不同培肥措施下复垦土壤氮素转化特征

为揭示不同复垦年限和培肥措施对采煤塌陷区复垦土壤氮素转化特征影响,分别采用间歇淋洗好气培养法、室内恒温控湿好气培养法和硝酸盐消失法研究了5种培肥措施下复垦4,8年土壤矿化、硝化、反硝化作用规律。结果表明:随复垦年限增加,土壤的矿化量(Nt)和矿化势(N0)均有增加,但土壤矿化率(Nt/N)及矿化势占全氮的比例(N0/N)无明显变化;不同培肥措施下,复垦8年土壤生物有机肥配施化肥处理(MCFB)Nt、N0、Nt/N和N0/N分别较单施化肥处理(CF)提高65.22%,65.21%,60.42%和60.76%。土壤硝化率和达到最大硝化速率需要的时间(Tmax)受复垦年限影响较小,不同施肥措施均可提高土壤硝化率,但处理间差异不显著;最大硝化速率(Vmax)随复垦年限增加而增大,复垦4,8年土壤Vmax和Tmax总体以MCFB效果优于其他培肥处理。土壤硝态氮损失率和硝酸盐消失速率随复垦年限的增加而增加,经过7天培养,不同培肥措施下复垦4年土壤硝态氮损失率以单施有机肥处理(M)最高,达78.72%,硝酸盐消失速率以MCFB处理最低,与不施肥对照(CK)一致;复垦8年土壤反硝化作用在不同处理下无显著差异。通过短期氮素转化作用强度比较,复垦土壤硝化作用>反硝化作用>矿化作用。综合来看,培肥对复垦土壤氮素转化作用提升效果明显,生物有机肥配施化肥更有利于土壤有效氮的保持和提高,减少氮素损失。     

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.     

杭州市典型农区沟渠底泥反硝化和吸磷潜力评价

以杭州市典型农区为例,从反硝化潜力和磷吸持指数两方面评估了农区沟渠底泥对排水中氮、磷的净化能力。结果表明,反硝化潜力和磷吸持指数均以水网平原和河谷平原沟渠底泥较高,滨海平原沟渠底泥较低。统计分析表明,底泥反硝化强度主要与有机质含量、全氮含量、微生物生物量碳、细菌数量、黏粒含量呈正比,而磷吸持指数主要与黏粒含量有关。     

麦秸和烟秆生物炭对氮肥硝化作用及N2O和NH3排放的影响

【目的】研究生物炭对氮肥硝化过程中硝态氮、铵态氮含量及N₂O、NH₃排放的影响,为提高肥料氮的利用率、减少氮损失提供参考。【方法】在陕西关中地区,采集小麦 玉米轮作大田耕层0~20 cm土壤,采用室内培养试验,在供试土娄土中分别添加麦秸和烟秆生物炭,同时施用氮肥尿素,施氮量90 kg/hm²,每种生物炭添加量设3个水平（0（对照）和15,30 Mg/hm²）,试验共计6个处理,测定尿素硝化过程中不同处理土壤硝态氮、铵态氮含量以及N₂O、NH₃排放通量的动态变化。【结果】与对照相比,添加两种生物炭均可以降低土壤铵态氮和硝态氮含量,显著抑制尿素的硝化作用,其中高量麦秸生物炭的抑制作用更明显,烟秆生物炭较麦秸生物炭的抑制作用更强。添加烟秆生物炭和麦秸生物炭均可以增加尿素硝化过程中N2O排放通量以及总排放量,而且高量烟秆生物炭处理的N₂O总排放量显著高于低量烟秆生物炭处理。与对照相比,两种生物炭之间NH₃总排放量无显著变化,表明土娄土中添加生物炭对尿素硝化过程中氨的挥发无显著影响。【结论】在土娄土中施用生物炭有增加温室气体N₂O排放的风险,建议采用改性生物炭或采取相应的其他措施减少N₂O的排放。     

