针对这一问题
中科院华南植物园一成果入选氮循环十大科学进展
4月1日,第四届氮素生物地球化学循环学术论坛在北京大学举行,论坛同期发布2021年度氮循环十大科学进展。记者获悉,中科院华南植物园氮素生物地球化学创新研究团队的研究成果“氮沉降促进热带森林捕获大气碳”入选2021年度氮循环十大科学进展。 中科院华南植物园研究员鲁显楷和莫江明及其同事基于长期定位
荒漠生态系统氮素的多途径来源及其生态效应研究获新进展
在干旱区,水分是控制生物过程的一个主要因素,全球区域降雨格局的改变可能对干旱系统植物群落结构造成巨大的影响,但是当水分充足时,氮等营养因素可以决定生态系统生物量产生的总量。在受氮素限制的干旱荒漠生态系统中,外部氮素的输入将对荒漠生态系统产生重要影响。 中国科学院新疆生态与地理研究所张元明研
研究发现氨氧化古菌在硝态氮流失中发挥更大作用
我国现有红壤缓坡地(6~15°)2.1×107hm2,是我国发展粮食和亚热带经济作物及果、林、草的重要基地。湘北红壤丘岗区是我国南方红壤丘陵区农林符合生态系统的典型模块,以农田、果园、灌木丛、森林为主要土地利用类型。以往研究发现,高强度耕作,大量氮肥使用,加上每年5-8月,不均匀、高强度的降雨,
农业资源中心揭示稻田保氮减排新机制
稻田土壤氮素利用率低,导致大量硝酸盐淋失或以温室气体N2O的形式进入大气,造成一系列污染。硝酸盐异化还原为铵(DNRA)可将移动性强的硝态氮还原为固持性更好的铵态氮,提高土壤氮素可利用性,同时减少N2O排放,但此途径相比反硝化更难发生。生物炭作为“电子穿梭体“,可加速土壤电子传递网络,理论上其可
水稻利用多维度通路精准调控氮素代谢
当一粒种子落入土壤,它如何在贫瘠的环境中找到生存之道?水稻等作物如何精准感知土壤中的氮素变化,长久以来都是未解之谜。中国科学家近日破解了水稻感知土壤氮素的"密码"——通过钙信号串联起一条精密调控通路,为农业可持续发展带来新曙光。相关研究成果发表于《先进科学》(Advanced Science)。在模
南京土壤所揭示玉米铵偏好特性对其氮肥利用率的贡献
施用氮肥是保障作物高产的重要途径,但是作物氮肥利用率很低,施入土壤的氮肥仅有1/3被作物吸收利用,剩余的2/3损失到环境或者残留在土壤,这不仅会对水和大气环境质量造成负面影响,也浪费了肥料,降低了经济效益。提高氮肥利用率对于保障粮食安全、保护生态环境、提高经济效益均具有重要意义。铵态氮和硝态氮是
在农田黑土氨氧化微生物硝化作用研究中取得新进展
土壤氨氧化也称为硝化,分为自养和异养两个过程。自养微生物的氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)和全程氨氧化细菌(Comammox)共同驱动土壤铵态氮向硝态氮转化,但三类氨氧化微生物的相对贡献因土壤环境变化存在较大差异。东北黑土农田土壤氮素含量相对较高,但氮肥的利用效率不高,为控制铵态氮向硝态氮
有机碳和硝态氮对土壤有何影响?
