长春地区河水和地下水中氮含量的时空变化

以伊通河流域农业种植区为研究点,从2009年5月到2009年10月通过对地下水及河水的取样和实验室分析,系统全面地研究了河水和地下水中铵态氮、硝态氮和亚硝态氮的含量状况,及其在时间和空间上的变化趋势。结果表明:通过无重复双因素方差分析表明,该调查区地下水和河水中NO3--N、NH4+-N、NO2--N含量均表现为在不同月份差异显著,不同样点之间差异显著的特点。地下水中的NH4+-N和NO2--N含量基本上呈现由上游到下游逐渐增加的趋势,NO3--N含量的空间变化趋势并不明显。河水中的NH4+-N、NO2--N含量与各个调查点的地理位置呈极显著的正相关,其相关系数(r)分别为0.918 2**和0.809 1**(n=15)。NO3--N含量与各个取样点位置的相关性不显著(r=0.218 6,n=15)。表明从上游到下游,河水中三氮含量有增加的趋势,其中NH4+-N最明显,NO3--N最不明显。     

全福庄小流域不同土地利用类型地表水氮浓度动态特征

为定量研究元阳梯田"四素同构"生态系统不同土地利用类型地表水氮浓度的动态变化特征,以元阳县全福庄小流域为研究对象,于2016年11月—2017年10月,连续定位观测林地、村庄、梯田、河流4种土地利用类型地表水中总氮(TN)、硝态氮(NO-3-N)和氨态氮(NH+4-N)浓度的动态变化,分析了各形态氮浓度的时空分布及其季节性变化。结果表明:(1)4种土地利用类型下TN和NO-3-N浓度的最大值均出现在6月,最小值均出现在12月—翌年2月,梯田和河流的NH+4-N浓度较高,且最大值均出现在5月,梯田中NH+4-N浓度的最小值出现在7月。(2)TN,NO-3-N和NH+4-N浓度均表现出村庄最高,其次为梯田和河流,最低为林地的分布特征。林地、梯田和河流中TN和NO-3-N浓度均为夏季>春季>秋季>冬季的变化规律,林地、梯田和河流中NH+4-N浓度呈现为春季>冬季>秋季>夏季的变化规律。     

氮磷肥对黑土浅层土壤氮素累积和移动的影响

利用D饱和最优设计研究了氮磷肥对黑土浅层土壤氮素累积和移动的影响,结果表明,氮磷肥对NO-3 -N含量的影响随着土层的加深逐渐减弱,并且施用尿素的NO-3 -N累积大于施用硝铵。在降雨高峰期存在NH+4 -N向下层土壤的移动,其移动时间滞后于NO-3 -N。尿素施入土壤后对NH+4 -N的累积无明显影响,对NO-3 -N的累积有促进作用。而不同用量的NH+4 -N肥的施入则促进了NH+4 -N的移动和累积。因此黑土玉米农田生态系统氮素做追肥时尿素和硝铵相比尿素更易造成地下水的硝酸盐污染。黑土玉米农田生态系统在作物拔节前期向土壤中施入氮素,将造成这一时期NO-3 -N对地下水的短期污染。     

成都平原农区地下水中NO3--N含量变化规律研究

采用硝酸根电极法对成都平原温江县天府乡农区田间和水井的地下水NO-3 N含量进行了一年多的连续测定 ,探讨了该农区地下水中NO-3 N的变化规律和氮肥用量的影响。结果表明 :(1)田间地下水NO-3 N含量周年变化规律是冬春枯水季较高 ,且变幅较大 (0 3 6～ 2 62mgL- 1) ,平均值为 2 59mgL- 1;夏秋丰水季较低 ,且变幅较小 (0 84～ 5 48mgL- 1) ,平均值为 1 10mgL- 1。 (2 )前作麦季氮肥施用量 ,对稻季地下水中NO-3 N含量有明显影响 ,当前作施纯氮达 3 75kghm- 2 时 ,稻季地下水NO-3 N含量最高达 3 4 6mgL- 1,其平均值为 17 97mgL- 1,是施纯氮 150kghm- 2 平均值 1 3 0mgL- 1的 13 7倍。 (3 )井水中NO-3 N含量变化幅度为 0 14～ 16 53mgL- 1,3口井水平均值分别为 2 54、3 60、6 52mgL- 1,未超出我国生活饮用水卫生标准 ,但明显高于灌溉水NO-3 N含量的平均值 1 81mgL- 1。 (4)地下水位的高低与井水中NO-3 N含量没有线性关系     

