苯甲酸钠对土壤亚硝酸还原酶动力学参数的影响

采用改进的α-荼胺-对氨基苯磺酸比色法研究了苯甲酸钠对紫色土亚硝酸还原酶动力学参数的影响。结果表明,苯甲酸钠对灰棕紫泥土亚硝酸还原酶酶促反应的抑制能力随苯甲酸钠浓度的增大而增强,苯甲酸钠的加入,降低了V0、Km和Vmax值,表明苯甲酸钠对土壤亚硝酸还原酶的作用类型表现为反竞争性抑制作用;苯甲酸钠是一种优良的反硝化抑制剂,有良好的应用前景。     

滴灌施肥蔗田土壤氧化亚氮排放与反硝化酶活性的关系

对不同滴灌施肥处理下甘蔗不同生育期蔗田土壤氧化亚氮(N2O)排放通量和反硝化酶活性间关系进行了探讨。田间试验设2种滴灌灌水量水平和4种施肥量水平。2种灌水量水平分别为W0.6:180 m3hm-2和W1.0:300 m3hm-2。4种施肥量水平F1.0:N 250 kg hm-2,P2O5150 kg hm-2,K2O 200 kg hm-2;F0.9:施肥量是F1.0的90%;F1.1:施肥量是F1.0的110%;F1.2:施肥量是F1.0的120%。测定不同处理甘蔗4个生育期蔗田土壤N2O排放通量以及土壤硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)和羟胺还原酶(Hy R)活性。结果表明:W0.6F1.2和W1.0F1.2处理甘蔗产量较高,分别为117.7 t hm-2和124.0 t hm-2。在分蘖期,所有处理土壤NR、Ni R和Hy R活性均达到最大值,其中W0.6F1.2和W1.0F1.2处理反硝化酶活性较高。采集土样当天蔗田土壤N2O排放通量与土壤Ni R活性之间呈极显著正相关,相关系数为0.472(r0.01=0.449,n=32),说明蔗田土壤Ni R活性显著影响N2O的排放通量。因此,W0.6F1.2处理,即滴灌灌水量为180 m3hm-2及施肥量为N 300 kg hm-2、P2O5180 kg hm-2和K2O 240 kg hm-2,在提高产量的同时对蔗田N2O的减排也有积极意义。     

土壤熏蒸剂对土壤硝化、反硝化作用的影响

采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,以大田威百亩、棉隆、溴甲烷、硫酰氟熏蒸100 d土壤为研究对象,探究土壤熏蒸对土壤硝化活性、反硝化活性及amoA基因型硝化型细菌、nirS基因型反硝化细菌群落结构影响。研究表明,威百亩、棉隆、硫酰氟熏蒸剂处理下,土壤硝化活性与对照无显著差异;而溴甲烷处理的硝化活性比对照降低13.19%,差异显著(P0.05);熏蒸剂之间土壤硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂之间以及与对照之间土壤反硝化活性无显著差异。4种熏蒸剂中溴甲烷处理土样amoA型硝化细菌多样性指数、均匀度显著低于对照土样和其他3种熏蒸剂处理土样;而丰富度指数无显著差异。威百亩、棉隆和硫酰氟熏蒸土样之间及与对照之间amoA型硝化细菌3种生态指数无明显差异。4种熏蒸剂处理土壤nirS型反硝化细菌多样性指数、均匀度与对照无显著差异(P0.05);熏蒸剂之间存在显著差异(P0.05)。研究表明,溴甲烷对土壤硝化活性的抑制是通过抑制amoA型硝化细菌的多样性而实现,其他3种熏蒸剂对土壤硝化活性无显著影响。4种熏蒸剂对土壤反硝化活性无显著影响。     

不同菜地土壤硝化与反硝化活性

硝化作用和反硝化作用是氮素气态损失的主要途径,在实验室培养条件下,研究了3种菜地土壤之间硝化反硝化活性的差异,反硝化作用利用乙炔抑制培养法对其进行测定。结果表明,培养33d后红泥土、灰沙土和灰泥土的氮素硝化率均很高,分别为96．1％、88.3％和70．4％,其中红泥土与灰泥土的硝化率差异达到了极显著水平（P〈0．01）,而灰沙土与红泥土、灰泥土之间的差异不显著（P〉0．05）。pH值最高和最低的菜地土壤其硝化率分别表现出最高和最低,值得注意的是,在pI-14．61条件下灰泥土的硝化率可达70．4％。氮肥的施用显著或极显著增加了3种土壤硝化过程的N2O排放量,占施氮量的0．59％-0．70％。3种菜地土壤之间氮肥的反硝化活性表现为灰泥土〉红泥土〉灰沙土,其差异也极显著（P〈0．01）,氮肥的反硝化损失量占施氮量的-0．02％-0．20％。土壤硝化和反硝化氮素损失累积量随时间t的变化均符合修正的Elovich方程：y=bln（t）＋a。     

