硫代硫酸铵对土壤硝化作用的影响

本研究通过室内土壤培养试验，研究了石油化工副产品硫代硫酸铵（ＡＴＳ）对土壤硝化作用的影响。研究结果表明，ＡＴＳ对土壤硝化作用有着明显的抑制作用。当ＡＴＳ用量达２５０μｇ／ｇ土时，培养１４天后抑制率仍可达８２％；ＳＴＳ在效地抑制了由铵经生物氧化作用生成硝态氮的反应，这种反应是由硫代 硫酸根及其氧化产物共同作用产生的。     

微纳米增氧水添加对土壤中溶解氧耗散的影响

微纳米增氧灌溉可缓解作物根区氧气限制,促进作物代谢活动和生长发育。为探究微纳米增氧水添加后土壤溶解氧耗散规律及其增氧效果,该研究以初始干旱土壤和初始湿润土壤为研究对象,使用微氧电极技术,监测不同微纳米增氧水平下淹水土壤溶解氧浓度变化规律。结果表明：1）土壤溶解氧浓度随时间呈现快速下降阶段、缓速下降阶段两段式规律,其中快速下降阶段土壤溶解氧耗散以气体扩散为主,耗散曲线符合对数函数规律;缓速下降阶段土壤溶解氧耗散以微生物消耗为主,耗散曲线符合Logistic函数或线性函数规律;2）在初始干旱土壤试验的快速下降阶段,与常规对照处理CK（O2浓度：8～9 mg/L）相比,O1（O2浓度：15 mg/L）、O2（O2浓度：20 mg/L）处理溶解氧留存时间分别延长了40.11%和189.62%;在初始湿润土壤试验的快速下降阶段,O1、O2处理溶解氧耗散时间分别延长了445.16%和2 741.94%;3）在微生物活性较低的土壤（初始干旱土壤）中,氧气与底物都是溶解氧消耗的关键限制要素,增氧和底物添加均能提高土壤中溶解氧的消耗速率,从而缩短了溶解氧在土壤中的留存时间。在微生物活性较高的土壤（初始湿润土壤）中,底物成为微生物活性关键限制要素,增氧灌溉后土壤中高氧状态维持时间较长。综上,微纳米增氧水灌溉可有效提高土壤中溶解氧浓度、延长溶解氧耗散时间,为作物根系、土壤微生物提供良好的供氧环境。     

熏蒸处理对土壤微生物及硝化作用的影响

在田间条件下用溴甲烷(68.1g/m2)、威百亩(7.5mL/m2)进行土壤熏蒸,调查两种药剂对土壤微生物及硝化作用的影响。结果表明:两种熏蒸剂对土壤放线菌无抑制作用,对细菌总量影响较小,但亚硝酸细菌受到强烈抑制,土壤的硝化作用受到明显影响;同时,土壤中真菌的数量及种类变化显著。熏蒸后9周,处理区土壤中的微生物基本恢复正常。     

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...     

化感物质对土壤硝化作用的影响

试验研究了3种化感物质－苯甲酸、对羟基苯甲酸和阿魏酸在3种浓度（0.5mmoL、2.5mmoL和5.0mmol）、不同pH、不同土壤含水量等环境因子作用下对土壤硝化作用的影响,在第1d、4d、7d、10d、14d取样与对照比较,测定其对土壤中NH4^ -N转化为NO3^--N过程中的影响。结果表明,阿魏酸和苯甲酸对硝化作用的抑制率略高于对羟基苯甲酸,且阿魏酸随浓度升高而抑制作用加强。研究所采用的2种不同pH的土壤未表现出明显的差异;不同土壤含水量对转化为NO3^--N的总量影响较大,不加水的土壤样品NO3^--N的转化量很少,且随时间的推移其总量无多大为变化,而饱和含水量的样品NO3^--N的转化量随时间的推迟其总量一直上升,说明水分对土壤中NO3^--N的转化起着非常重要的作用。     