不同淹水频率下湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为了阐明湿地土壤生态化学计量学特征对淹水频率差异的响应,对闽江河口湿地近潮沟区域不同淹水频率的蔗草湿地、短叶茳芏湿地和芦苇湿地以及远潮沟区域的短叶茳芏湿地和芦苇湿地土壤的碳、氮、磷生态化学计量学特征进行了测定与分析.研究结果表明:(1)闽江河口湿地土壤C/N、C/P和N/P比分别为11.46～22.28,25.29～155.62和2.21～8.25,平均值为15.58.73.71和4.67;(2)近潮沟区域土壤C/N、C/P和N/P比均表现出随着淹水频率的增加而减小,但远近潮沟区域的同种植物类型湿地间则表现为随着淹水频率的增加而增大;(3)总体来看,土壤C/N比表现出随着淹水频率和土壤剖面的变化较小,C/P和N/P比的变异性相对较大;(4)盐度是影响闽江河口不同淹水频率下湿地土壤C/N、C/P和N/P比变化的最重要的因子.     

三江平原典型小叶章湿地土壤中硝态氮和铵态氮的空间分布格局

运用地统计学方法对三江平原典型小叶章湿地土壤中硝态氮(NO3-N)和铵态氮(NH4+-N)的空间分布格局进行了研究.结果表明,湿地土壤不同土层NO3--N和NH4+-N含量的变异性差异较大,但均表现为N073-NH4+-N,原因主要与其物理运移特性的差异有关.两种土壤在不同土层或相同土层中的NO3-N和NH4+-N含量差异均达到极显著水平(P<0.01);湿地土壤不同土层NO3--N和NH4+-N的含量分布具有明显空间结构,符合不同变异函数理论模型,结构因素对空间异质性起主导作用,随机因素的影响相对较少.微地貌特征是导致其空间异质性的一个重要随机因素,水分条件和土壤类型则是两个重要结构因素;湿地土壤不同土层NO3-N和NH4+-N含量的空间变异性均以向洼地中心倾斜方向最大.研究发现,水分条件是导致NO3-N含量在地势较低处形成低值区的主要原因,于湿交替则是导致NH4+-N含量在地势较低处形成高值区的重要原因.     

离子交换树脂球在水质监测中的应用

传统的水质监测是以污染物质在水中的瞬时浓度来反映水质状况,耗时耗力。通过离子交换树脂球对西湖龙泓涧溪流中离子的持续吸附试验研究了树脂球在水质监测中的应用。结果表明,再生树脂球阴离子(NO-3—N,PO3-4—P)的回收率最小值为95.91%,而且在不同处理下其回收率的差异性不显著(p=0.1050.05);阳离子(NH+4)在低浓度时回收率超过100%,高浓度时约为90%,说明再生树脂球可用于水体中离子的吸附。各种离子的树脂球累积吸附量(RAQ)与流量呈显著正相关(R2=0.59,0.47,0.50,p0.05),且NO-3—N的RAQ和离子浓度与水体流量之积呈显著正相关(R2=0.46,p0.05),初步表明树脂球可以用于水体中氮和磷尤其是NO-3—N的监测。     

中亚热带丘陵区茶园和林地土壤春季2排放及其影响因素

中亚热带地区春季降雨频繁,茶园施肥量大,该季节茶园土壤氧化亚氮（N2O）排放量较高,研究春季茶园土壤N2O排放及其影响因子有一定意义。以中亚热带丘陵区土壤为对象,采用静态箱-气相色谱法,研究了两种植茶年限茶园和林地土壤春季N2O排放特征及其影响因子。结果表明：茶园N2O排放量明显高于林地,50年茶园N2O排放量明显高于20年茶园,林地N2O的排放量最少;50年茶园、20年茶园和林地土壤春季N2O累积排放量分别为2.07、1.39、0.22 kg·hm-2。两种植茶年限茶园土壤N2O排放通量均与土壤NO-3-N含量呈显著正相关（P<0.05）,林地土壤N2O排放通量则与土壤NH+4-N含量呈极显著正相关关系（P<0.01）;茶园和林地土壤N2O排放通量均与5 d累积降雨量之间存在显著的相关性。多元逐步回归分析显示,茶园土壤N2O排放通量受土壤温度和NO-3-N含量影响,共同解释其48%~49%的变化;林地土壤N2O排放通量受土壤温度和NH+4-N含量影响,共同解释其55%的变化。这项研究显示施肥对春季茶园N2O排放的促进作用与降雨有关。     