土样制备和保存方法对亚热带土壤反硝化的影响

比较了两种土样制备和保存方法对厌氧培养1周内土壤反硝化及矿化的动态影响。试验结果表明,强烈风干后并经长期存放过的土样显著促进了NO3--N浓度降低速率和N2O排放速率的提高,其反硝化速率和矿化速率分别较稍微风干后无存放时间(即立即开始培养试验)的土样提高了47.3%和31.0%。强烈风干土有机C矿化作用的增强以及易矿化有效态C含量的提高是促进反硝化作用增强的主要原因。风干程度和存放时间对反硝化的促进程度取决于其对有机质矿化影响的相对大小,对有机质矿化的影响越大,反硝化强度增加的幅度也越大。由试验结果可推测,利用风干土的实验室培养方法测定得到的土壤反硝化势可能会过高估计田间原位测定的反硝化势。     

氮锌配施对冬小麦产量及土壤氮素转化相关酶活性的影响

  【目的】  锌(Zn)能够促进冬小麦对氮(N)素的吸收利用。研究氮锌配施对冬小麦土壤氮素形态转化及相关酶活性的影响，有助于探究氮锌配施促进冬小麦吸收利用氮的可能机制，为通过合理施肥提高冬小麦产量和品质提供理论依据。  【方法】  以‘郑麦379’为试材进行壤质潮土培养试验，设置CK (不施N和Zn)、Zn (施Zn 10 mg/kg)、N (施N 0.2 g/kg)、N+Zn (施N 0.2 g/kg+Zn 10 mg/kg) 共4个处理，分析了冬小麦产量及产量构成要素，测定4个生育期植株各部位N、Zn含量，土壤NO₃–-N和NH₄+-N含量及土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、脲酶和蛋白酶活性。  【结果】  与CK相比，Zn、N及N+Zn显著提高了冬小麦每盆穗数、穗粒数和籽粒产量，提高了不同时期小麦根、茎叶、穗和籽粒中N、Zn含量，且N+Zn处理的提高幅度明显高于Zn和N处理。随着冬小麦生育期的延长，各处理下土壤NO₃–-N和NH₄+-N含量有所降低，亚硝酸还原酶和脲酶活性有所提高，蛋白酶活性有所降低。N和N+Zn处理能显著提高土壤NO₃–-N含量，且N+Zn在冬小麦生育后期提高土壤NO₃–-N含量的幅度显著高于N处理。Zn、N及N+Zn处理能显著提高冬小麦生育后期土壤NH₄+-N的含量，且N+Zn处理提高的幅度高于Zn处理。Zn处理显著降低了拔节期后土壤硝酸还原酶活性，N及N+Zn处理降低了小麦生育后期土壤硝酸还原酶活性，且N+Zn降低硝酸还原酶活性的程度高于N处理；Zn、N和N+Zn处理均降低了土壤亚硝酸还原酶活性；Zn和N处理显著降低拔节期土壤脲酶的活性，但Zn、N和N+Zn处理均显著提高了土壤蛋白酶活性。  【结论】  氮锌配施提高冬小麦籽粒产量，促进冬小麦吸收土壤氮素，这是由于氮锌配施提高了土壤脲酶和蛋白酶活性，促进了土壤有机氮向铵态氮及铵态氮向硝态氮的转化，同时降低了冬小麦生育后期土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性，抑制了硝态氮的反硝化作用，从而提高了土壤中可供冬小麦吸收的铵态氮和硝态氮含量。     

农田土壤硝化—反硝化作用与N2O的排放

在北京潮土上研究了冬小麦夏玉米轮作体系下土壤硝化反硝化作用以及N2O排放情况。结果表明，小麦生育期土壤温度及含水量降低，无论是反硝化损失氮量还是土壤的N2O生成排放量均不高。土壤的N2O生成排放量与反硝化氮量相当或低于反硝化氮量。玉米生育期土壤温度升高以及孔隙含水量的较大的改善，反硝化损失氮量、N2O生成排放量有明显上升。通常情况下土壤反硝损失氮量与N2O排放氮量基本处于同一水平。在玉米十叶期追肥后的较短时间内，N2O总排放量明显高于反硝化损失氮量，说明至少在这一阶段中，硝化作用在北方旱地土壤N2O的排放中发挥了主要作用。在评价北方旱地农田土壤氮素硝化反硝化损失中，硝化作用的氮素损失是不可忽视的重要方面。     

