西南地区pH影响紫色土硝化作用机制研究

硝化作用是一个对pH高度敏感的典型过程,但pH影响土壤硝化作用的机制尚不完全明了。本研究以西南地区3种发育于同一母质的不同pH的紫色土(酸性紫色土 pH=5.7,中性紫色土 pH=7.3,石灰性紫色土 pH=8.0)作为供试材料,研究pH对紫色土硝化强度及氨氧化微生物的长期效应;通过人为添加酸(H₂SO₄)或碱(NaOH)短期改变土壤pH的方法,研究pH对紫色土硝化作用强度、氨氧化微生物活性及丰度的短期效应。结果表明,pH的短期改变对酸性与石灰性紫色土的硝化作用无显著影响(P>0.05),但对中性紫色土的硝化速率影响显著(P<0.05);氨氧化古菌(AOA)的amoA基因在酸性土壤环境中的表达更高(3.04×10⁸/g干土,AOA/AOB=31.8),而氨氧化细菌(AOB)则更适应于石灰性紫色土环境(2.35×10⁸/g干土,AOA/AOB=0.07)。研究表明,紫色土的硝化作用强度受pH的影响显著,且在不同pH土壤中其作用机制各不相同。硝化微生物群落和活性主导了酸性和石灰性紫色土中的硝化作用,而中性紫色土中的硝化作用则是由底物浓度所主导。研究推测长期稳定的pH是影响硝化微生物群落和活性的关键因素,而pH的短期改变则主要影响硝化反应的底物有效性。     

四株异养硝化细菌的鉴定及硝化能力的初步研究

从江苏通州、海安和吕四地区的养殖池塘浅层底泥中分离得到G、H、3-4和5-5四株具明显硝化活性的异养硝化细菌,通过形态学和生理生化研究,将上述菌株初步鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp．)。在外加有机碳源(丙酮酸钠0．01mol/L)的条件下对各菌株进行连续培养10 d后发现,随着各供试菌株生长量的增加,培养基中铵态氮和COD的含量均有明显下降。与对照组相比,铵态氮含量最大降幅达到了8％,COD最大降幅达到了32％。     

一株反硝化细菌的筛选及其反硝化特性的研究

从土壤中分离到一株高活性反硝化菌DNF409,经生理生化和16S rDNA序列分析,初步判断为芽孢杆菌属(Bacillussp.)。在生长的各个阶段,该菌株均具有较强的反硝化活性,最适反硝化碳源为乙醇。在天然养殖水体中,碳氮摩尔比达到8.0∶1、菌体浓度达到108cfu/L时,其反硝化活性即可充分发挥,硝态氮和亚硝态氮的降解率可分别达到94.79%和99.94%。试验表明该菌株在养殖水体的生物脱氮方面具有广阔的应用前景。     

威百亩熏蒸对土壤硝化作用及amoA型硝化细菌群落结构的影响

为探究威百亩对土壤硝化作用的影响及作用机制,通过理化分析和变性梯度凝胶电泳方法研究浓度为20、100和500 mg/kg威百亩熏蒸处理对土壤硝化作用及amoA型硝化细菌群落结构的影响。结果表明,威百亩熏蒸处理0、14、28 d后,3种浓度处理的土壤硝化率与对照差异不显著;处理56 d后,20、100和500 mg/kg浓度处理的土壤硝化率分别为81.15%、76.66%和94.08%,前两者与对照差异不显著,后者与对照差异显著;而处理84 d后,3种浓度处理的土壤硝化率与对照差异均不显著。与对照相比,3个浓度威百亩熏蒸处理不同时间后土壤amoA型硝化细菌群落的均匀度指数差异不显著。熏蒸处理14 d后,浓度20、100 mg/kg威百亩处理的土壤amoA型硝化细菌群落的香农多样性指数和丰富度指数分别为1.00、10.97和0.84、7.79,与对照的0.92和9.78均无显著差异;而浓度500 mg/kg威百亩处理的香农多样性指数和丰富度指数分别为0.59、5.77,显著低于对照。表明威百亩对土壤硝化强度的影响较amoA型硝化细菌群落延迟,说明土壤中硝化作用的强弱并非完全决定于土壤amoA型硝化细菌的作用。     

