沿海沙地不同林地土壤呼吸·总硝化·反硝化速率季节变化

[目的]研究沿海沙地不同林地土壤呼吸、总硝化、反硝化速率季节变化,以了解和掌握沿海沙地土壤碳氮动态变化。[方法]应用气压过程分离( Barometric process separation,BaPS)技术对福建漳州东山县竹林地、湿地松林地、木麻黄林地、桉树林地的土壤呼吸速率、总硝化速率、反硝化速率季节动态变化进行研究。[结果]不同林地土壤呼吸速率、总硝化速率、反硝化速率季节变化趋势不同,温度与土壤呼吸速率、总硝化速率、反硝化速率呈显著性相关,pH、含水率对不同林地土壤呼吸速率、总硝化速率、反硝化速率影响程度不同。[结论]不同林地土壤的呼吸作用、硝化作用、反硝化作用相互影响,程度各不相同。     

双氰胺(DCD)在砖红壤中硝化抑制效果的影响因素研究(英文)

[目的]研究砖红壤中施用硝化抑制剂双氰胺(DCD)时,DCD添加量及土壤理化性质如温度、含水量、有机质含量、pH等对硝化抑制效果的影响。[方法]采用室内好气培养方法。[结果]当DCD添加量为10mg/kg(土)时,硝化作用出现明显的延迟期,且抑制效果可持续至少56d。培养温度由10℃升高到30℃,硝化抑制作用持续时间由90d降为30d。DCD的硝化抑制效果随土壤含水量、有机质含量和pH升高而减弱,硝化抑制作用持续时间随土壤含水量、有机质含量和土壤pH降低而延长。[结论]增加施用量,降低土壤温度、含水量、有机质含量和pH值均可增强DCD在砖红壤中的硝化抑制效果。     

双氰胺(DCD)在砖红壤中硝化抑制效果的影响因素研究

[目的]研究砖红壤中施用硝化抑制剂双氰胺（DCD）时,DCD添加量及土壤理化性质如温度、含水量、有机质含量、pH等对硝化抑制效果的影响。[方法]采用室内好气培养方法。[结果]当DCD添加量为10 mg/kg（土）时,硝化作用出现明显的延迟期,且抑制效果可持续至少56 d。培养温度由10℃升高到30℃,硝化抑制作用持续时间由90 d降为30 d。DCD的硝化抑制效果随土壤含水量、有机质含量和pH升高而减弱,硝化抑制作用持续时间随土壤含水量、有机质含量和土壤pH降低而延长。[结论]增加施用量,降低土壤温度、含水量、有机质含量和pH均可增强DCD在砖红壤中的硝化抑制效果。     

基于BaPS系统的南疆膜下滴灌土壤硝化-反硝化

为了解膜下滴灌土壤硝化、反硝化作用的变化规律,应用气压过程分离(Barometric process separation,BaPS)方法,研究了施氮肥、有机肥与氮肥配施和不施肥3种不同施肥处理的土壤硝化、反硝化速率在覆膜与裸地条件下的动态变化。结果显示,不同处理下土壤硝化、反硝化作用随着玉米生育期的推移有明显的变化。相同栽培措施不同施肥处理间土壤硝化、反硝化速率差异均达极显著水平,且大小顺序为氮+有机肥配施处理施氮肥处理不施肥处理(对照);相同施肥处理不同栽培措施间土壤硝化、反硝化速率大小顺序均为覆膜处理裸地处理。     

不同园龄果园土壤硝化与反硝化活性及N2O排放（英文）

[目的]评价硝化反硝化作用在果园土壤氮素损失中的贡献率以及N2O的排放量和排放特性。[方法]在室内培养条件下比较研究了3种不同园龄果园土壤及未开垦土壤之间硝化反硝化活性的差异。[结果]培养26天的未开垦土壤、5年、12年和20年园龄果园土壤的氮肥硝化率分别为6.85%、10.26%、13.29%和12.90%。4种土壤硝化活性均相对较低,但随种植年限的延长呈提高趋势,而且与土壤有机质和铵态氮含量呈显著正相关关系(P<0.05),与全氮含量呈极显著正相关关系(P<0.01),与土壤碳氮比呈显著负相关关系(P<0.05),与pH值呈极显著负相关关系(P<0.01)。3种果园土壤N2O排放量显著高于未开垦土壤(P<0.05),其中硝化作用产生的N2O排放量占施氮量的0.03%～0.08%。硝化过程产生的N2O排放量与土壤有机质、全氮、铵态氮含量呈显著正相关关系(P<0.05),而与土壤碳氮比呈显著负相关系(P<0.05),与pH值呈极显著负相关关系(P<0.01)。不同园龄果园土壤之间氮肥的反硝化活性差异显著,表现为20年>12年>5年>未开垦土壤,反硝化损失氮量占施氮量的0.01%～3.11%,与土壤有机质含量呈显著正相关关系(P<0.05)。[结论]我国南方果园土壤硝化水平相对较低,但随种植年限的延长呈提高的趋势;而土壤反硝化水平相对较高,而且随种植年限的延长显著提高。     

