棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响

采用棉酚渣、尿素和土壤混合培养,测定剩余尿素量及氨气吸收量的方法,探究棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响。结果表明,随尿素中棉酚渣的用量增加,尿素残余量增加,氨气检测量减少。与对照相比,培养时间为4 d时尿素残留差异率达78.81%,氨气挥发抑制率可达80.40%。土壤含水率变化对脲酶和产生脲酶的微生物的活性有较大影响,在活性高时,棉酚渣对尿素水解和氨挥发的抑制作用更加明显。随着培养温度的升高,尿素水解增加,氨挥发迅速增加。35℃时,棉酚渣对尿素水解的抑制效果最好,尿素残留差异率达79.72%,30℃时,棉酚渣对氨气挥发抑制效果最好,氨挥发抑制率达55.34%。上述结果表明,棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发具有较强的抑制作用,具有推广应用的潜力。     

尿素与多效唑配施对苯磺隆胁迫下土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,采用三因素完全随机设计,研究尿素、多效唑配施对苯磺隆胁迫下土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性的影响。结果表明:不同浓度苯磺隆对土壤脲酶活性表现为抑制—激活作用,抑制和激活作用均随着苯磺隆浓度的增大而增强,第60 d激活率是对照的2.83倍;低浓度苯磺隆对碱性磷酸酶表现为激活—抑制—激活作用,高浓度苯磺隆表现为抑制—激活作用,第60 d极显著地高于对照,是对照的2.49倍;低浓度苯磺隆对蛋白酶活性表现为激活—抑制作用,高浓度苯磺隆表现为抑制—激活作用;尿素、多效唑(除B1N1处理对蛋白酶的影响外)配施可减弱苯磺隆对土壤脲酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性的抑制作用,大多数处理表现为抑制—激活作用,在处理结束时(第60 d),脲酶和碱性磷酸酶仍极显著地高于对照。     

醋酸棉酚对土壤脲酶活性的抑制作用

采用实验室模拟培养、测定剩余尿素量的方法,对醋酸棉酚作为一种新型脲酶抑制剂进行初步研究,并探讨醋酸棉酚对红壤脲酶活性抑制作用的影响因素。结果表明,醋酸棉酚与尿素混合施用,培养2d,1%醋酸棉酚(相对于尿素质量)的脲酶抑制率为53.57%。土壤持水量对脲酶活性有较大影响,且在脲酶活性高时,醋酸棉酚的脲酶抑制作用更强。随着温度的升高,醋酸棉酚对土壤脲酶的抑制作用越来越明显,且表现出混合性抑制的特征。醋酸棉酚提前施用7d,尿素回收率从混合施用的73.64%增加到99.00%,说明改进施用方式可大幅度提高醋酸棉酚的脲酶抑制效果。     

离子型表面活性剂对菠菜生长与土壤酶活性的影响

为评价离子型表面活性剂对土壤生态的安全性,利用盆栽试验,研究了十六烷基三甲基溴化铵（Cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB）和十二烷基硫酸钠（Sodium dodecyl sulfate,SDS）对菠菜生物量、叶片抗氧化酶和土壤酶活性的影响。结果表明：CTAB和SDS都对菠菜的生长表现出低浓度促进高浓度抑制,其对菠菜生长造成抑制的临界浓度分别是500、1000 mg·kg-1。各CTAB和SDS浓度处理都显著增加了叶片超氧化物歧化酶（SOD）的活性。随着CTAB浓度增加,SOD活性呈现先增加后下降的趋势;SDS处理下,在50~750 mg·kg-1浓度范围内SOD活性无显著变化,浓度>750 mg·kg-1 SOD活性显著降低。CTAB处理下,叶片过氧化氢酶（CAT）活性主要受到促进作用,SDS处理下CAT活性先受到促进后受到抑制。除个别浓度外,CTAB和SDS都使叶片过氧化物酶（POD）的活性降低,不同浓度之间POD活性变化规律性不强。各CTAB浓度处理下,土壤脱氢酶、脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶的活性几乎都受到抑制;各SDS浓度处理下,土壤脱氢酶和蔗糖酶的活性都不同程度的增加,土壤脲酶和中性磷酸酶的活性,除个别情况外都受到抑制。CTAB和SDS都在一定程度上表现出土壤生态毒性,CTAB的毒性要大于SDS。     