过氧化氢增氧水的理化特性及其在黏土中入渗分析

地下滴灌的黏土通常伴随着缺氧的特征。过氧化氢增氧灌溉是改善土壤通气性的有效方法。为探讨添加过氧化氢对水的理化特性及其在土壤中入渗的影响,该研究分析了不同浓度的过氧化氢增氧水(H₂O₂浓度分别为0、600、800、1 000 mg/L)的溶解氧浓度、氧气传质系数、表面张力系数、电导率和pH值以及入渗过程。结果表明：溶解氧浓度随H₂O₂添加浓度的增大而增大,表面张力系数则呈现出相反的趋势。溶解氧浓度与表面张力系数存在良好的对数函数关系,二者可以作为过氧化氢增氧水理化特性的定量评价指标。与对照相比,过氧化氢增氧水促进了土壤水分入渗过程,提高了土壤的持水能力。土壤累积入渗量、湿润锋深度以及土壤含水率均随H₂O₂浓度的增加先上升后下降,最大值在800 mg/L处理中获得。Philip入渗模型能够较好地模拟过氧化氢增氧水的入渗过程,吸渗率随H₂O₂浓度的增加先上升后下降,最大值出现在800 mg/L处理。吸渗率与溶解氧浓度之...     

湿地土壤的硝化-反硝化作用及影响因素

硝化-反硝化作用与土壤的供氮能力及氮气态损失密切相关,其对于湿地氮循环的生态意义重大。综述了湿地土壤硝化-反硝化作用的研究方法、影响因素及模型表征的研究动态。当前湿地土壤硝化-反硝化作用的研究主要集中在净硝化/反硝化能力方面,而模型研究仅停留在一般概念模型和动力学模型的表征上。影响湿地土壤硝化-反硝化作用的因素主要包括温度条件、水分条件、土壤理化性质及生物区系等。鉴于当前湿地土壤硝化-反硝化作用研究内容的不均衡性和不深入性,其在今后研究中应亟需加强的领域包括:(1)硝化-反硝化作用驱动机制;(2)概念模型与应用模型表征;(3)全球变暖、降水改变及碳、氮输入等对硝化-反硝化作用的影响;(4)人类活动对硝化-反硝化作用的影响。     

长期施肥对黑土氮素矿化与硝化作用特征的影响

采用培养试验研究了长期施肥对黑土矿化与硝化作用特征的影响。结果表明,黑土的矿化作用和硝化作用都较强,长期施肥对黑土矿质态氮量有显著影响,施用化肥能够增加矿质态氮量,在施用NPK肥基础上增施有机肥,矿质态氮量进一步增加,表明在土壤管理上如果增加有机肥的施用,可以提高土壤的供氮能力。长期施肥黑土的硝化率与施N肥相关性较好,其次是施用PK肥。有机肥与无机肥配施可使土壤硝化率显著提高;硝化率高低取决于黑土可矿化态氮素含量和土壤pH。     

两种硝化抑制剂对土壤氮转化的影响

为比较硝化抑制剂双氰胺、硫代硫酸钾对土壤氮的硝化抑制效果,明确其对土壤氮转化作用效应,采用室内培养试验方法,研究了双氰胺、硫代硫酸钾及其配施对土壤矿质氮动态变化、硝化作用及氮回收率的影响。结果表明,单施氮肥土壤硝化作用活跃,77.7%的化肥氮以铵态氮形式从矿质氮库消失,其中56.6%的氮形成硝态氮。氮肥配施双氰胺、硫代硫酸钾分别显著降低矿质氮库铵态氮消失量74.1%(P0.01)和16.6%(P0.05),同时配施双氰胺和硫代硫酸钾处理铵态氮出现增加现象。氮肥配施双氰胺及同时配施2种抑制剂均不同程度地抑制氮的硝化作用,抑制率分别为35.5%~98.7%和82.2%~103.5%,硝化作用延滞时间均在20 d以上。氮肥配施硫代硫酸钾的硝化抑制率为1.6%~62.6%,硝化作用延滞时间为10 d。双氰胺硝化抑制效应优于硫代硫酸钾,且2种抑制剂同时配施作用效果优于其单独施用。施用硫代硫酸钾可促进土壤NO2--N积累,双氰胺可抑制NO2--N生成。氮肥配施双氰胺及同时配施两种抑制剂处理显著增加土壤矿质氮含量、降低其他去向氮含量同时显著提高土壤矿质氮回收率14.7%(P0.05)和12.0%(P0.05)。总体上,抑制剂双氰胺在铵态氮转化、硝化作用抑制及提高矿质氮回收率等方面作用效果均优于硫代硫酸钾,硫代硫酸钾与双氰胺配施在硝化抑制作用方面具有协同效应。该研究结果可为双氰胺、硫代硫酸钾在农田氮素面源污染控制中的应用提供科学依据,但对2种抑制剂硝化抑制特性的全面了解,尚需在田间试验条件下进行进一步的研究和验证。     