田面水位对稻田氨挥发影响的试验研究

稻田在施氮肥后有明显的氨挥发损失,田面水位对稻田氮素流失具有关键作用,为探究田面水位对稻田氨挥发的影响,基于室内土柱试验装置,采用密闭室通气法,对水稻各肥期不同田面水位下的氨挥发进行了研究。结果表明,田面水位会显著影响稻田氨挥发,在整个施肥期间,相同施肥量条件下,当田面水位为1、3、5 cm时,氨挥发累积量占总施氮量的比例分别为23%、15%、12%,施入基肥和分蘖肥后1 cm处理下氨挥发通量的峰值最高,3 cm处理次之,5 cm处理最低,施入穗肥后表现为5 cm处理高于1 cm处理和3 cm处理。田面水位在施入基肥和分蘖肥后,高水位低NH_4~+-N浓度和低水层温度是氨挥发降低的主要因素,施入穗肥后,低水位高硝化强度是抑制氨挥发的重要因素。为降低氨挥发,建议水稻在施用基肥和分蘖肥时采用较高水位,施用穗肥时适当降低水位。     

硝化抑制剂对紫色土硝化作用及N2O排放的影响

为探讨硝化抑制剂对紫色土硝化作用及N_2O排放的抑制效果,通过室内培养试验,研究在25℃,60%最大田间持水量条件下,4种硝化抑制剂[双氰胺(DCD)、3,4-甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)、对羟基苯丙酸甲酯(MHPP)]对四川地区石灰性紫色土无机氮含量、硝化速率及N_2O产生速率变化特征的影响,并以酸性紫色土作对比。结果表明,与对照处理相比,4种硝化抑制剂均能抑制两种土壤中NH_4~+向NO_3~-的转化,同时降低N_2O的排放,但是抑制效果存在差异。其中,对石灰性紫色土硝化速率的抑制效果为MHPP(93%～193%)Nitrapyrin(91%～191%)DMPP(9%～58%)DCD(6%～14%),对酸性紫色土硝化速率的抑制效果为MHPP(76%～116%)Nitrapyrin(62%～109%)DCD(59%～75%)DMPP(26%～43%)。硝化抑制剂对石灰性紫色土和酸性紫色土N_2O产生总量的抑制效果分别为46%～76%和32%～54%。总体而言,相较DCD和DMPP,Nitrapyrin和MHPP两种硝化抑制剂对供试土壤硝化速率和N_2O产生速率均表现出较强的抑制效果。     

氯化苦熏蒸处理对土壤氮矿化和硝化作用的影响

结合室内培养和田间试验定量研究了氯化苦熏蒸对土壤氮矿化及硝化作用的影响。通过测定室内氯化苦处理20周内土壤中矿质态氮的含量,得出在前11周内土壤中NH4+-N含量一直增加,硝化作用过程受到明显抑制。11周后硝化作用微生物逐渐恢复,硝化作用受抑制程度减弱,NH4+-N含量开始减少;进行室内氯化苦不同浓度处理,随着处理浓度的增加,土样中NH4+-N含量也依次增加。田间氯化苦熏蒸处理后部分土壤微生物被杀死,使得土壤微生物体内有机态氮转化为无机态氮,短期内能增加土壤中矿质态氮含量。田间不同地块氯化苦熏蒸处理后NH4+-N和矿质态氮含量均有升高,并随着施药量的增加土壤中NH4+-N和矿质态氮也逐渐增加。     

一株耐盐好氧反硝化细菌的分离鉴定及生长特性研究

[目的]从乌鲁木齐10号温泉的沉积物中筛选出反硝化作用较强的菌株,并对该菌株的生物学特性进行系统的研究.[方法]用稀释法,从沉积物中分离纯化了28株反硝化细菌,通过Giltay液体培养筛选出反硝化作用较强的一株菌NSA4.对该细菌进行形态观察、生理生化及最适生长条件测定,在此基础上,进一步分析16S rDNA基因序列,确定了分离菌株的分类学和系统发育地位.[结果]在接种NSA4菌株的试管内5 d后培养基开始变蓝,并有小量气体产生,滞留在小试管中;7 d后培养基由绿色变为蓝色,小试管内的气体明显增多;该菌为革兰氏阴性杆菌.其最适生长温度为30℃,最适生长pH为7,经PCR扩增后测定该菌株的16S rDNA基因序列表明,由16S rDNA序列比较可知该菌与Pseudomona brassicacearum同源性达99;.[结论]这一耐盐反硝化细菌可以用于新疆硝酸盐污染农田土壤与地下水的修复.     

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.     

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。