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近日，由我國著名植物營養(yǎng)學家、西北農(nóng)林科技大學博士生導師李生秀教授主持完成的國家科技項目“黃土高原旱地土壤氮素循環(huán)與氮肥合理施用理論和技術(shù)研究”成果，在陜西楊凌農(nóng)科城通過了陜西省科技廳組織的科技成果鑒定。

據(jù)了解，氮素是植物營養(yǎng)三要素中需要最多、而土壤供應較少，供求之間存在著尖銳矛盾的元素，也是匱缺最普遍、需要通過施肥補充的重點營養(yǎng)物質(zhì)。要合理施用氮肥，必須認識土壤氮素特征，正確評價土壤供氮能力，明確作物吸收與利用氮素規(guī)律和制約作物氮素高效利用的環(huán)境與人為因素、確定氮素高效利用的施肥、栽培和管理技術(shù)。

項目組立足我國西北黃土高原地區(qū)，通過大量、長期的田間和室內(nèi)試驗，對土壤有機氮礦化，銨態(tài)氮礦物固定、固定銨的生物有效性等技術(shù)進行了深入、系統(tǒng)的研究，經(jīng)過40多年的艱苦探索和堅持不懈的努力，終于取得了可喜的成果：

一是提出了采用淋洗硝態(tài)氮或耗竭硝態(tài)氮后評價土壤可礦化氮的測定方法；建立了區(qū)分農(nóng)田水分蒸發(fā)和作物群體蒸騰的覆膜-建模方法；根據(jù)固定銨在高溫下易于釋放,建立了“低溫加熱”代替振蕩過程的方法；證明了測定固定銨的Silvo-Bremner比Mogilevki鄄na方法更有理論上的合理性；提出了用植物吸收的15N與微生物固持15N比率評價微生物固持氮對植物的相對有效性；改進了測定氨態(tài)氮素揮發(fā)的田間通氣法和瞬間密閉收集法。

二是證明了固定態(tài)銨在100mgkg-1以上的土壤，用凱氏法測定的全氮不能完全包括土壤中的固定態(tài)銨；測定了全國35種土壤的粘土礦物，確證固定銨與2∶1型粘土礦物密切相關(guān)；固定銨與土壤顆粒之間的關(guān)系，只有在粘土礦物一致的條件下才能成立；證明短期通氣培養(yǎng)過程中可礦化氮主要來自酸解氨基酸態(tài)氮和酸解氨態(tài)氮，而在淹水培養(yǎng)中主要來自酸解氨基酸態(tài)氮；發(fā)現(xiàn)土壤剖面累積的高量硝態(tài)氮是影響土壤可礦化氮測定結(jié)果的主要因素；發(fā)現(xiàn)覆蓋栽培改善土壤水分狀況，增加N2O排放量和有機質(zhì)礦化，也能增加礦質(zhì)氮在土壤中的殘留和淋失風險。

三是研制出新的植物氨揮發(fā)捕獲裝置，提高了氨吸收效率和測定準確度；證明了植物生長期間能揮發(fā)損失氣體氮素，氨是主體，N2O數(shù)量甚微。提出的植物硝態(tài)氮的研磨浸提法，便于操作，適用于大量新鮮植物樣品快速處理和準確分析；證明了累積硝態(tài)氮是蔬菜和禾谷類作物的共性，營養(yǎng)生長旺期是累積主要時期；采用銨硝態(tài)氮等量供應培養(yǎng)液，在作物有均等機會選擇銨、硝態(tài)氮的條件下，證明作物不同階段對銨、硝態(tài)氮偏好不一；發(fā)現(xiàn)了水分脅迫條件下，合理施氮可提高根系活力，改善植物的氮代謝機能，增強了對干旱的適應能力；證明水分、養(yǎng)分脅迫對作物生育影響有階段性和雙重性，早期脅迫一般易于補償，后期脅迫補償效果減小，甚至無效。提出了水培營養(yǎng)液中適量增加銨態(tài)氮、設(shè)施栽培中補給CO2，降低蔬菜硝酸鹽累積的途徑。

四是采用覆膜集水、適氮、低密措施，小麥和玉米水分利用效率分別達到22和24.4kg/(ha.mm)，為旱地水分養(yǎng)分高效利用提供了技術(shù)支撐；提出氮肥應和有機肥配合施用，氮磷肥配合施用，磷肥和有機肥分開施用的原則；提出根據(jù)土壤供磷水平施用氮肥的比例和指標；提出小麥在施氮同時注意施磷，玉米施氮不施磷；提出根據(jù)土壤1m深土層硝態(tài)氮累積量施用氮肥的指標；提出了根據(jù)氮素礦化勢和作物生長期間的土壤水分和溫度估計作物生長期間礦化氮的數(shù)量；提出了氮肥深施和與耕層土壤混合施用的應用條件。

由土壤農(nóng)業(yè)化學家朱兆良院士和旱農(nóng)生理生態(tài)學家山侖院士等專家組成的鑒定委員會一致認為：該項目緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，在黃土高原旱地土壤氮素循環(huán)和施肥理論與技術(shù)等方面取得了創(chuàng)新性成果，進一步完善和發(fā)展了旱地農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)，達到了國際同類研究領(lǐng)先水平。