硫代硫酸铵对尿素氮形态转化的影响

通过模拟试验,研究了硫代硫酸铵(ATS)对土壤尿素态氮形态转化的影响。结果表明,与对照相比,ATS不仅抑制土壤脲酶的活性,增加土壤中尿素态氮的含量,还抑制了硝化作用的发生,减少硝态氮的生成量。特别当ATS达2.5mgg-1时,抑制效果更明显,大大提高了尿素的利用效率。     

施用木质素对土壤中尿素转化及释放的影响

通过室内培养试验,研究木质素不同用量对土壤NH4+-N含量、NO3--N含量、脲酶活性的影响。结果表明,木质素能抑制土壤脲酶活性,并且随木质素施入量的增加抑制强度增强。木质素对土壤脲酶活性的抑制时间主要在尿素施入土壤后1～14 d,在培养第8 d前后木质素对脲酶抑制率出现最大值,21 d后木质素对脲酶活性不再具有明显的抑制作用。木质素通过抑制土壤脲酶活性而延缓尿素的水解,降低铵态氮释放速度。在加入等量尿素态氮的情况下,木质素用量为0.3～0.6 g/kg,尿素水解时间延缓3 d;当木质素用量增加至2.7～6.7 g/kg时抑制时间延长到7 d。木质素同时抑制了土壤中铵态氮向硝态氮转化,降低土壤硝态氮含量,使施入的尿素较长时间以铵态氮的形式保存在土壤中。     

30种中草药植物对尿素水解和硝化作用的抑制效果研究

采用室内培养实验,分别研究了21科30种中草药的植物浸提液对3种土壤中尿素水解和硝化作用的抑制效果。结果表明,中草药植物浸提液能够对尿素水解起抑制作用的有23种,其中8种的抑制效果优于脲酶抑制剂氢醌(HQ);浸提液能够抑制硝化作用的植物有25种,其中3种的硝化抑制效果优于双氰胺(DCD);唇形科植物夏枯草(Prunella vulgaris L.)和忍冬科植物金银花(Lonicera japonica Thunb.)既能有效抑制尿素水解,又能有效减缓NH+4的硝化,是尿基氮肥增效剂的最佳选择。研究还表明,夏枯草和金银花粉末在培养后的24~36 h脲酶抑制率最高,在培养后的14~21 d硝化抑制率最高,且抑制效果随粉末用量的增加而增强。     

长期施肥对黑土酶活性和微生物呼吸的影响

以农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站28年长期定位试验为平台,研究了长期施用不同肥料对黑土酶活性及微生物呼吸强度的影响。结果表明,长期不同施肥处理后黑土过氧化氢酶、转化酶和脲酶的活性均产生较大的差异,有机无机肥料配合施用处理的土壤中脲酶和转化酶活性显著地高于单施化肥、有机肥和不施肥处理,施肥对土壤过氧化氢酶具有一定的抑制作用。相同施肥条件下0~20 cm土层土壤过氧化氢酶、转化酶和脲酶的活性均高于20~40 cm土层酶活性。此外,施肥对土壤真菌、细菌的呼吸都有一定的抑制作用。     