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(NH4+-N)和硝态氮(NO3--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(NO3--N)浓度、铵态氮(NH4+-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。     

香蕉多酚对土壤硝化作用的影响

本研究通过室内土壤硝化势和硝化强度培养试验,研究了香蕉多酚(Banana Polyphenols,BP)对土壤硝化作用的影响。结果表明:香蕉多酚对土壤硝化作用有着较好的抑制效果,能显著降低土壤硝化势和减少土壤硝态氮的产生,并能较长时间在土壤中保持较高水平的铵态氮和有效氮含量。对比发现,整个培养期间,香蕉多酚处理3(BP3)的硝化强度、氮损失量等与双氰胺(DCD)处理差异不显著,在硝化作用抑制效果方面也与DCD接近。该研究结果表明,香蕉多酚可以作为硝化抑制剂应用于氮素施肥管理。     

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33 d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pH4.61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N_2O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.     

农村生活垃圾长期堆放对土壤硝化速率和呼吸速率的影响

对河北省白洋淀地区"淀中村"垃圾堆周边土壤硝化速率和呼吸速率变化进行研究,旨在分析农村生活垃圾长期露天堆放对土壤生物理化特性的影响。结果表明垃圾堆周边土壤理化性质发生明显改变,TN、TP、氨态氮、TOC含量明显增加,硝化速率和呼吸速率随之发生变化。试验对距离垃圾堆0-60 m范围内土壤进行取样分析,发现0 m处土壤的硝化速率和呼吸速率分别是对照的9.42倍和4.33倍。随着与垃圾堆距离的增加,土壤中氨态氮和TOC的含量逐渐降低,硝化速率和呼吸速率也呈下降趋势。数据分析表明,土壤硝化速率和呼吸速率呈正相关,并且二者与氨态氮和TOC含量变化相关性显著。     

石灰性土壤中不同硝化抑制剂的抑制效果及其对亚硝态氮累积的影响

 【目的】比较不同硝化抑制剂3, 4-二甲基吡唑磷酸（DMPP）、双氰胺（DCD）、2-氨基-4-氯-6-甲基吡啶（AM）和硫脲（TU）在石灰性土壤中的抑制效果,明确其对土壤中亚硝态氮累积的影响。【方法】采用室内培养的方法,比较了硝化抑制剂对石灰性土壤中铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、pH、表观硝化率和硝化抑制率的影响。【结果】施用TU和未施用硝化抑制剂的土壤在培养初期（1—3 d）出现了亚硝态氮的累积。TU的施用导致土壤pH下降至硝化作用适宜的范围,从而促进了硝化作用进程;施用硝化抑制剂DMPP、DCD和AM的土壤几乎未检测到亚硝态氮,且硝化抑制效果明显,硝化过程延滞35—39 d。硝化抑制率强弱顺序10%DCD＞1%DMPP＞5%AM（这里的数值代表硝化抑制剂的施入量占施入纯N量的百分比）。【结论】DMPP、DCD和AM的施用能显著抑制亚硝态氮的产生,并能显著抑制硝化作用进程（P＜0.01）;相反,TU的施用却促进了硝化作用的进程。供试的4种硝化抑制剂中,以10%DCD（纯N含量）处理的硝化抑制率最高,其次是1%DMPP。     