控释氮肥对土壤NH_4~+-N、NO_3~--N及番茄产量和质量的影响

通过温室小区试验 ,研究了日本热塑性树脂包膜尿素MEISTERLP10 0以及LP10 0配施双氰铵 (DCD)后土壤NH+ 4-N、NO-3 -N以及番茄产量和质量的变化。结果表明 ,分次施用尿素会引起土壤NH+ 4-N的急剧变化 ,而施用了LP10 0处理的土壤NH+ 4-N和NO-3 -N在试验的前 115天一直平稳地维持在较高水平 ,且在此之后 ,仍有大量的NH+ 4-N和NO-3 -N存留于土壤。DCD发挥了抑制土壤NH+ 4-N硝化的作用 ,这种作用维持了大约 3个月左右 ,这使土壤NH+ 4-N含量增加 ,而使土壤NO-3 -N的累积量降低 ,这种降低作用尤其表现在 2 0～ 40cm耕层。施用LP10 0并没有取得比分施尿素更高的番茄产量 ,但却可以明显改善番茄果实的品质。施用LP10 0处理的番茄果实干物质、蛋白质、维生素C和总糖含量以及糖酸比均显著高于单施尿素处理。DCD的施用并没有进一步提高番茄的产量和品质     

造纸废水灌溉对盐碱芦苇湿地土壤活性氮的影响

为研究造纸废水灌溉对黄河三角洲芦苇湿地土壤主要活性氮组分的影响,以低盐分和高盐分芦苇湿地为研究对象,设置废水不同灌溉次数的随机区组试验,分析微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、溶解性有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON)的变化。结果表明:与对照相比,废水灌溉并不能提高土壤MBN,但废水灌溉1³次处理明显提高高盐分芦苇湿地土壤NO3--N,增幅为108.3%3次处理明显提高高盐分芦苇湿地土壤NO3--N,增幅为108.3%¹36.2%,而对低盐分芦苇湿地的影响较小,废水灌溉4次处理可明显降低土壤MBN与NO3--N含量。废水灌溉1136.2%,而对低盐分芦苇湿地的影响较小,废水灌溉4次处理可明显降低土壤MBN与NO3--N含量。废水灌溉1⁴次处理明显提高低盐分芦苇湿地NH4+-N含量,增幅为88.7%4次处理明显提高低盐分芦苇湿地NH4+-N含量,增幅为88.7%¹70.8%。高盐分芦苇湿地只是在废水灌溉1次处理时土壤NH4+-N含量明显高于对照,增幅为45.3%,废水灌溉2170.8%。高盐分芦苇湿地只是在废水灌溉1次处理时土壤NH4+-N含量明显高于对照,增幅为45.3%,废水灌溉2⁴次处理与对照差异不显著。废水灌溉处理对DON的影响较小。说明合理的废水灌溉有利于提高土壤NO3--N和NH4+-N含量,而对MBN和DON的影响较小,但废水灌溉次数以不超过3次为宜。合理的废水灌溉对提高低盐分芦苇湿地土壤NH4+-N的效果较佳,对提高高盐分芦苇湿地NO3--N的效果较佳。     

氮肥基追比对小麦产量、土壤水氮分布及利用的影响

为解决区域土壤质地类型针对性氮肥施用问题,在轻壤土和黏壤土上分别设置不施氮肥,氮肥基追比3∶7,4∶6,5∶5,6∶4和7∶3处理,研究小麦产量、水氮利用效率以及土壤含水量、贮水量、NH_4~+-N、NO_3~--N动态变化规律。结果表明:轻壤质土壤氮肥基追比4∶6的处理小麦产量、水分利用效率、氮肥生产效率最高分别为8 265.3 kg/hm~2,27.6 kg/(hm~2·mm),34.4 kg/kg。黏壤质土壤氮肥基追比5∶5的处理小麦产量、水分利用效率、氮肥生产效率最高分别为8 363.2 kg/hm~2,28.3 kg/(hm~2·mm),34.8 kg/kg。小麦不同生育期各土层含水量垂直分布变化较大,轻壤质土壤含水量在9.3%～26.2%,而黏壤质为9.7%～27.6%;小麦全生育期内土壤贮水量呈先升高后降低趋势,黏壤质土壤贮水量高于轻壤质。氮素追施量越多土壤表层NH_4~+-N与NO_3~--N含量越高,且随土层加深土壤NH_4~+-N与NO_3~--N含量降低,受降水影响轻壤质土壤NH_4~+-N与NO_3~--N更易于向土层深处淋溶,成熟期黏壤质各土层的NH_4~+-N和NO_3~--N含量均多于轻壤质。说明黏壤质土壤保水保氮肥能力强于轻壤质,氮肥基追比可以适当增加。     