不同水分模式对山东茶园土壤氮素动态的影响

以山东茶园土壤为研究对象,采用室内好气培养法,分析了恒定湿润和干湿交替模式下土壤氮素转化特征。结果表明:(1)至培养结束时,恒湿模式下60%WHC处理土壤净矿化量和净硝化量较高;脲酶和亚硝酸还原酶活性较强。20%WHC处理下土壤净矿化速率、净硝化速率严重受到抑制。(2)干湿交替模式下复水后土壤净矿化量、净硝化量以及酶活性得到增强,并出现"脉冲"式变化。(3)2种模式下氮素损失均为N_2O排放量大于NH_3挥发量。N_2O排放量与土壤含水量呈正比,NH_3挥发量与土壤含水量呈反比。干湿交替均增强土壤N_2O和NH_3排放量。(4)结构方程模型(SEM)揭示土壤含水量通过直接或间接作用影响土壤氮素转化(p0.001),脲酶显著影响恒湿模式下土壤氮素转化(p0.001),而亚硝酸还原酶在2种模式下均显著负影响氮素转化(p0.001)。研究结果有助于更好地调节茶园生态系统中土壤管理及氮肥的使用。     

控释肥对土壤氮素反硝化损失和N_2O排放的影响

在实验室培养条件下,研究了3种控释肥对土壤氮素硝化反硝化损失和N2O排放的影响。结果表明,控释肥具有明显控制氮素释放的作用。在培养的前23d,控释肥处理的土壤NH4＋-N含量低于尿素处理,而后则高于尿素处理。各肥料处理土壤NO3--N含量均随培养时间逐渐增加,但不同肥料处理间差异不显著。28d培养期间,施入控释肥的土壤反硝化氮损失量为30.33～30.91mg N·kg-1土,比施加尿素处理土壤低13.83～14.41mgN·kg-1土,差异达到显著水平（P〈0.05）,控释肥降低氮肥的反硝化损失达3.45～3.60个百分点。控释肥处理土壤N2O累积释放量约为15.71～20.45mgN·kg-1土,比尿素处理高0.86～5.60mgN·kg-1土,但差异未达到显著水平。     

不同土层土壤理化生性状与反硝化酶活性N2O排放通量的相关性研究

采用田间试验方法研究了半干旱半干旱地区小麦田不同土层土壤理、化、生等因素与土壤反硝化酶活性、N2O排放通量的相关性。结果表明，在冬小麦生育期内，0－5cm土层土壤硝酸还原酶活性与相应土层土壤亚硝酸还原酶活性呈显正相关，0－5cm，5－10cm土层土壤的温度与相应土层土壤硝酸还原酶活性呈显负相关，土壤硝态氮含量和pH与土壤反硝化还原酶活性的相关性因土壤的不同土层而有差异；0－5cm，5－10cm土层土壤含水量，0-5cm，10－20pH土层土壤脲酶活性，5－10cm有机碳含量，硝酸还原酶活性与土壤中N2O排放通量呈显正相关；5－10cm土层土壤温度、pH和10－20cm土层土壤磷酸酶活性、pH与之呈显负相关。土壤N2O的排放主要是土壤反硝化作用的结果。     

不同母质发育旱地土壤反硝化功能差异及其关键影响因素

农田土壤反硝化作用强度具有较高的空间异质性,不同类型土壤反硝化作用活性的影响机制可能存在差异。本研究通过大规模样带调查,系统采集了3种不同母质发育的旱地农田土壤,对比分析了土壤反硝化能力的差异及其与土壤环境因子的关系。结果发现:土壤反硝化势在3个类型土壤间有显著差异,其中河流冲积物发育的潮土(AS)反硝化势(以单位时间单位质量土壤的N2O释放量表示)显著高于其他两个类型土壤22.22～579.09μg/(kg·h),平均高达213.34μg/(kg·h),黑土(BS)的反硝化势平均为136.38μg/(kg·h),略高于第四纪红色黏土发育的红壤(QRCS)(96.17μg/(kg·h)),但两者无显著差异。相关性分析表明,土壤pH与反硝化势极显著正相关,说明在本研究所测定的土壤性质中,pH可能是影响不同类型土壤反硝化势差异的关键因素,另外,有机质含量对3个类型土壤反硝化势也有一定影响。同一母质发育的土壤,反硝化能力在不同采样地点也存在差异,而且调控不同类型土壤内部反硝化势的关键土壤环境因素不尽相同,其中对第四纪红色黏土发育的红壤、潮土和黑土影响最为显著的因素分别为土壤有机质、pH和黏粒含量。     