田间土壤反硝化作用动态初探

通过不同供水水平条件下对田间土壤反硝化作用进行动态研究。利用Ｃ２Ｈ２能抑制反硝化作用的Ｎ２Ｏ→Ｎ２的转化过程，用气相色谱检测出土壤中释放出的Ｎ２Ｏ的量。结果表明，田间土壤含水量较大时的土壤反硝化作用强度比其它时期明显增加，不仅增强了田间Ｎ素的气态损失，而且给大气环境造成一定程度的潜在危害。     

养殖水体中的氮循环

氮是有机物的主要成分,鱼类的粪便及残饵中都含有大量的氮。据研究,饲料中的氮有60%～70%排泄到水体中。氮在水体中以氮气、游离氨、离子铵、亚硝酸盐、硝酸盐和有机氮的形式存在。     

Nitrous oxide production in a sequence batch reactor wastewater treatment system using synthetic wastewater

The rate of nitrous oxide emission from a laboratory sequence batch reactor （SBR） wastewater treatment system using synthetic wastewater was measured under controlled conditions. The SBR was operated in the mode of 4 h for aeration, 3.5 h for stirring without aeration, 0.5 h for settling and drainage, and 4 h of idle. The sludge was acclimated by running the system to achieve a stable running state as chemical oxygen demand, NO2^-, NO3^-, NH4^＋, pH, and N2O. indicated by rhythmic changes of total N, dissolved oxygen, Under the present experimental conditions measured nitrous oxide emitted from the off-gas in the aerobic and anaerobic phases, respectively, accounted for 8.6%-16.1% and 0-0.05% of N removed, indicating that the aerobic phase was the main source of N2O emission from the system. N2O dissolved in discharged water was considerable in term of concentration. Thus, measures to be developed for the purpose of reducing N2O emission from the system should be effective in the aeration phase.     

高寒灌丛土壤温室气体释放对添加不同形态氮素的响应

为探索不同形态氮素输入对青藏高原高寒灌丛土壤CO₂、N₂O和CH₄排放的影响,采集青藏高原东部金露梅高寒灌丛土壤,设置1个对照(CK)和3个添加不同形态氮素的处理(NH₄Cl,NH₄NO₃,KNO₃),在实验室恒温15℃下进行培养,分析了土壤CO₂、N₂O和CH₄的释放量以及土壤NH₄⁺,NO₃^-和可溶性有机碳(DOC)含量。结果表明:1)所有氮素处理抑制了高寒灌丛土壤CO₂的排放,土壤CO₂排放量与DOC浓度呈显著正相关关系;2)所有氮素处理显著增加了土壤N₂O的排放,而且以添加NO₃^--N增加的N₂O最为显著;3)高寒灌丛土壤N₂O的产生过程以反硝化作用为主;4)添加不同形态氮素对高寒灌丛土壤CH₄吸收没有显著影响。5)不同形态氮素施入后,高寒灌丛土壤温室气体全球增温潜能(GWP)顺序:KNO₃>NH₄NO₃>NH₄Cl>CK。     

灰漠土长期试验地氮素矿化和硝化作用的特征

采用培育试验研究了灰漠土长期定位试验中不同施肥处理小区表层和亚表层土壤的矿化和硝化作用特征.结果表明:灰漠土的硝化作用非常强烈.pH是影响硝化作用的重要因素,硝化率与土壤pH呈显著正相关.合理施肥调控土壤肥力是提高灰漠土肥力的重要措施.     

腐殖酸 - 尿素络合物对尿素转化及氮素释放的影响

通过模拟实验研究了不同用量腐殖酸 - 尿素络合物(腐脲)在不同时间内对尿素分解和NH 4 -N硝化的抑制作用.结果表明:当腐脲用量为尿素量的10%时对脲酶的抑制作用最强,用量超过20%反而对脲酶有促进作用;当腐脲用量为尿素量的15%时对NH 4 -N硝化的抑制率最高;在培养42 d时15%腐脲用量处理土壤无机态氮含量最高;在第112 d时腐脲用量超过15%的处理无机态氮含量明显高于其他处理,氮素损失量明显低于其他处理.