施氮对茶园土壤氟和茶树新梢氟含量的影响

通过田间试验研究了不施肥(CK)、施氮360 kg?hm?2(T1)、施氮720 kg?hm?2(T2)处理下茶园土壤无机氮、p H、各形态氟含量的动态变化和春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,探讨茶园施氮对土壤和茶树新梢氟含量的影响。结果表明:1)茶园施氮后短期内(20~30 d)土壤水溶态氟含量显著降低,土壤交换态氟和铁锰结合态氟含量降低;长期(45~50 d)土壤水溶态氟含量的降低作用减弱,土壤交换态氟和铁锰结合态的含量增加;在试验结束时(164 d),与CK处理相比,T1处理0~20 cm土壤各形态氟含量降低,T2处理0~20 cm土壤各形态氟含量增加。2)0~20 cm茶园土壤水溶态氟、铁锰结合态氟与NH4+-N分别呈极显著负、正相关(P0.01),20~40 cm土壤水溶态氟、交换态氟与NO3?-N分别呈极显著正、负相关(P0.01)。土壤p H与土壤水溶态氟含量极显著负相关(P0.01),与其他3种形态氟含量相关性不显著。土壤铁锰结合态氟与交换态氟、有机结合态氟呈显著、极显著正相关,但与土壤水溶态氟均无显著相关性。3)春茶前后施氮可以降低春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,但未达显著水平。T1处理新梢氟含量的降低值为夏茶(25.15~27.95 mg?kg?1)秋茶(21.06~24.31 mg?kg?1)春茶(18.58~21.03 mg?kg?1),T2处理的降低值为秋茶(18.64~22.34 mg?kg?1)夏茶(7.79~14.14 mg?kg?1)春茶(3.52~7.30 mg?kg?1)。春、夏、秋茶树新梢氟含量主要受0~20 cm土壤无机氮和20~40 cm土壤p H的影响。因此推测施氮通过影响茶树根系氟的吸收和氟在叶片中的累积过程调控茶树新梢氟含量,该研究成果为合理利用施氮技术降低茶园土壤和茶树新梢氟含量提供了理论依据。     

哈尼梯田生态系统地表水不同形态氮含量时空分布特征

为探讨哈尼梯田生态系统天人合一的水分和营养元素的利用模式,揭示哈尼梯田生态系统氮素时空变化规律,明确土地利用对氮浓度的影响,为哈尼梯田的水环境保护和可持续发展提供科学依据。以元阳县全福庄小流域为研究对象,应用Kriging空间插值法分析了该系统地表水氮素的时空分布特征。结果表明:(1)除NO_3~--N浓度在夏季和冬季呈强变异外,其他N浓度在不同季节的变异系数均小于100%,表现为中等程度变异。(2)梯田中下部TN、NO_3~--N和NH_4~+-N浓度变幅都较大,分别为0.103~0.849,0.010~0.143,0.052~0.446mg/L,森林地表水中TN、NO_3~--N和NH_4~+-N浓度的变幅都相对较小,分别为0.108~0.471,0.003~0.102,0.058~0.164mg/L。(3)TN、NO_3~--N和NH_4~+-N各季节的块金系数均小于50%,各季节均有较强的空间自相关性。TN、NO_3~--N和NH_4~+-N各季节的变程均在1 000m以内,表明各指标各个季节分别在不同尺度范围内分布连续,存在空间自相关性。(4)通过Kriging插值法得知,不同季节TN、NO_3~--N,NH_4~+-N地表水浓度从整体上为村庄梯田河流森林的分布规律。     