江苏句容水库农业流域农田土壤反硝化作用的研究

2008年6月、8月、12月和2009年3月,在江苏句容水库农业流域采集农田原状土壤样品,使用乙炔抑制实验室培养法测定土壤的反硝化速率,同时测定土壤的含水率、铵态氮（NH2-N）和硝态氮（NO_3-N）的含量,研究农田土壤反硝化速率变化、影响因素及其对流域氮损失的贡献。结果显示,旱地土壤反硝化速率范围在0．13-51．96kgN·hm^-2a^-1之间,水田土壤的反硝化速率范围在3．16-12．29kgN·hm^-2a^-1之间。相关分析表明,反硝化速率与土壤硝态氮（NO_3-N）浓度、铵态氮（NH2-N）浓度之间不具有显著相关关系;在12月和3月,反硝化速率与土壤含水率之间有显著相关关系,其他月份无显著相关关系。流域内农田土壤反硝化损失的总氮量为31．93tN·a^-1低于流域施氮总量的3．19％,可见,反硝化作用不是该流域氮损失的主要途径。     

水稻土裂缝的演变及其还原酶活性的变化研究

在温室中对3种水稻土进行土柱培养,加水使土壤含水量充分饱和,然后土壤自然干燥。在该过程中,粘粒含量高的青紫泥和黄斑田产生了裂缝,而粘粒含量低的小粉土没有开裂。青紫泥和黄斑田在裂缝演变过程中,单位面积的总长度、最大宽度以及最大深度都遵循着一定的演变规律。裂缝的产生对于硝酸还原酶和羟胺还原酶活性的变化影响显著,但是亚硝酸还原酶活性的变化与裂缝的产生没有多大关系。在裂缝产生到稳定过程中,青紫泥和黄斑田的硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和羟胺还原酶活性的演变规律相似。     

土壤中反硝化田间原位测定方法的研究进展

土壤中的反硝化作用由于直接影响到氮肥氮的利用率和环境问题，仍然是氮素研究领域的热点和难点之一，而反硝化作用研究的进展在很大程度上依赖与土壤反硝化的田间测定方法的建立。文章就目前反硝化研究领域常用的^15N平衡差值法、^15示踪气体通量法、乙炔抑制气室法、乙炔抑制土柱法的原理、气体样的采集、测定和计算作了综述，以期为土壤反硝化的研究提供依据。     

南京郊区番茄地中氮肥的气态氮损失

采用田间试验研究了番茄地施用化学氮肥后的氨挥发、反硝化损失和N2O排放及其影响因素。氨挥发采用通气密闭室法测定，反硝化损失（N2＋N2O）采用乙炔抑制-土柱培养法测定，不加乙炔测定N2O排放。结果表明，番茄生长期间全部处理均未检测到氨挥发，其原因是土表氨分压低于检测灵敏度，较低的氨分压是由于表层土壤的铵态氮浓度和pH都不高所致。在番茄生长期间，对照区即来自有机肥和土壤本身的反硝化损失和N2O℃排放量相当高，反硝化损失总量高达N29．6kghm^-2，N2O排放量为N7．76kghm^-2。施用化学氮肥显著增加了反硝化损失和N2O排放，3个施用化学氮肥处理的反硝化损失变化在N40．8～46．1kghm^-2之间，占施入化肥氮量的5．50％～6．01％；N2O排放量为N13．6～17．6kghm^-2，占施入化肥氮量的2．62％～4．92％；与尿素相比，包衣尿素未能显著减低反硝化损失和N2O排放。施用尿素的处理在每次追肥后，耕层土壤均会出现NO3^--N高峰，继之的反硝化和N2O排放高峰。反硝化速率与土壤含水量呈极显著正相关。总的看来，番茄生长期间没有氨挥发，而硝化反硝化是氮素损失的重要途径之一。     

闽南农业小流域土壤反硝化作用研究

土壤反硝化是流域土壤氮损失的重要途径之一。利用乙炔抑制培养法对五川流域内表层土壤的反硝化进行测定,研究发现,闽南农业小流域土壤具有较强的反硝化作用强度,在种植季节土壤平均反硝化作用强度为N 0.1 kg/(hm2.d),最高达到N 0.6 kg/(hm2.d),其中蔬菜地反硝化作用强于其他土地利用类型。反硝化作用同土壤的含水量、温度以及NO3-含量都存在有正相关关系,温度是流域土壤反硝化作用的最主要影响因子。五川流域土壤经由反硝化作用氮损失量占流域施肥量的16%,稍高于国内其他地区。     