土壤温度和含水量互作对抑制剂抑制氮素转化效果的影响

为比较生化抑制剂组合对土壤氮素转化的抑制效果,揭示不同土壤温度和含水量互作对尿素水解抑制效应的影响。该文采用室内模拟培养方法,研究土壤含水量(60%和80%田间最大持水量,water holding capacity,WHC)和土壤温度(15、25和35℃)互作对生化抑制组合[N-丁基硫代磷酰三胺(N-(n-butyl)thiophosphoric triamide,NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(N-(n-propyl)thiophosphoric triamide,NPPT)和2-氯-6(三氯甲基)吡啶(2-chloro-6(trichloromethyl)pyridine,CP)在黄泥田土壤中抑制氮素转化效果的影响。结果表明:土壤温度和含水量对生化抑制组合在黄泥田土壤中抑制尿素水解效应显著,以土壤温度影响更大。随着土壤温度增加,尿素水解转化增强,有效作用时间降低,硝化作用增强,脲酶和硝化抑制效应减弱;随着土壤含水量降低,尿素水解转化缓慢,有效作用时间延长,硝化作用减弱,脲酶和硝化抑制效应增强。不同土壤温度和含水量条件下,NBPT/NPPT或配施CP处理有效抑制黄泥田土壤脲酶活性,延缓尿素水解;CP或配施NBPT/NPPT处理有效抑制NH4+-N向NO_3~--N转化,保持土壤中较高NH_4~+-N含量长时间存在。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的土壤尿素水解抑制效果与NBPT相似。黄泥田土壤中生化抑制组合应用最佳的土壤温度和含水量分别为25℃和60%WHC。总之,针对不同土壤温度和含水量条件,在黄泥田土壤中应采用脲酶抑制剂与硝化抑制剂相结合的施肥方式。     

酸雨对白术土壤微生物及酶活性的影响

用不同pH值(2.5,3.5,4.5,5)的模拟酸雨处理白术植株及其土壤,测定模拟酸雨对土壤中微生物数量以及土壤酶活性的影响。结果表明,各处理pH的模拟酸雨能导致土壤中细菌、放线菌和真菌的比例发生变化,微生物总数随模拟酸雨pH的降低而不断减少;模拟酸雨能抑制氮素生理群细菌的生长和繁殖;当酸雨pH=5时促进纤维素分解菌的生长,但pH值过低时却有明显的抑制作用;模拟酸雨对脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶的活性有明显的抑制作用,对磷酸酶活性却有一定的促进作用。     

Problems in the use of urea as a nitrogen fertilizer

Abstract. N -( n -butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) is the most effective compound currently available for retarding hydrolysis of urea fertilizer in soil and for decreasing ammonia volatilization and nitrite e accumulation in soils treated with urea. It is a poor inhibitor of plant or microbial urease, but decomposes quite rapidly in soil with formation of N -( n -butyl) phosphoric triamide, which is a potent inhibitor of urease activity.
The adverse effects of urea fertilizers on seed germination and seedling growth in soil are due to ammonia produced through hydrolysis of urea by soil urease. They can be eliminated by addition of a urease inhibitor to these fertilizers.
The leaf-burn commonly observed after foliar fertilization of soybeans with urea results from accumulation of toxic amounts of urea in the soybean leaves rather than formation of toxic amounts of ammonia through urea hydrolysis by leaf urease. Leaf-burn is accordingly increased rather than decreased by addition of a urease inhibitor to the urea fertilizer applied.     

Effects of thiosulfate and tetrathionate on urease activity and seedling growth

Abstract

Interest in use of ammonium thiosulfate (ATS) in conjunction with urea as a fertilizer has been stimulated by reports that ATS retards hydrolysis of urea by soil urease. We recently found, however, that ATS significantly retarded urea hydrolysis in soil only when applied at very high rates (>2,500 (μg/g soil) that adversely affected seedling development. Because ATS is rapidly oxidized in soil, we compared the effects of thiosulfate and its oxidation products (tetrathionate, sulfite, and sulfate) on urea hydrolysis and seedling development in soil and hydrolysis of urea by jackbean urease. We found that the inhibitory effect of thiosulfate on urea hydrolysis in soil is due to tetrathionate formed by oxidation of thiosulfate and that both thiosulfate and tetrathionate have an adverse effect on seedling growth of wheat and corn in soil. Tetrathionate at concentrations of 2,500 and 5,000 μ.g/mL inhibited hydrolysis of urea by jackbean urease, whereas thiosulfate had no inhibitory effect at these concentrations. We could not confirm a hypothesis that the inhibitory effect of ATS on soil urease is due to Fe²⁺ and Mn²⁺ formed during oxidation of thiosulfate in soil.     