不同肥料结构对红壤稻田氮素迁移的影响

不同肥料结构对红壤稻田淹水层、不同深度渗漏水、外排水和土壤剖面中氮素的含量、形态及其动态变化的影响研究结果表明 ,各处理淹水层、外排水和渗漏水中NH4+-N含量明显高于NO3--N。淹水层中N的含量 ,水稻生育前期以单施化肥的高 ,约相当于配施有机肥的 1.18～ 1.20倍 ,而水稻生育后期 ,后者为前者的 1.11～ 1.2 1倍。各处理外排水中N素的输出量均以苗期最高 ,单施化肥明显大于配施有机肥。土壤剖面中NH4+-N向下迁移比碱解N更为明显 ,且配施有机肥的远高于单施化肥的 ,而NO3--N则相反。不同深度渗漏水中NO3--N的比例 ,上层 (30cm)低于下层 (50cm) ,随水逸出的N量各处理渗漏水均小于外排水 ;随水输入的N量远低于随水输出的N量 ,且以单施化肥的N亏损最大。水稻未利用的N量也以单施化肥的最大 ,约为配施有机肥的 1.0 9倍。     

模拟氮沉降对湿性常绿阔叶次生林土壤碳氮组分和酶活性的影响

为了研究氮沉降对次生林土壤碳氮组分和酶活性的影响,以华西雨屏区湿性常绿阔叶次生林为对象,从2014年1月起进行野外定位模拟氮沉降试验,分别设置对照(CK,+0 g/(m^2·a))、低氮(LN,+5 g/(m^2·a))和高氮(HN,+15 g/(m^2·a))3个氮添加水平。在氮沉降进行27个月后,按照腐殖质层和淋溶层表层进行取样,测定不同土层土壤总有机碳(TOC)、可浸提溶解性有机碳(EDOC)、易氧化碳(ROC)、全氮(TN)、硝态氮(NO_3^-—N)和铵态氮(NH_4^+—N)含量以及蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性。结果表明:模拟氮沉降显著增加该次生林腐殖质层土壤的TOC和NH_4^+—N含量,显著增加腐殖质层和淋溶层表层土壤的NO_3^-—N含量,腐殖质层土壤C/N显著升高。淋溶层表层土壤TOC、NH_4^+—N、C/N以及2层土壤的EDOC、ROC、TN和NH_4^+—N/NO_3^-—N均无显著影响。2层土壤的多酚氧化酶活性均随着氮添加量的升高而降低,其中淋溶层表层达到显著差异。模拟氮沉降对蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均无显著影响。腐殖质层中,NH_4^+—N和NO_3^-—N含量与TOC含量存在极显著正相关关系。2层土壤的多酚氧化酶活性均与NO_3^-—N含量呈极显著负相关。结果说明,模拟氮沉降使该次生林中原本较高的腐殖质层土壤TOC含量进一步显著增加,并且促进土壤无机氮的积累,而模拟氮沉降对多酚氧化酶的抑制作用更加有利于土壤有机质的积累。     

灌溉施用氮肥后氮素在土壤中的转化及淋失状况: 土柱模拟研究

A soil column method was used to compare the effect of drip fertigation (the application of fertilizer through drip irrigation systems, DFI) on the leaching loss and transformation of urea-N in soil with that of surface fertilization combined with flood irrigation (SFI), and to study the leaching loss and transformation of three kinds of nitrogen fertilizers (nitrate fertilizer, ammonium fertilizer, and urea fertilizer) in two contrasting soils after the fertigation. In comparison to SFI, DFI decreased leaching loss of urea-N from the soil and increased the mineral N (NH₄⁺-N + NO₃^--N) in the soil. The N leached from a clay loam soil ranged from 5.7% to 9.6% of the total N added as fertilizer, whereas for a sandy loam soil they ranged between 16.2% and 30.4%. Leaching losses of mineral N were higher when nitrate fertilizer was used compared to urea or ammonium fertilizer. Compared to the control (without urea addition), on the first day when soils were fertigated with urea, there were increases in NH₄⁺-N in the soils. This confirmed the rapid hydrolysis of urea in soil during fertigation. NH₄⁺-N in soils reached a peak about 5 days after fertigation, and due to nitrification it began to decrease at day 10. After applying NH₄⁺-N fertilizer and urea and during the incubation period, the mineral nitrogen in the soil decreased. This may be related to the occurrence of NH₄⁺-N fixation or volatilization in the soil during the fertigation process.     

