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.     

旱地土壤硝化-反硝化过程和呼吸作用测定方法研究进展

硝化作用和反硝化作用是土壤中氮素转化的两个重要途径,它们的研究为当前农学与环境研究的热点之一。同样土壤呼吸是当前全球碳循环研究的热点之一。本文综述了国内外学者近年来对土壤硝化-反硝化作用及呼吸作用的研究方法,并对土壤碳氮转化的研究提出了一些建议。     

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。     

北京低山区森林土壤硝化和反硝化作用的研究

应用土壤培养法和硝酸盐消失法对北京低山区森林土壤的硝化和反硝化作用分别进行了研究．结果表明：①森林土壤有较强的硝化活性,且表土层比底层土强,同时根际土利于硝化作用进行,根际效应Ｒ／Ｓ在４５左右;②淹水厌气培养２４ｈ,ＮＯ－３ Ｎ的消失率为５２％～５８％,占第１０天的５５％～７１％,且表土层ＮＯ－３ Ｎ的消失率比底层土大;③参与同化反硝化作用的还原酶活性较强,在培养２４ｈ后,被还原的基质数量占加入基质数量的７０％～９０％．     

硝化和反硝化过程对林地和草地土壤N2O排放的贡献

【目的】明确好气条件下硝化和反硝化过程对林地和草地土壤N2O排放的贡献,比较温度变化对两个过程排放贡献的影响。【方法】通过室内好气培养试验（60%WHC）,采用15N同位素标记技术测定林地和草地土壤在10℃和15℃下铵态氮、硝态氮和N2O的15N丰度,计算硝化和反硝化过程对N2O排放的贡献。【结果】好气培养条件下,林地和草地土壤中的硝化作用和反硝化作用同时发生,硝化作用对N2O排放的贡献为53.1%―72.0%,是N2O排放的主要过程。培养期间林地土壤中反硝化过程对N2O排放的平均贡献为44.9%,显著大于草地土壤（28.9%）,而硝化过程对N2O排放的平均贡献为55.1%,显著小于草地土壤（71.1%）。温度增加显著促进了土壤中N2O的排放,但是对硝化和反硝化过程的N2O排放贡献没有影响。【结论】好气条件下硝化作用是土壤中N2O排放的主要过程,但反硝化作用仍占有很大比例。     

基于BaPS系统的棉花土壤硝化和反硝化作用分析

介绍了气压过程分离法(BaPS法)用于土壤碳氮循环测定的基本原理、优点及测定方法。应用BaPS法测定了棉花田不同水、肥处理土壤的硝化-反硝化作用。试验结果表明:在相同的灌溉水平下,随着施氮量的增加,土壤总硝化速率与反硝化速率总体上均呈现加强的趋势;在相同的施肥水平下,随着灌溉水平的增大,土壤总硝化速率总体上呈下降趋势,而反硝化速率则呈先下降后上升的变化趋势。     

北京低山区森林无壤硝化和反硝化作用的研究

应用土壤培养法和硝酸盐消失对北京对低山区森林土壤的硝化和反硝化作用分别进行了研究,结果表明,（１）森林土壤有较强的硝化活性,且表土层比底层土强,同时根际土利于硝化作用进行,根际效应Ｒ／Ｓ在４．５左右;（２）淹水厌气培养２４ｈ,ＮＯ３Ｎ的消失率为５２％－５８％,占第１０天的５５％－７１％,且表土层ＮＯ３－Ｎ的消失率比底层土大;（３）对与同化反硝化作用的还原酶活性较强,在培养２４ｈ后,被还原的基质数量     

氮肥施用对西南地区紫色土冬小麦Ｎ２Ｏ释放和反硝化作用的影响

N2O是重要的温室气体之一,由此引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今重要的环境问题.采用遮光密闭箱和气相色谱法研究了氮肥施用对小麦地N2O 释放和反硝化作用的影响.结果表明,小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理N2O 平均排放通量分别为2.71、2.42、1.97 gN·hm-2·d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3种氮肥品种处理下,平均N2O 排放通量分别为2.42、2.14、3.13 gN·hm-2·d-1.小麦生长季节里,高氮、中氮以及不施氮处理平均反硝化速率分别为4.91、4.50、1.67 gN·hm-2·d-1;尿素、硫酸铵、硝酸钾3 种氮肥品种处理下,平均反硝化速率分别为4.50、3.68、5.29 gN·hm-2·d-1.氮肥施用明显促进了土壤-植物系统中N2O排放通量和反硝化作用,氮肥施用量水平和N2O排放通量、反硝化作用呈正相关.硝酸钾对N2O 排放通量和反硝化作用贡献最大,硫酸铵最小.研究还表明,小麦地N2O释放和反硝化作用与季节有一定相关性,温度较高季节排放量及反硝化作用明显,反之则较弱.     