凋落物和土壤有机碳是人工林土壤养分的主要来源,其分解过程对维持杉木人工林土壤质量及肥力具有重要意义。氮素是影响凋落物及土壤有机碳分解速率的重要控制因素,以往研究多将凋落物和土壤分开考虑,而凋落物和土壤是一个不可分割的完整系统,这个系统如何对氮素改变做出响应仍知之甚少。 中国科学院沈阳应用生态研
广东西江流域土壤性质和功能多样性研究获进展
近日,中科院华南植物园生态与环境科学研究中心与广东省林业科学院合作,对广东西江流域土壤性质和功能多样性对森林土壤氮空间格局的相对重要性研究取得进展。相关研究发表于《生态指标》。 表层土壤氮是植物养分吸收的主要来源,其动态变化与森林生产力、生态系统碳氮循环等密切相关。作为珠江最大的支流,西江流域占
叶绿素仪告知西瓜氮素含量的丰缺
氮素是影响作物生长发育和产量的主要养分之一。作物的氮素营养状况与其产量及品质性状有密切的联系,氮素营养诊断一直是作物营养诊断研究的主要内容。近年来,应用叶绿素仪在作物叶片养分间接速测上已取得了较好的效果,利用叶绿素仪测定的SPAD值可以间接反映作物叶片叶绿素的含量及作物含氮量,还 可以进一步预测作物
叶绿素仪对大青菜氮素营养的分析
氮素营养是作物营养诊断的主要判断内容,对于作物的氮素营养状况与其产量品质有着不可分割的联系。常规的实验测试方法,具有十分高的准确性,重现性,但是,也存在着一些缺点,比如时效性不好,耗费人力物力等等。近年来,应用叶绿素仪在作物叶片养分间接速测上已取得了较好的效果,利用叶绿素仪测定的SPAD值可以间接反
叶绿素计在烤烟氮素测定中的运用
氮素是影响烤烟的生长发育、产量和品质最重要的营养元素之一,烤烟从土壤中吸收的主 要氮素为硝态氮和铵态氮,而烤烟对这两种形态氮素的吸收、同化以及对碳氮代谢的影响。在目前烤烟生产中,由于施用的氮肥偏多,烤烟打顶后土壤中仍然含有大 量的氮素,使得烤烟在生长后期从土壤中吸收大量的氮,最终导致烟叶特别是上部烟
利用叶绿素计进行草莓氮素营养诊断
在草莓的种植中,通过叶绿素计来测定叶绿素含量,可以对草莓的氮素含量进行诊断,从而更好的了解草莓的氮营养状况。而叶绿素计具备简单、快速、非破坏性的特点,因此在氮素诊断及氮肥推荐中被广泛应用。主要在水稻、小麦、棉花及蔬菜等大田作物上。 草莓具有陆续结果、根系浅的生理特性,田间栽培需追肥才能
植物所揭示氮富集缓解植物磷限制的新机制
土壤无机磷与铁铝氧化物、含钙矿物等结合,形成易溶性、难溶性等无机磷组分,这些矿物结合态磷占土壤全磷的比例高达82%,但较难被植物直接利用。全球氮素富集的背景下,生态系统将由氮限制转变为磷限制已成共识;而该转变过程中,土壤磷素的转化与供应情况尚不清楚。 中国科学院植物研究所韩兴国研究组结合1
谢芳研究组发现硝酸盐抑制共生结瘤的新机制
2018年10月8日,《Nature Plants》在线发表了中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谢芳研究组题为“NIN interacts with NLPs to mediate nitrate inhibition of nodulation inMedicagotrunca
研究发现硝酸盐抑制共生结瘤的新机制
10月8日,Nature Plants 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谢芳研究组题为NIN interacts with NLPs to mediate nitrate inhibition of nodulation inMedicagotruncat
影响土壤有机质转化的因素简介
土壤有机质转化过程中,无论是矿质化过程还是腐殖化过程,都是在微生物直接参与下进行的。因此,有机质的分解和周转都必须受微生物的制约。凡能影响微生物生命活动及其生理作用的一切因素都会影响有机质的分解和周转。这些因素可概括为以下两个方面。 有机残体的物理状态和化学组成 1、有机残体本身的物理状态
土壤水分仪分析水分与化肥利用情况
