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为探究铁氧化物对土壤硝化动力学的影响,以全铁含量低的酸性潮土(pH4.9)和中性潮土(pH7.2)为研究对象,通过7d的室内恒温(28℃)培养,研究了不同pH土壤在添加0(对照),0.5%,1%,3%,5%,10%(重量比)铁氧化物后的硝化动力学过程。结果表明:铁氧化物加入量超过3%,则改变中性潮土的硝化动力学过程由一级变为零级模型。不同含量铁氧化物加入后,酸性潮土的硝化过程均符合一级动力学模型。加铁处理的酸性潮土,其净矿化速率均显著高于不加铁处理。加铁量为10%处理的净矿化速率为4.12mg/(kg·d),是不加铁处理的7.82倍。随着铁氧化物加入量的增加,酸性潮土净硝化速率显著升高而中性潮土净硝化速率却显著下降。酸性潮土中铁氧化物加入量超过3%的处理,其净硝化速率极显著高于加铁量小于3%的处理。总之,铁氧化物的加入显著促进酸性潮土的净硝化速率,对中性潮土的净硝化速率却有显著抑制作用,并且加入量越大对2种土壤的作用效果越显著。3%的铁氧化物加入量是显著影响酸性潮土和中性潮土硝化作用的临界值。 相似文献
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土壤中反硝化田间原位测定方法的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤中的反硝化作用由于直接影响到氮肥氮的利用率和环境问题，仍然是氮素研究领域的热点和难点之一，而反硝化作用研究的进展在很大程度上依赖与土壤反硝化的田间测定方法的建立。文章就目前反硝化研究领域常用的^15N平衡差值法、^15示踪气体通量法、乙炔抑制气室法、乙炔抑制土柱法的原理、气体样的采集、测定和计算作了综述，以期为土壤反硝化的研究提供依据。 相似文献
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施用猪粪条件下重金属对土壤氮素净转化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以东北耕作黑土为研究对象,在25℃和70%WHC水分条件下进行为期35天的室内培养试验,研究了施用猪粪条件下重金属Cu、Cd对土壤氮素净转化的影响。结果表明:添加单一重金属显著抑制了土壤的硝化作用和矿化作用。与对照处理相比,添加重金属Cu、Cd处理培养结束后土壤铵态氮含量分别增加了5.83和5.39倍,硝态氮含量分别下降了84.3%和79.5%,且土壤净氮矿化速率和净硝化速率均显著低于对照处理。添加重金属的同时施用猪粪加剧了重金属对硝化作用和矿化作用的抑制,土壤净硝化速率和净氮矿化速率均显著低于单一重金属处理。添加重金属抑制了土壤反硝化作用,但同时添加猪粪在一定程度上降低了重金属离子的活性和毒性,进而减轻重金属离子对反硝化作用的抑制程度。 相似文献
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氮肥配施硝化抑制剂是提高氮肥利用率、减少活性氮损失和降低环境代价风险的有效措施。为探讨不同硝化抑制剂类型和剂量对不同类型土壤硝化作用的机理,采用室内土壤培养试验,对3种硝化抑制剂[双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(NP)]设置不同剂量,研究其对我国不同区域典型土壤(红壤、水稻土、潮土)硝化过程无机氮含量、土壤pH值及土壤表观硝化率变化特征的影响。结果表明,与单施硫酸铵处理相比,3种硝化抑制剂均能抑制水稻土和潮土中铵态氮向硝态氮的转化,且对潮土铵态氮向硝态氮转化抑制效果优于水稻土,而对红壤硝化作用的抑制效果均不明显,3种土壤pH值差异是影响硝化抑制剂作用效果的主因。此外,DCD和NP随着用量的增加,对水稻土和潮土的硝化抑制效果越明显,而DMPP对2种土壤硝化抑制作用无明显的剂量效应。在水稻土中,NP的抑制效果强于DMPP和DCD;在潮土中,DCD的抑制效果优于NP和DMPP,这可能是由于不同硝化抑制剂类型硝化抑制机理性的差异以及其自身特性的差异导致的。综上,针对特定土壤类型筛选适宜的硝化抑制剂类型和用量对农业优化氮肥管理、提高氮肥利用率尤为重要。 相似文献
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土地利用方式对湿润亚热带土壤硝化作用的影响 总被引：27，自引：0，他引：27
在土壤最大持水量60%和30℃条件下对采自江西的自然土壤(森林和灌丛)和农业利用土壤(稻田、旱地和茶园)进行了实验室培养,研究土地利用对硝化作用的影响。结果表明,由于土壤呈酸性(pH4.2～6.3,平均为4.9),供试土壤的硝化作用很弱甚至缺失。当无外加铵态氮时,土壤的硝化速率与有机氮矿化速率呈显著的线性关系(p<0.01),而与土壤pH无关;当外加铵态氮使基质饱和时,硝化速率与土壤pH显著相关(p<0.01)。农业利用显著提高土壤的硝化作用能力,绝大部分自然土壤(78%)的净硝化速率小于净矿化速率,无机氮以铵态氮为主,而绝大部分农业利用土壤(74%)的净硝化速率大于净矿化速率。农业利用通过提高土壤pH、氮肥施用刺激硝化作用及改善土壤磷素供应状况等途径促进土壤的硝化作用。农业利用土壤硝化作用能力的提高增加了氮肥以硝态氮形态淋失的风险。 相似文献
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下层土壤反硝化作用的研究 总被引：10，自引：0，他引：10
在夏玉米生长期间 ,采用乙炔抑制 -原状土柱培养方法研究了北京褐土下层 (15～ 6 0cm)土壤的反硝化作用 ,并探讨影响该层土壤反硝化作用的主要因素。试验结果表明 ,施氮量越高 ,反硝化量越大。随着土壤层次的加深 ,反硝化量呈直线下降 ,但在亚表层土壤 (15～ 30cm)反硝化值仍保持了较高的量 ,约相当于表层的 10 .7%～ 33.5 % ;下层土壤 (15～ 6 0cm)的总反硝化量约相当于表层土壤的 14%～ 51%。加入碳源无论对表层土壤还是下层土壤 ,其反硝化损失氮量大大增加 ,尤其是对下层土壤增加的趋势更为明显。在计算夏玉米季土壤反硝化损失氮量时 ,如果忽略下层土壤的反硝化作用 ,肯定会低估其数值 相似文献
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苏打盐碱化稻田土壤氮素矿化和硝化特征及其影响因子 总被引：1，自引：0，他引：1
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土壤pH值和含水量对土壤硝化抑制剂效果的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
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。 相似文献