Release and recovery of nitrogen from winter annual cover crops in no‐till corn production

Abstract

Soil bulk density markedly influences hydrolysis of surface‐applied granular urea that is vulnerable to serious ammonia volatilization losses. In order to decrease the ammonia losses by retarding urea hydrolysis, several chemicals have been tested for their soil urease inhibition properties. Phenyl phosphorodiamidate (PPDA) is a potent soil urease inhibitor. Laboratory studies using soil column incubations were conducted to investigate the effect of soil bulk density on inhibition of hydrolysis of surface‐applied urea granules (=20 mg of urea/granule) containing 1% PPDA in unsaturated soils. The increase in soil bulk density (from 0.69 to 1.50 Mg/m³) markedly increased the rate of hydrolysis of surface‐applied urea granules and significantly decreased the apparent urease inhibition by PPDA present in the granules. These results are attributed to the probable spatial separation of urea and PPDA because of the differences in diffusive transports in unsaturated soils caused in part by differences in their solubilities in water.     

汞和镉对土壤脲酶活性影响

研究结果表明 ,汞、镉对土壤脲酶活性具有显著的抑制作用 ,抑制幅度和强度分别以汞镉和汞为最大 ;相关分析显示 ,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg Cd污染程度的生化监测指标 ;当Hg、Cd含量分别达到 1 6 1 3～ 2 6 4 7mgkg- 1 和 477 78mgkg- 1 时 ,土壤已受到严重污染 ;在汞镉复合条件下 ,抑制仍以单独影响为主 ,且汞、镉间存在较弱的拮抗作用 ;温度和尿素浓度升高 ,可增强重金属对土壤脲酶活性的抑制作用。     

植物性脲酶抑制剂对作物营养和土壤特性的影响

采用15N 尿素进行盆栽试验 ,研究了 4种植物材料 (P1、P2 、P3、P4 )作脲酶抑制剂对高粱和水稻营养效应及土壤特性的影响。结果表明 ,4种植物性脲酶抑制剂对水稻和P1对高粱生长、地上部干重有明显的提高作用 ,且植株叶绿素a b值变幅小。植物性脲酶抑制剂 (除P3外 )提高水稻叶片氨基酸含量 1 2 9%～ 2 5 1 %和植株氮素利用率 5 2 %～ 7 7% ,亦促进高粱植株对氮素的利用。 4种植物性脲酶抑制剂提高两种作物氮素表观利用率 4 3 %～ 1 9 2 %和水稻磷、钾吸收量 ,而对高粱磷、钾吸收有降低作用。植物性脲酶抑制剂能提高两种作物的土壤碱解氮含量。淹水条件下植物性脲酶抑制剂持续作用时间相对较短 ,水稻生长 3 6d ,土壤脲酶活性变化不大 ;高粱生长 48d ,土壤脲酶活性降低 1 0 5%～ 1 8 3 %。     

几种硝化抑制剂和包硫尿素(SCU)对土壤N素形态和小麦产量的影响

采用土壤盆栽法,研究了双氰胺(DCD)、硫脲(THU)和硫脲甲醛树脂(TFR)以及包硫尿素(SCU)对土壤氮素形态和小麦产量的影响。试验共设不施氮(CK)、单施尿素、包硫尿素(SCU)、以及尿素分别与DCD、THA、TUF的3个浓度梯度(分别按尿素用量的0.5%、1%、2%)配合施用共12个处理。结果表明:随添加浓度的增加,硝化抑制作用逐渐增强,高剂量硝化抑制剂显著降低土壤NO-3-N含量,在2%添加浓度下,DCD、THU、TFR的土壤NO-3-N浓度分别比单施尿素降低29%、22%和14%,对土壤表观硝化率的抑制强度也是2%DCD2%THU2%TFR;SCU处理与2%DCD作用强度接近,且在施用早期就体现抑制效果,并在追肥后第74 d土壤表观硝化率显著低于使用硝化抑制剂的处理(P0.05);硝化抑制剂和SCU都可以使土壤NH+4-N含量稳定在较高的水平,抑制剂用量越多,土壤NH+4-N含量越高;与单施尿素相比,尿素+DCD模式,均可提高小麦产量,且在0.5%、1%、2%添加浓度,都达到显著水平(P0.05);THU在1.0%和2.0%添加浓度,小麦产量显著高于单施尿素,但增产效果次于DCD。总体上,包硫尿素(SCU)比硝化抑制剂在控释氮素方面效果更持久,而3种硝化抑制剂中,在控制土壤NH+4-N转化、土壤硝化抑制方面,DCD和THU优于TFR;作为外源添加物的抑制剂长期应用可能对土壤环境造成潜在的危害,不同硝化抑制在土壤中的形态归趋和长期作用还有待进一步研究。     