我国是世界上氮肥使用量zui大的国家,氮肥利用率仅为30%~35%,损失却高达30%~50%,其中氨挥发是氮肥气态损失的重要途径。进入大气中的NH3大部分通过干、湿表面吸附或溶解在雨水中很快从大气返回距NH3挥发处相对较近的地表。据Jenkinson估计,大部分NH3在大气中存留6d左右后返回地表,
南京农业大学课题组找到-提高水稻氮肥利用率“开关”
南京农业大学徐国华教授课题组最近从水稻中发现了一种受细胞pH调控的硝酸盐运输蛋白,过量表达该基因可促进水稻从土壤中吸收更多的氮,提高水稻产量和氮素利用效率。相关研究结果日前发表在《美国科学院院报》上。 水稻是主要的粮食作物,养活全球近50%的人口。水稻高产离不开氮肥的施用,但目前我国水稻氮肥利
土壤养分速测仪分析温室种植中基本元素的变化规律
温室种植现代园艺生产所需的基本设备,可用它来进行调节植物生长环境中的温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等参数。现在人们为了提高温室中的作物的产量来进行大量的施肥,通过使用土壤养分速测仪来进行了解土壤中的养分变化,得出了温室中土壤养分的特征,主要有以下三点。 土壤全氮与速效氮的含量和分布。氮对植物
土壤测试仪就分析温室种植中土壤养分的3条变化特征
温室种植现代园艺生产所需的基本设备,可用它来进行调节植物生长环境中的温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等参数。现在人们为了提高温室中的作物的产量来进行大量的施肥,通过使用土壤测试仪来进行了解土壤中的养分变化,得出了温室中土壤养分的特征,主要有以下三点。 土壤全氮与速效氮的含量和分布。氮对植物生命活动以及
城环所氨氧化微生物群落的驱动因子研究取得进展
氨氧化微生物是全球氮循环的关键种群,对氮素利用效率、水体富营养化、温室气体效应等方面均有深刻的影响。因此,研究氨氧化微生物的空间分布及其驱动因子一直备受关注。然而,以往的研究大都仅考虑土壤pH和氮素底物对氨氧化微生物生态位的影响效应,试验一般只包括极其有限的土壤样品或仅基于一种环境因子的梯度变化
土壤养分测试仪研究稻田土壤养分空间变异
土壤的化学特性的空间变异性是一直有学者进行研究的,GIS技术也在该空间变异性研究中得到了应用。多数研究着重讨论了土壤物理性质、土壤盐分的变化问题以及北方旱地的土壤养分的空间变异等,对稻田土壤养分方面的研究较少。土壤养分测试仪的在项目研究中的作用是有目共睹的。而且,国内外学者在研究土壤空间变异性时,大
土壤养分速测仪研究空间变异对土壤养分的影响
土壤养分的情况很大程度上影响了土壤肥力的好坏,而决定土壤养分的因素又有很 多,比如氮磷钾等微量元素、有机质含量、PH值、酸碱度等等。虽然这些因素听起来很复杂,但其实我们用一种科学仪器——土壤养分速测仪,土壤养分速测仪可 以实现上面所有内容的全部快速测定,结果准确、操作方便,为农业生产分析土壤肥力节省
土壤容重仪对土壤容重研究的重要作用
土壤容重是什么?单位体积自然状态下土壤的干重就是土壤容重,这也是土壤紧实度的一个重要指标,也被称之为土壤假比重。在一定容积的土壤烘干后的重量与同容积水重的比值。土壤容重仪是现代对土壤容重测定的主要仪器,其测定结果准确有效。 通过土壤容重仪的分析发现:它与包括孔隙的1立方厘米烘干土的重量用克来表示的土
土壤墒情记录仪研究土壤墒情的变化规律
现代农业发展过程中精量灌溉的作用是十分重要的,提高水资源的利用率,对土壤墒情实时的监测和预报更是十分必要,因为需要根据这些数据制定调水、配水方案以及灌溉计划,这是防旱抗旱的重要手段。土壤墒情记录仪在土壤墒情的研究中发挥着重要的作用。 土壤水分的采样样本都是关于时间的一维随机序列,一般从集中趋势和离散
土壤养分速测仪研究肥料投入情况对于土壤养分含量...
土壤养分含量状况是农田土壤肥力的重要标志。定点监测农田肥料投入和土壤养分含量水 平,不仅可以用来指导周围农田的肥料施用,而且长期监测的结果还可以了解土壤肥力演变趋势,分析当地农田施肥存在的问题,为宏观决策提供依据。农业部原土 肥总站从1985年开始进行全国耕地地力监测,到1997年底,连续3年以上的