同步硝化反硝化菌（Alcaligenes faecalis WT14）养殖污水脱氮效果研究

为探究溶氧(Dissolved orygen,DO)控制对异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌脱氮效力的影响,本文从绿狐尾藻人工湿地底泥基质中分离出高效HN-AD菌Alcaligenes faecalis WT14,通过室内和反应器装置试验,较系统地研究了WT14的HN-AD性能和不同DO条件对其NH_4~+-N、NO_3~--N去除能力的影响,并建立两级DO控制固定床反应器,通过DO控制分析了菌株WT14对养殖废水的处理效果。氮平衡试验表明,菌株WT14具有高效的同步硝化-反硝化能力,92.10%的NH_4~+-N以气态形式被去除,4.16%的NH_4~+-N被菌株WT14同化为胞内氮,同时NH_4~+-N的存在会促进NO_3~--N的还原。DO控制试验表明,菌株WT14的NH_4~+-N和NO_3~--N去除能力与DO浓度显著相关,低DO条件会抑制其NH_4~+-N去除能力,但是会促进NO_3~--N去除能力,且符合Boltzmann模型,其脱氨脱硝活性的半数DO抑制浓度分别为2.53 mg·L~(-1)和5.40 mg·L~(-1),最大NH_4~-N去除率和NO_3~--N去除率分别为94.0%和98.4%。在两级好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、90.5%和97.5%,存在NO_3~--N和NO_2~--N的积累,而在连续好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))-微氧(DO 0.50±0.10mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、97.6%和98.2%,且无NO_3~--N和NO_2~--N的积累。研究表明,两级DO控制中连续好氧-微氧显著促进了同步异养硝化-好氧反硝化菌WT14对NO_3~--N和NO_2~--N的还原,且不影响NH_4~+-N和COD的去除,提高了TN去除率。     

基于MINE算法的烤烟含氮化合物与HCN关系分析

为了考察烤烟烟气氢氰酸释放量与烟叶中主要含氮化合物的关系,采集全国主要植烟区域的60份烤烟样品,运用机器学习算法新方法 MINE对氢氰酸与主要含氮化合物之间的关系进行了分析。结果表明:烟气氢氰酸的释放量与烟叶中的含氮化合物关系最为密切,与蛋白质、烟碱、游离氨基酸总量MINE算法关系强度MIC分别达0.396 7、0.403 4和0.352 1,与游离氨基酸中的半胱氨酸、谷氨酸、精氨酸MIC也分别达0.388 7、0.326 3和0.353 7,含氮化合物含量显著影响烟气氢氰酸的释放量。     

氯甲基吡啶剂型对土壤硝化的抑制效果初步研究

施用硝化抑制剂是减少硝态氮淋溶损失、降低氮氧化合物排放、提高氮肥利用率的重要途径之一.采用室内模拟试验方法,在人工气候室(25℃)黑暗条件下培养,研究了新型硝化抑制剂2-氯-6-(三氯甲基)吡啶在砂土和粘土上的硝化抑制效果,同时比较了乳油剂和水乳剂在两种质地土壤上的硝化抑制效果差异.结果表明:在培养的30d内,乳油剂在砂土和粘土上的剂量效应都很明显,土壤硝态氮含量均随乳油剂浓度的增加而显著下降.各剂量的乳油剂在砂土上的硝化抑制率为55.6％～91.4％,在粘土上为18.5％～50.9％,硝化抑制效果为砂土＞粘土;水乳剂在砂土上的剂量效应明显,而在粘土上的剂量效应不是很明显.不同剂量的水乳剂在砂土上的硝化抑制率为40.0％～79.0％,在粘土上为35.7％～53.3％,硝化抑制效果为砂土＞粘土.乳油剂和水乳剂在砂土和粘土上的最佳施用浓度均为纯氮量的0.3％,最佳浓度下在砂土上的施用效果为乳油剂＞水乳剂,在粘土上的施用效果为水乳剂＞乳油剂.     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季氨挥发的影响

为探讨生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季氨挥发的影响,采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合[N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)]与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田稻季氨(NH3)挥发动态变化的影响。结果表明:黄泥田稻季NH3挥发损失主要集中于施肥后1周,峰值发生在第1~3 d。生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季NH3挥发损失量的效应显著。尿素分次施用处理稻季NH3挥发净损失率较一次性施用处理显著降低24.6%。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP处理显著提高田面水NH+4-N峰值和NH3挥发速率峰值,增加稻田NH3挥发损失量;脲酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP处理明显延缓尿素水解,降低NH3挥发速率峰值,减少稻田NH3挥发损失量。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田NH3挥发动态变化与NBPT相似。相关性分析表明,稻田NH3挥发速率与田面水NH+4-N浓度和pH值呈显著正相关,而与气温、土温和土壤相对湿度无显著相关性。总之,生化抑制剂组合与适宜的运筹相结合更能有效减少黄泥田稻季NH3挥发损失。     