施用生物炭抑制塌陷区复垦土壤硝化作用

生物炭具有培肥土壤和影响土壤氮素转化的效应,但对于不同肥力尤其是极低肥力的采煤塌陷复垦区土壤氮素转化方面缺乏研究。该文采用室内恒温控湿好气培养的方法,研究生物炭在不同氮肥水平下对肥力差异较大的两种土壤(肥力高的菜地土壤、肥力极低的塌陷区复垦土壤)硝化作用的影响。试验设2种氮肥水平、3种生物炭施用量。结果发现,相对于菜地土壤,塌陷区复垦土壤硝化作用缓慢,土壤最大硝化速率仅为菜地土壤的17.32%,且最大硝化速率出现的时间延迟4.2 d。高氮条件下,土壤硝化作用进行得较慢,施入生物炭后对硝化作用的抑制增强,并使土壤硝化加速阶段延长6 d(塌陷区复垦土壤)至11 d(菜地土壤)。塌陷区土壤尤其在高氮条件下最大硝化速率出现的时间明显随生物炭添加量增加而逐渐延迟,而土壤最大硝化速率不受生物炭及氮肥水平的影响。但菜地土壤土壤最大硝化速率值、最大硝化速率出现的时间值显著受氮肥水平及生物炭施用量影响。因此,生物炭对硝化作用的抑制主要表现在硝化作用的加速阶段,抑制强度受氮肥水平和土壤类型交互作用影响。     

不同补水方式下砂壤土渗滤系统对硝态氮去除效果

在水资源短缺的北京地区利用再生水回补城市河湖,一方面对于水资源的可持续利用有着十分重要的作用,另一方面也可能带来地下水环境的潜在污染风险.该文采用100 cm砂壤土柱模拟(河湖岸底)土地渗滤系统,设置定水头淹水、交替淹水落干、定流速补水和侧向补水4种不同再生水回补方式,研究再生水中硝态氮(NO3-N)在土地渗滤系统中的去除效果和迁移转化规律.结果表明,当水力负荷在0.25~2.65 cm/d范围内时,渗滤系统对NO3-N的去除率随着水力负荷的增大而减小;侧向补水方式下渗滤系统对NO3-N的去除效果最优,平均去除率高达96.1%.在定水头淹水和侧向补水方式下,系统对NO3-N的去除主要发生在土柱的上部,而交替淹水落干和定流速补水条件下,土柱中下部对NO3-N也有一定的去除作用.渗滤系统对NO3-N的去除主要取决于系统内部微生物的分布情况,土层中的反硝化细菌数量越大,该土层对NO3-N的去除率就越高.当水温在15~32℃范围内变化时,定水头淹水和交替淹水落干补水方式下,系统对NO3-N的去除率与温度分别呈指数和幂函数关系.该研究表明土地渗滤系统可实现再生水的进一步净化处理,可为再生水安全回补河湖提供参考.     

土壤pH值和含水量对土壤硝化抑制剂效果的影响

硝化抑制剂如2-氯-6-三氯甲基吡nitrapyrin,通常与氮肥配施来抑制硝化作用提高农田中肥料的利用率,但是其抑制效果会受到土壤理化性质的影响。采用新工艺重新合成后的新型nitrapyrin纯度高达98%,由于杂质减少而具有更好的硝化抑制效果。为了研究土壤pH值和含水量对新型nitrapyrin抑制效果的影响,明确nitrapyrin适合施用的土壤条件,采用室内培养试验,研究了在不同的土壤pH值和含水量下nitrapyrin对无机氮含量动态变化和硝化作用强度的影响,以及其硝化抑制率的变化规律。结果表明:随着土壤pH值的升高,铵态氮含量降低,硝态氮含量和表观硝化率呈现上升的趋势,并且在所有pH值处理下氮肥配施nitrapyrin均显著地降低了矿质氮库铵态氮的转化量,均不同程度地抑制了硝化作用;在培养的第9天,nitrapyrin在pH值7.70处理下对硝化作用抑制效果最好,硝化抑制率达到91.53%,但硝化抑制率的降低速率在高pH值处理上更快;在培养的第45天,当pH值为4.66时,硝化抑制率为36.43%,显著高于其他处理;在整个培养过程中,施用nitrapyrin能显著抑制各处理的硝化作用,硝化抑制率在不同土壤含水量上的表现为:40%WHC60%WHC80%WHC。可见,nitrapyrin更加适合施用在酸性土壤以及旱地土壤上,该研究可以为新型硝化抑制剂nitrapyrin在农田中施用的最优条件提供理论依据。     