Effect of N-(n-butyl) thiophosphoric triamide on hydrolysis of urea by plant,microbial, and soil urease

Summary Comparison of the effects of N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) and phenylphosphorodiamidate (PPD) on hydrolysis of urea by plant (jackbean), microbial (Bacillus pasteurii), and soil urease showed that whereas NBPT was considerably more effective than PPD for inhibiting hydrolysis of urea added to soil, it was much less effective than PPD for inhibiting hydrolysis of urea by plant or microbial urease. Studies to account for this observation indicated that NBPT is rapidly decomposed in soil to a compound that is much more effective than NBPT for inhibition of urease activity and that this compound is N-(n-butyl) phosphoric triamide.     

植物浮岛湿地处理太湖流域农村生活污水效果

为了探讨植物浮岛人工湿地对农村生活污水的处理效果,选用女贞、小叶女贞、红冬青和蕙兰4种陆生植物,构建植物浮岛湿地,进行农村生活污水处理试验。结果表明,在模拟自然条件下,水力停留时间为6 d,COD、氨氮、总磷和浊度的去除率分别达到60%、65%、60%和70%;而在间歇增氧条件下,可使COD、氨氮和浊度去除率提高至80%以上,水力停留时间缩短至5 d。动力学分析表明,间歇增氧植物浮岛系统中COD降解过程符合一级反应,其中,女贞的反应速率常数k为-0.591,蕙兰的反应速率常数k为-0.978。氨氮的降解符合零级反应,女贞和蕙兰对氨氮的降解速率分别为46.32 mg/d和43.76 mg/d。在间歇增氧植物浮岛湿地中,植物根系及其表面生物膜对污水中污染物的降解有较好的协同作用。示范工程1 a多连续运行表明,人工植物浮岛湿地一年四季对农村生活污水均有较好的处理效果,出水指标可达《污水综合排放标准(GB8978-1996)》一级B排放要求。该研究对于指导江南（太湖）及类似地区采用植物浮岛湿地处理农村生活污水有一定的参考价值。     

小叶女贞果实花青素组分鉴定及色谱纯化技术

为提高小叶女贞果实的食用、药用价值,该文系统研究了果实中花青素种类构成及提取物的制备技术。试验采用紫外可见光谱法、高效液相色谱-质谱串联法、酸水解制备苷元等技术对小叶女贞果实花青素含量、单体种类进行了测定,并借助提取、萃取、柱层析等技术研究了花青素提取物的分离纯化过程。研究结果如下:测得每100 g小叶女贞果实中含花青素总量为(499±18.42)mg,从中鉴定出2种花青素单体,分别为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和牵牛花色素-3-O-葡萄糖苷,并以后者为主要存在形式;获得了纯天然、简单易行的花青素提取物制备技术,主要包括酸化乙醇提取、乙酸乙脂萃取、Amberlite XAD-7HP大孔树脂层析分离步骤,最终制得的花青素提取物纯度为35%、得率为0.6%。该研究为后期制备高纯度牵牛花素-3-O-葡萄糖苷单体提供了良好原料基础,为深入研究小叶女贞果实花青素功能活性及其在食品、药品领域潜在应用提供了参考。