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The short-term pulse of carbon (C) and nitrogen (N) mineralization that accompanies the wetting of dry soils may dominate annual C and N production in many arid and semi-arid environments characterized by seasonal transitions. We used a laboratory incubation to evaluate the impact of short-term fluctuations in soil moisture on long-term carbon and nitrogen dynamics, and the degree to which rewetting enhances C and N release. Following repeated drying and rewetting of chaparral soils, cumulative CO2 release in rewet soils was 2.2-3.7 times greater than from soils maintained at equivalent mean soil moisture and represented 12-18% of the total soil C pool. Rewetting frequency did not affect cumulative CO2 release but did enhance N turnover, and net N mineralization and nitrification increased with rewetting in spite of significant reductions in nitrification potential. Litter addition decreased inorganic N release but enhanced dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organic carbon (DOC) from dry soils, indicating the potential importance of a litter-derived pulse to short-term nutrient dynamics. 相似文献
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温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响 总被引：8，自引：1，他引：7
为研究华中地区菜地土壤的矿化特征和矿化规律,拟定菜地土壤合理的氮肥施用量,本文以华中地区两种典型菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了温度、水分对菜地土壤矿化的影响。结果表明,黄棕壤的矿化速率和氨化速率均随着温度的升高而升高;硝化速率在15%和25%含水量下随温度的升高而升高,而在35%含水量下随温度的升高而降低。潮土矿化速率在15%含水量时随温度的升高而升高,而在25%和35%含水量下随温度的升高先增加后减小;硝化速率在15%和35%含水量时随温度的升高而增加,25%含水量时随温度的升高先增加后降低;氨化作用随温度的升高而降低。黄棕壤的矿化量在含水量为25%、温度35℃时高达34.9 mg.kg 1;潮土的矿化量在含水量为25%、温度为25℃时最高,为63.9mg.kg 1。不同温度下潮土矿化量均大于黄棕壤。黄棕壤的氨化速率随含水量的增加而增加,硝化速率随含水量的增加而降低,矿化速率则在含水量25%时最大。潮土的氨化、硝化和矿化作用随水分变化不明显。本研究还发现,25%的含水量是黄棕壤微生物活性的水分临界点,潮土的水分临界点不明显。通过对土壤氮素的矿化速率与水分含量和温度之间的函数关系模拟发现,黄棕壤模拟效果好于潮土。 相似文献
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酸性土壤中的硝化活性存在很大空间变异,并且其硝化类型也因土壤环境条件而异。锰氧化物作为土壤矿物的一种,可能通过其生物毒性及作用土壤氮矿化等影响硝化过程。本研究在四川盆地分别采集pH为4.6,4.9两种酸性紫色水稻土,通过添加乙炔或锰氧化物,探究四川盆地酸性水稻土硝化作用的主要类型以及锰氧化物对硝化作用的影响。结果表明:酸性水稻土中存在显著的硝化活性,加入乙炔后,pH4.9空白对照和pH4.9加硫酸铵处理的两种酸性紫色水稻土的净硝化速率均显著下降,分别从0.46 mg kg~(-1)d~(-1),0.58 mg kg~(-1)d~(-1)降至-0.08 mg kg~(-1)d~(-1),-0.15 mg kg~(-1)d~(-1),证明酸性水稻土的硝化作用主要以自养硝化作用为主;pH4.6,4.9土样加入锰氧化物后,净硝化速率分别从2.07 mg kg~(-1)d~(-1),3.17 mg kg~(-1)d~(-1)下降到0.60 mg kg~(-1)d~(-1),2.71 mg kg~(-1)d~(-1),表明锰氧化物对酸性水稻土硝化作用的净效应是抑制作用,可能的原因是酸性条件下锰氧化物对硝化微生物的毒性所致。 相似文献
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Soil nitrification rate is very different among soil types, as a result of differences in physical and chemical properties. Little is known about the composition of the nitrifying bacteria community. In this investigation, three soils (fluvo-aquic soil, permeable paddy soil and red earth) from different geo-ecological regions in China were characterized for their nitrification activities and their nitrifying bacteria communities determined either by molecular approaches or by conventional culture methods. A 28-day long-term soil incubation showed that the maximum nitrification potential was found in the fluvo-aquic soil with almost 100% of inorganic N present as NO3–-N, while the minimum nitrification potential was in red earth with only a 4.9% conversion rate from ammonium into nitrate. There was no relationship between nitrification potential and numbers of nitrifiers in the soil. The conventional most probable number (MPN) method could enumerate ammonia