DEVELOPMENT OF A SOIL N TEST FOR FERTILIZER REQUIREMENTS FOR WHEAT

Optimal fertilizer nitrogen (N) rates result in economic yield levels and reduced pollution. A soil test for determining optimal fertilizer N rates for wheat has not been developed for Quebec, Canada, or many other parts of the world. Therefore, the objectives were to determine: 1) the relationship among soil nitrate (NO^? ₃)- N, soil ammonium (NH ⁺ ₄)- N and N fertilizer on wheat yields; and 2) the soil sampling times and depths most highly correlated with yield response to soil NO^? ₃-N and NH ⁺ ₄-N. In a three year research work, wet and dried soil samples of 0- to 30- and 30- to 60-cm depths from 20 wheat fields that received four rates of N fertilizer at seeding and postseeding (plants 15 cm tall) were analyzed for NH ⁺ ₄-N and NO^? ₃ -N using a quick-test (N-Trak) and a standard laboratory method. Wheat yield response to N fertilizer was limited, but strong to soil NO^? ₃-N.     

螃蟹对闽江河口互花米草湿地土壤活性养分变化的影响

为阐明螃蟹活动对湿地土壤活性养分含量变化的影响,对闽江河口湿地不同潮滩螃蟹干扰下的土壤DOC、MBC、NH_4~+-N、NO_3~--N、Fe及其价态含量特征进行测定和分析。结果表明:有螃蟹组土壤DOC和MBC含量分别为95.98,11.13mg/kg,对照组含量分别为106.99,7.54mg/kg,螃蟹组土壤DOC含量略低于对照组(P0.05),螃蟹组土壤MBC含量高于对照组(P0.05);两者含量最高值和最低值分别出现在夏季和冬季,且夏季显著高于其他季节(P0.05)。螃蟹组土壤NH_4~+-N和土壤NO_3~--N含量分别为22.45,1.08mg/kg,对照组含量分别为23.65,1.44mg/kg,螃蟹组土壤NH_4~+-N含量低于对照组(P0.05),螃蟹组土壤NO_3~--N含量低于对照组(P0.05);不同季节,土壤NH_4~+-N和NO_3~--N含量存在显著差异(P0.01)。螃蟹组土壤总铁含量略高于对照组(P0.05);螃蟹组土壤Fe2+含量显著高于对照组(P0.05);螃蟹组和对照组土壤Fe3+含量差异不明显(P0.05)。不同季节,土壤总Fe、Fe~(2+)和Fe~(3+)含量存在显著差异(P0.01)。     

氮素形态对巨峰葡萄果实品质的影响

为了探讨氮素形态对巨峰葡萄果实品质性状的影响,设置了尿素T1(酰胺态)、全硝T2(硝铵比为100/0)、混合氮T3、T4、T5(硝铵比为70/30、50/50、30/70)及全铵处理T6(硝铵比为0/100)和清水对照CK,于生长季节进行叶面喷施试验。结果表明,不同处理均提高了果实的营养品质,喷尿素的总糖量、糖酸比最大,其次是混合氮处理,全铵处理最小;果实的Vc含量以混合氮处理较高,全铵处理的最低;果实中花青素的含量顺序为:全硝尿素混合氮全铵CK。果实硝酸盐含量从高到低依次为:全硝混合氮全铵尿素CK;硝态氮促进了果实生长,各处理平均单果重为全硝混合氮全铵尿素CK。综上结果,尿素及适当的硝态氮配比有利于巨峰葡萄果实品质的提高。     

Improving the Accuracy of Diffusion for Inorganic 15N Analyses of Soil Extracts and Water

Sequential diffusion techniques used to speciate inorganic nitrogen-15 (¹⁵N) during soil or water analysis are complicated by incomplete recovery of ammonium (NH₄⁺)-N, introducing error in the subsequent determination of nitrate (NO₃^–)-N. Based on studies to evaluate different strategies for minimizing cross-contamination error in Mason-jar diffusions, a simple cleaning technique was developed that involves an additional 6-h diffusion using 0.6 M boric acid (H₃BO₃) at room temperature following the recovery of NH₄⁺-N. This technique was 60–87% effective for reducing cross-contamination of unlabeled NO₃^–-N by labeled NH₄⁺-N and became more effective for controlling analytical error with decreasing sample volumes, lower NH₄⁺-N enrichment, and larger quantities of NO₃^–-N. When used with the cleaning technique described, sequential diffusions were far superior for ¹⁵N analysis of NO₃^–-N, as compared to the nonsequential approach that involves an isotope dilution calculation after separate diffusions to determine NH₄⁺-N and total mineral N.