硝化抑制剂对典型茶园土壤尿素硝化过程的影响

通过室内好氧培养试验,研究了双氰胺(DCD)和2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)2种常用硝化抑制剂对我国4种典型茶园土壤硝化过程的影响。试验设置5个处理:(1)尿素(CK);(2)尿素+2%DCD(DCD占施氮量的2%,下同);(3)尿素+10%DCD;(4)尿素+0.27%Nitrapyrin;(5)尿素+0.54%Nitrapyrin。结果表明:对于4种供试茶园土壤,DCD在培养过程中对硝化过程的抑制效果随培养时间的延长呈下降趋势,且高浓度DCD仅在培养第28 d时才表现出比低浓度DCD更强的抑制效果。培养第28 d后,在安溪和宜兴茶园土壤中DCD的抑制率仍可达12.15%~59.68%,而对于杭州和郎溪茶园土壤,无论DCD浓度高低,培养第28 d后抑制效果消失;对于所研究的4种茶园土壤,DCD处理在培养期间的抑制效果表现为宜兴土壤安溪土壤杭州土壤郎溪土壤。与DCD相比,无论Nitrapyrin浓度高低,其在培养期间对4种茶园土壤的硝化抑制率接近甚至超过100%,表明Nitrapyrin能完全抑制茶园土壤硝化作用,且抑制有效期达28 d。因此,Nitrapyrin是一种针对茶园土壤比较高效的硝化抑制剂。     

硝化抑制剂DMPP应用研究进展及其影响因素

硝化作用是土壤氮素转化的关键过程之一,利用化学氮肥添加硝化抑制剂可有效调控土壤氮素的转化,提高农产品产量和品质,同时降低氮肥损失对大气和水体造成的污染。3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-dimethypyrazole phosphate,DMPP)是一种对植物及土壤无毒无害的高效硝化抑制剂。在现有相关研究的基础上,结合国内外研究进展,回顾了国内外硝化抑制剂DMPP的研究历史与特性,通过综述DMPP对土壤硝化抑制作用的机理,全面评述了施用DMPP的环境效应和农学效应,重点阐述了影响DMPP在土壤中硝化抑制效果的影响因素,归纳了国内外当前的研究热点及取得的科研成果,并对未来的研究方向予以展望。     

生物炭与有机肥对菜田土壤氨氧化菌丰度的影响

通过土壤培育试验,运用定量PCR技术,研究了添加生物炭和有机肥对土壤氮营养及氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)丰度的影响。结果表明,土壤培育时间、有机肥显著增加硝态氮的含量(P0.001),促进硝化作用;生物炭通过抑制有机氮矿化作用降低硝化作用,106d时生物炭处理的硝态氮、可溶性总氮含量低于没有生物炭的处理(P0.05),并且中和了有机肥对矿化作用的促进效应。随着处理时间的延长,生物炭促进氨氧化菌群的丰度,AOA丰度的提高较AOB显著,且AOA丰度的变化与硝态氮含量的变化呈正相关。因此认为AOA是土壤中氨氧化作用的主要驱动力,且生物炭与有机肥主要对AOA的丰度产生影响。     

异养硝化在水产养殖中的应用

比较了异养硝化作用与传统自养硝化作用,结果表明:异养硝化作用不仅客观存在,而且某些特殊的异养细菌能同步进行异养硝化和好氧反硝化,在养殖水体水质改善方面具有广泛的应用前景。     

硝化抑制剂的微生物抑制机理及其应用

硝化作用是导致我国农业氮肥利用率低以及地表水和地下水污染的主要原因,且对温室气体氧化亚氮(N2O)的排放具有显著影响。硝化抑制剂可通过选择性抑制土壤硝化微生物的活动,有效减缓土壤中铵态氮向硝态氮的转化,是农业生产中常用的提高氮肥利用率和减少硝化作用负面效应的一种有效管理方式。近年来,分子生态学技术的迅速发展使人们可以从分子水平上认识和研究硝化作用及抑制机理。本文综合论述了农业生产中常用的硝化抑制剂(双氰胺、3,4-甲基吡唑磷酸盐、2-氯-6-三氯甲基吡啶和乙炔等)的作用机理和特征,特别是不同抑制剂对氨氧化细菌和氨氧化古菌的影响差异,同时总结了利用硝化抑制剂(双氰胺、乙炔和烯丙基硫脲等)在硝化作用及其相关功能微生物研究中所取得的重要进展,以期为深刻认识和理解土壤硝化作用和硝化抑制剂作用机理,合理利用硝化抑制剂提供参考。