oxidizers, but failed in enumerating nitrite oxidizers. Therefore, we used an MPN-PCR procedure which gave a convincing nitrite oxidizer count result, instead of MPN-diphylamine. Soils were characterized by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of DNA extracted from soils and amplified using a primer specific for the 16S rRNA gene and/or for the amoA gene. The DGGE columns of the three soils differed from each other. There were two similar bands present in DGGE columns of the fluvo-aquic and permeable paddy soils, but no similar band was found in DGGE columns of the red earth. The sequence of amoA indicated that all ammonia oxidizers in these soils were grouped into Nitrosospira clusters 1 and 3, and each soil had a common band similar to the other soils and a special band which differed from the other soils. 相似文献
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液体培养研究不同土壤中硝化活性 总被引：2，自引：0，他引：2
A red soil, a fluvo-aquic soil and a permeable paddy soil were used in a long-term investigation to study changes in nitrification with treatments: 1) soil incubation, 2) liquid incubation inoculated with soil samples, and 3) liquid incubation inoculated with ammonia-oxidizing bacteria (AOB) from the soils. There were significant differences (P < 0.001) in nitrification rates among the three soils when measured for 28 days by adding (NH4)2SO4 at the rate of 154 mg N kg-1 dry soil to fresh soil. However, the amounts of nitrifying bacteria in the three soils were not related to soil nitrification capacity. When the soil samples or the isolates of AOB enriched from the corresponding soil were incubated in liquid with pH 5.8, 7.0 and 8.0 buffers and 10 mmol L-1 ammonium nitrogen, there were no significant nitrification differences in the same soil type at each pH. The ability to oxidize ammonia through AOB from different types of soils in a homogeneous culture medium was similar, and the soil nitrification capacity could reflect the inherent properties of a soil. Altering the culture medium pH of individual soil type also showed that acidification of an alkaline fluvo-aquic soil decreased nitrification capacity, whereas alkalinization of the acidic red soil and permeable paddy soil increased their nitrification. For a better insight into factors influencing soil nitrification processes, soil properties including texture and clay composition should be considered. 相似文献
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安太堡煤矿区不同复垦年限和复垦模式土壤氮矿化及硝化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为揭示煤矿复垦区土壤氮素内循环中的矿化及硝化特征,探索不同复垦模式与不同复垦年限下复垦土壤的氮素转化效率,采集山西安太堡露天煤矿中复垦3年、9年、21年苜蓿地及3年荞麦地表层（0~20 cm）土壤,并以3年自然恢复和未复垦新排土为对照,采用间歇淋洗好气培养法与恒温培养法研究各采样地土壤矿化与硝化过程,利用一级反应动力学模型与Logistic方程对有机氮素的矿化与硝化数据进行拟合。结果表明,3年苜蓿地的矿化速率最高,21年苜蓿地的矿化速率最低,且土壤氮素快速矿化主要在培养前7 d,之后逐渐平缓,并在28 d趋于稳定。经一级动力学方程拟合可知,氮矿化势（No）的变化范围为89.28~124.51 mg·kg-1,21年苜蓿地 > 3年自然恢复地 > 3年苜蓿地 > 3年荞麦地 > 未复垦新排土 > 9年苜蓿地;矿化速率常数（k）的变化范围为0.022 6~0.051 9,3年苜蓿地 > 9年苜蓿地 > 未复垦新排土 > 3年自然恢复地 > 3年荞麦地 > 21年苜蓿地。氮矿化势与土壤有机质含量显著正相关（r=0.91）。复垦区各土壤随培养时间的延长硝态氮含量大致为"S"型曲线且可分为3个阶段：前期阶段（0~5 d）-上升阶段（5~14 d）-稳定阶段（14~28 d）;Logistic方程拟合结果显示：复垦年限显著影响硝化高峰出现的时间（不同复垦年限苜蓿地最大相差6.85 d）,21年苜蓿地硝化过程剧烈而短促,3年自然恢复地的硝化过程缓慢而漫长;耕地较草地有更大的硝化速率与更长的硝化时间。长期的种植苜蓿复垦显著提高了土壤的氮库容量,矿化过程更为平稳。 相似文献