旱地反硝化作用和N2O排放影响因子的研究

用乙炔抑制原状土柱和模拟土柱法,研究了包括水分、碳源、氮源以及反硝化的主要决定因子水分干湿交替对土壤N2O排放量的影响。结果表明,影响旱地土壤反硝化的主要因子是作为微生物能源和碳源的有机物质,在碳源充足时,土壤的硝态氮含量和水分因子是限制因子;两种氮源相比较,在一定的碳含量和水分条件下,土壤N2O排放量并不随NO3--N加入量的增加而增大,最大N2O排放量发生在氮源加入量为300 mg/kg时;而当氮源为NO2--N时,土壤N2O排放量随NO2--N加入量的增加而增大,最大排放量为NO2--N为450 mg/kg处理。在同等土壤水分条件下,土壤由湿变干过程中产生的N2O通量高于土壤由干变湿过程中的产生量;土壤由干变湿过程中N2O通量随着土壤水充孔隙空间(WFPS)含量的增加而增大,但在土壤由湿变干过程中最大N2O通量并非在土壤水分饱和状态下,而是在土壤WFPS为70%时,而后N2O排放量随土壤WFPS含量的减少而降低;施肥处理土壤与不施肥对照相比,两者的N2O通量变化趋势相同,但对照的变化幅度相对较小。     

根际反硝化作用与N2O释放

对根际反硝化作用及N2O的释放进行了综述。反硝化过程与N2O的产生及释放有密切的关系。反硝化作用产生的N2O量不仅取决于反硝化速率，而且也取决于那些影响反硝化产物N2O／N2比值的参数。在植物根际这一特殊土壤区域中，反硝化作用受NO3^-,C及O2的综合影响，豆科作物根瘤是一个特殊的根际系统，根瘤菌的反硝化作用及N2O释放应引起更大的关注。植物根际不仅对反硝化作用产生影响，而且对N2O释放也起了重要的通道作用，特别是对渍水土壤有重要的意义。文章最后指出了一些尚需深入研究的问题。     

硝化抑制剂乙炔的应用研究进展

主要论述了乙炔作为硝化抑制剂的作用机理、研究进展;介绍了乙炔的硝化、反硝化抑制作用,对温室气体(N2O等)排放的抑制作用及与其他抑制剂的协同作用;对乙炔目前的研究现状和有待解决的问题及可行的研究方向也进行了系统分析,并指出了其市场化应用的有利因素和限制因素。     

不同水分条件下不同土壤微生物类群产N2O量的初步研究

本研究主要是通过微生物分离手段加富培养菜园土中的硝化菌、厌氧反硝化菌和异养硝化/好氧反硝化菌,并在30%、50%和100%3种土壤充水孔隙度(指土壤体积含水量与总孔隙度的百分比,V/V)水分条件下进行无菌菜园土反接种培养实验,研究了不同水分条件下、不同土壤微生物类群的产N2O量。结果表明:30%含水量的灭菌土壤反接种培养,N2O的产生是以异养硝化/好氧反硝化作用为主,自养硝化作用对于N2O亦有贡献,后者产N2O量仅是前者的15.2%～47.2%;而50%含水量的灭菌土壤反接种培养,N2O的产生过程是以自养硝化为主,其N2O产生量几乎是异养硝化/好氧反硝化菌处理的2.1倍。在上述3种水分条件下,厌氧反硝化菌活性均受到抑制,几乎不产生N2O。     

河岸带土壤反硝化作用研究进展

比较了土壤反硝化作用研究方法的优缺点,系统论述了国内外关于河岸带反硝化作用的影响因素,讨论了目前河岸带反硝化作用研究中存在的问题,同时对我国开展河岸带反硝化作用研究提出建议。     

冬小麦-夏玉米轮作条件下氮素反硝化损失研究

  在北京潮土上研究了冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤氮素反硝化损失。结果表明，不同氮肥用量处理，土壤氮素反硝化损失量为4.71～9.67 kg·ha-1。夏玉米生育期是反硝化损失的关键时期。氮肥施用后的1～2周是氮素反硝化损失的最剧烈阶段。土壤N2O的生成、排放与反硝化作用有相似的规律性，N2O可能大部分来自于硝化作用。     

反硝化过程中温室气体N2O产生和积累的影响因素

污水反硝化处理过程中不但会产生最终产物氮气,而且会产生中间产物N2O气体。氧化亚氮（N2O）是一种强力的温室气体,深入了解N2O产生机制及影响因素,有着重要的理论及实际意义。笔者对C/N比、溶解氧、pH、温度、NO2--N等影响N2O积累的因素进行了总结分析,并对氧化亚氮还原酶Nos的活性与N2O积累的关系进行了探讨。     

pH变化对中性土壤硝化过程N2O释放的影响

通过人为调节获得pH5.82、pH6.95和pH7.55的3种pH土壤,采用室内培养方法,研究了pH变化对土壤硝化过程N2O产生以及双氰胺(DCD)对硝化过程抑制作用的影响.结果表明,在好气培养2 d内,土壤硝化速率与pH呈正相关关系;在12 d的培养期间,土壤N2O释放总量随pH增大而增大,最大N2O释放量占施氮量的0.363%;pH变化影响土壤硝化作用的强弱以及硝化过程中N2O/N2的比例;pH变化对DCD的抑制作用影响显著,DCD对N2O释放总量的抑制率为34.4%～72.2%,当pH5.82时抑制作用最强.     

温度和水分对塿土反硝化的影响

温度和水分是制约土反硝化作用的主要因子：３０℃饱和含水量下因反硝化造成的Ｎ２Ｏ—Ｎ产率可达３６．４μｇ·ｇ－１；降低温度、水分，Ｎ２Ｏ产率激剧下降；低于５℃和调萎系数时，Ｎ２Ｏ—Ｎ产率接近１．０μｇ·ｇ－１．室温及５０％饱和含水量时，硫铵和硝铵因反硝化造成的氮素损失不足投入氮素约１％．土发生反硝化的主要层次为２０ｃｍ的表层土壤；低于６０ｃｍ，反硝化产率极低。