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农业土壤中化肥氮的形态转化机理及其调控研究

冉炜  
【摘要】: 本文通过大量实验室试验和盆栽试验,研究了农业土壤中化肥氮的形态 转化机理及其调控途径,结果表明: (1)与氮转化有关的土壤微生物活性受土壤类型控制。土壤有机质含 量、粘粒含量和pH对土壤氨化活性、脲酶活性、氨氧化活性、亚硝酸盐氧 化活性和异化硝酸还原酶活性有较大的影响。 (2)外加碳源对不同土壤中异化硝酸还原酶活性的影响有较大差异。供 试的4种碳源中,只有加入甲酸才显著提高了红壤和黄泥土中异化硝酸还原 酶活性,但在加入甲酸、乙酸、葡萄糖和精氨酸后潮土中异化硝酸还原酶活 性均有显著提高。 (3)尿素在土壤中的水解速率因土壤类型不同而有较大差异。对大多数 土壤而言,尿素在32小时内几乎完全水解,但高浓度尿素对土壤中的脲酶 有抑制作用。虽然脲酶反应的动力学常数会随培养时间和培养温度变化,但 土壤尿素水解反应均表现为以底物低亲和性反应为主。 (4)在土壤硝化过程中存在可观的亚硝酸盐累积现象。加入Nitrapyrin 或叠氮化钠后,潮土中NO_2-N的生成受到强烈的抑制。随着施NH_4-N氮 水平的提高,NO_2-N在pH>7的土壤中的累积量显著增加,但在红壤和黄 潮棕壤未发现有NO_2-N累积。土壤悬液中NO_2-N和NO_3-N的浓度随pH 的升高而升高。此外,NO_2-N在酸性土壤中不稳定,但在石灰性和碱性土 壤中有较高的稳定性。 (5)供试的7种化学物质或7种植物的浸提物对土壤尿素水解的抑制作 用效果不佳,但对土壤硝化作用几乎均有明显的抑制作用。 (6)斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对水体中NO_3-N和NH_4-N具有 较强的吸收作用,其吸收速率均符合Michaelis-Menten动力学模型。 (7)在水稻施肥初期田面水中接种斜生栅藻后,田面水中NH_4-N和NO_3 -N浓度均有显著降低,表明斜生栅藻在水稻田氮素管理中具有一定的应用 价值。


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