Growth response of cabbage plants to arsenic and antimony under water culture conditions

Recently some attention has been paid to arsenic and antimony because these elements are polluting our environment (1, 2). The responses of crops to arsenic have been studied mainly from the view point of reduced growth due to arsenic toxicity (3). However little information on plant-antimony relations is available, although the chemical properties of arsenic are analogous to those of antimony. Thus, the present experiment was conducted to investigate the effect of widely graded-levels of arsenic an antimony in a culture solution on the growth of cabbage plants, which were selected as the experimental plant because their inner leaves are eaten by human beings.     

容重与含水率对砂质黏壤土静水崩解速率影响研究

崩解在土工试验中叫做湿化,是指土壤在静水中发生破裂解体、塌落或强度减弱的现象[1].土壤的崩解机制与土壤侵蚀的发生过程密切相关,是土壤侵蚀发生的必要条件之一.国内外对于土壤崩解的研究相对较少,而对于容重或含水对崩解性的影响的研究更少,国内仅有的研究目前大多限于黄土和南方的一些典型土壤,如燥红壤、红壤、褐红壤等.在降雨和地表灌溉作用下产生的土壤侵蚀过程中,崩解是侵蚀发生的一个前提条件.     

大棚控制排水对土壤水氮变化的影响

农田排水技术能够解决大棚种植条件下的次生盐渍化问题,因此得到了较广泛的应用。为了分析大棚控制排水条件下的土壤水分和土壤氮素的变化规律,在田间试验的基础上,采用RZWQM（root zone water quality model）模型对不同控制排水处理下的土壤水分含量、土壤氮素含量及氨挥发过程等进行了模拟校正和验证,并利用模型对不同控制排水条件（不同暗管间距和不同控制出口深度）下的水氮变化情况进行了分析。模型在校正阶段的分层含水率模拟均方根误差（RMSE）为0.038～0.050cm3/cm3,验证阶段的分层含水率模拟均方误差（RMSE）为0.040～0.081 cm3/cm3。结果表明：RZWQM模型能够较好的模拟田间水肥变化情况;控制排水对地下水位的控制效果显著但没有对作物的水分利用产生太大影响;不同暗管间距和控制深度下,暗管排水总量、排氮总量和渗漏氮总量都受到了极显著的影响,氮肥利用效率则受暗管间距影响而对控制深度不敏感。     

磷素添加对土壤水分一维垂直入渗特性的影响

为探究磷素（P）添加对土壤水分一维垂直入渗特性的影响,该研究开展了磷素随水添加土壤入渗试验（CK、P1、P2、P3、P4）和加磷培养土壤入渗试验（ICK、IP1、IP2、IP3、IP4）,各试验均设5个P梯度,依次为0、0.075、0.15、0.225、0.3 g/kg。研究结果表明：1）随水施磷在入渗过程中对土壤入渗特性无显著影响;2）土壤加磷培养90 d后,其水分入渗能力显著增强（P<0.05）,相较于对照ICK而言,处理IP1、IP2、IP3、IP4的累积入渗量分别增加了7.82%、8.85%、9.82%、11.21%,所对应的入渗时间减小幅度分别为7.77%、14.56%、22.33%、27.18%;累积入渗量与湿润锋运移速度均随磷梯度增大而增大,拟合的Kostiakov公式和湿润锋运移距离-时间公式中的入渗参数与磷浓度呈现出很好的线性关系;3）IP3、IP4处理中0.25～2 mm粒级团聚体数量占比显著高于未加磷素的对照ICK（P<0.05）,与ICK相比分别提高了35.9%、51.28%。综上,磷素添加到土壤中时间的长短与土壤结构的变化有直接联系,加磷培养增加了土壤中0.25～2 mm粒级大团聚体的数量占比,从而增强了土壤入渗能力。该研究将施磷与土壤入渗能力相结合,揭示磷素添加对土壤水分入渗能力的影响及其机制,为农业生产中磷肥的合理施用提供理论依据。