下层土壤反硝化作用的研究

在夏玉米生长期间 ,采用乙炔抑制 -原状土柱培养方法研究了北京褐土下层 (15～ 6 0cm)土壤的反硝化作用 ,并探讨影响该层土壤反硝化作用的主要因素。试验结果表明 ,施氮量越高 ,反硝化量越大。随着土壤层次的加深 ,反硝化量呈直线下降 ,但在亚表层土壤 (15～ 30cm)反硝化值仍保持了较高的量 ,约相当于表层的 10 .7%～ 33.5 % ;下层土壤 (15～ 6 0cm)的总反硝化量约相当于表层土壤的 14%～ 51%。加入碳源无论对表层土壤还是下层土壤 ,其反硝化损失氮量大大增加 ,尤其是对下层土壤增加的趋势更为明显。在计算夏玉米季土壤反硝化损失氮量时 ,如果忽略下层土壤的反硝化作用 ,肯定会低估其数值     

根际酶的研究概况

本文综述了植物根际固氮酶，硝酸还原（反硝化）酶，脲酶和磷酸酯酶的分布，活性，影响因素及其在养分有效性中的作用。     

植被恢复模式对川西北沙化草地土壤微生物量及酶活性研究

为研究不同植被恢复模式对高寒沙化草地治理过程中土壤微生物量及酶活性的影响,以川西北高寒沙化草地为研究区,以未恢复沙化草地为对照(CK),通过野外试验与室内分析相结合的方法对围栏禁牧布设沙障恢复模式(WLCD)、围栏禁牧布设沙障撒播草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障混播燕麦草种(YMCD)3种植被恢复模式下沙化草地的土壤微生物量以及土壤酶活性的变化规律和相互关系的研究。结果表明:(1)3种植被恢复模式下土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均显著高于CK(P0.05),其中YMCD变化最显著。与CK相比,YMCD土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均增加了217.52%,725.26%,130.88%,387.78%,300.33%,192.32%;(2)随着土层的加深,微生物量碳氮、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶与硝酸还原酶活性显著减小(P0.05),尤其是0—20cm土层;(3)微生物量碳氮与多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶间呈极显著正相关(P0.01);(4)多酚氧化酶与蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),蔗糖酶与脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),脲酶与硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01);(5)研究表明土壤多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶可敏感地反映植被过程中土壤质量的变化,植被恢复措施可改善表层与深层土壤的生物学性质。     

水分条件对不同类型土壤氮矿化及酶活性的影响

针对凉攀烟区立体气候特征明显，干湿分明特征，从水分变化角度研究植烟土壤氮素矿化及其酶活变化特征，为合理调控土壤氮素供应提供科学依据。以凉攀烟区土壤为研究对象，通过室内培养法研究了不同水分条件培养下（60%田间持水量（60%WHC），淹水状态（FS）），土壤（红壤、紫色土）氮矿化动力学及酶活性特征。结果表明，（1）与60%WHC相比，FS培养条件提高了土壤NH4+-N含量，且培养期内紫色土NH4+-N平均含量较红壤增加6.0%~9.0%； 60%WHC培养下土壤NO3--N含量明显高于FS，且培养期内红壤NO3--N平均含量（40.7~64.1 mg/kg）高于紫色土（38.0~56.4 mg/kg）；（2）FS培养提高了土壤氨化速率，紫色土平均氨化速率均高于红壤，60%WHC培养提高了土壤硝化速率，且红壤平均硝化速率高于紫色土；（3）培养期内，60%WHC培养下土壤无机氮累积矿化量明显高于FS，红壤氮矿化潜力强于紫色土，其中红壤在60%WHC培养下的土壤无机氮累积矿化量最大（42.12~394.06 mg/kg），其次是同一水分条件培养下的紫色土；（4）土壤脲酶、蛋白酶和亚硝酸还原酶的活性与土壤无机氮矿化累积量存在显著的相关性，红壤的脲酶活性强于紫色土，尤其是在60%WHC培养的效果更为显著；紫色土的蛋白酶活性和亚硝酸还原酶活性高于红壤，尤其是在FS培养下的效果显著。总体上，凉攀烟区红壤氮矿化潜力强于紫色土，尤其是在60%WHC条件下，在推荐氮肥施用量时，不仅要考虑不同土壤类型，而且还应该注意土壤水分状况的调控，防止烤烟生长后期氮素供应能力过强，影响烟叶成熟落黄和香气物质形成。