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近日,中国科学院城市环境研究所研究员姚槐应团队利用15N同位素标记方法,研究在绿肥替代部分化肥条件下,水稻氮素的吸收特征和肥料氮素的去向,为土壤-植物-微生物相互作用中的氮素循环提供直接证据。
水稻是我国重要的粮食作物。化肥减轻因粮食短缺造成的压力,也带来挑战,例如,肥料氮素利用率低、肥料损失造成环境污染等。绿肥还田是提高作物产量、增加氮素利用率的田间管理有效手段之一。该研究设置15N同位素,分别标记尿素和紫云英的盆栽实验,共有4个处理,包括不施肥处理(CK)、100%尿素处理(U)、80%尿素+紫云英处理(UC1)和60%尿素+紫云英处理(UC2)。研究表明,和尿素处理(U)相比,添加紫云英+尿素处理(UC1和UC2)增加水稻干重(15-16%)、氮含量(4-13%)、氮吸收量(22-30%)和尿素氮利用率(203%-182%)。随尿素输入量减少,紫云英氮利用率提高。紫云英的添加改善尿素氮的去向,尿素氮被吸收量约29%,显著高于单施尿素的10%;残留在土壤约15%,显著高于单施尿素的9%。和紫云英氮相比,尿素氮更多被吸收和损失,紫云英氮则更多残留在土壤中。因此,通过绿肥替代部分化肥,有利于促进作物生长和提高肥料利用效率。
相关研究成果以Green manure application improves rice growth and urea nitrogen use efficiency assessed using 15N labeling为题,发表在Soil Science and Plant Nutrition上。孟祥天博士研究生为论文第一作者,姚槐应为论文通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和宁波市科技局的资助。
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