双氰胺对洪泽湖酸性土壤硝化效率的影响
2023-11-10 11:58:47
论文总字数:11548字
摘 要
:采集洪泽湖周边三个不同地区的土壤,通过室内培养实验,不同浓度的硝化抑制剂双氰胺(DCD)对三地酸性土壤硝化速度的抑制情况,实验设无DCD添加的对照组(CK)及20 µmol/g、10µmol/g、5µmol/g四个处理,每处理设三个重复。结果表明, DCD处理组的硝化速度明显低于对照组,且三地实验结果均表现出浓度为20µmol/g的DCD具有较好的硝化抑制效果。
关键词:双氰胺,硝化抑制剂,土壤酸化,改良
Abstract: The soil in three different areas around Hongze Lake was collected. Through the indoor culture experiment, the nitrification inhibitors with different concentrations of dicyandiamide (DCD) inhibited the nitrification rate of the three acidic soils. The experiment was conducted with a control group without DCD (CK). ) and four treatments of 20µmol/g, 10 µmol/g, and 5µmol/g, with three replicates per treatment. The results showed that the nitration rate of the DCD processing group was significantly lower than that of the control group, and the results of the three experiments showed that the DCD with a concentration of 20µmol/g had a good nitration inhibition effect.
Keywords:Dicyandiamide, Nitrification inhibitor, Soil acidification, Improvement
目 录
1 前言 3
1.1 土壤酸化的成因 3
1.2 洪泽湖周边土壤情况 3
1.3 植物吸收氮元素的形式 3
1.4 硝化抑制剂作用原理 4
1.5 双氰胺详情 4
2.材料 4
2.1.土壤来源 4
2.2材料预处理 4
2.3 仪器 5
2.4 试剂与试剂配置 5
3.方法 6
3.1 洪泽湖三处土壤pH值的检测 6
3.2 洪泽湖三处土壤铵态氮含量的检测 6
3.3洪泽湖三处土壤硝态氮含量的检测 6
4.结果 7
4.1洪泽湖区域三地农田土 pH值检测 7
4.2不同浓度DCD处理对土壤铵态氮转化的影响结果分析 7
4.3不同浓度DCD处理对土壤硝态氮含量的影响 10
结 论 14
参 考 文 献 15
致谢 17
1 前言
1.1 土壤酸化的成因
农民无意识的使用过量化肥以及不合理的施肥方式,破坏脆弱的土壤结构,造成我国农田土壤出现严重的酸化现象[1.2],土壤酸化是土壤中酸度增加的过程。这种过程是土壤性能退化的一种表现形式,土壤酸化不但会造成农作物大幅减产,也会导致农产品品质下降[3],相关研究表明我国自上世纪八十年代以来,农田土壤已经出现较为明显的酸化现象。各种各样的原因都能导致土壤发生酸化[4.5]:
1、大气污染和酸雨。我国南方地区酸沉降的频率和强度增加[6-8]
2、雨水丰沛淋溶作用强烈,Ca2 、Mg2 、K 等碱性离子大量流失。
3、过量使用化肥。以上3点中,又以最后一条:过量施化肥用为主要原因,植物土壤中阴离子(硝酸根离子、硫酸根离子-、磷酸根离子)的吸收量不同,与对阳离子(钾离子、铵根离子、钙离子、镁离子)。植物根系从土壤中吸收养分离子的同时,要产生氢离子 ,大量的氢离子流入土壤,长此以往,势必会造成土壤酸化。
1.2 洪泽湖周边土壤情况
洪泽湖是中国第四大淡水湖,滋润着华北平原的大地,其周边的土壤出现酸化的现象,会对湖泊的水质产生影响,从而影响湖中的生态环境,所以土壤酸化带来的是一个连锁的反应,导致诸多不良后果[9-12]。
1.3 植物吸收氮元素的形式
作为生物界的基础元素的氮元素,不论动物、植物、还是微生物,都是十分的重要。植物的生长更加的离不开氮元素,氮对作物生长至关重要。比如组成蛋白质的氨基酸的合成、构成DNA等的核酸的四种的基本元素之一、、被供植物光合作用的叶绿素的形成 [13]。施用氮肥不仅有利于提高农产品的产量,而且能提高农产品的品质,从而获得更好的经济效益[14]。
氮肥在土壤中形式有两种,一种为硝态氮(NO32-),另一个是铵态氮(NH4 )。作物吸收氮元素的形式也是不相同的。吸收铵态氮为主要是水稻.在疏松多孔、潮湿、温暖的土壤上,旱地作物以吸收硝态氮为主 [15]。
1.4 硝化抑制剂作用原理
硝化抑制剂(nitrification inhibitor),是一类对硝化细菌有毒性的并能减少铵态氮转化为硝态氮而流失的氮元素所用的有机化合物[15]。能抑制土壤中硝化细菌的活动,从而阻缓土壤中硝化反应速度[16]。土壤中的胶体物质可与铵态氮紧密结合而使铵态氮不易被淋溶。当温度小于10°C时,硝化速度十分之缓慢;当温度高于20°C时,硝化速度非常迅速[18]。
硝化抑制剂除有减少氮肥损失、提高氮肥利用率而增加产量的作用外的优点,还有许多其他优点比如:提高农作物品质,可降低农作物中亚硝酸盐含量[19]。
1.5 双氰胺详情
双氰胺,是氰胺的二聚体,外观是白色结晶粉末。具有较好的硝化抑制效果是因为其氰基官能团能与巯基官能团结合[20]。因其降解完全性、水溶性好及经济高效性等优点备受欢迎[21]。
相关研究表明,使用双氰胺可有效地提高水稻[22]、玉米[23]、蔬菜[24]、等作物的产量和品质,降低土壤中硝酸盐的损失[25],减少一氧化二氮温室气体的排放[26]。
本文旨在探索硝化抑制剂双氰胺(DCD)对洪泽湖周边酸性土壤的硝化速率的影响。
2.材料
2.1.土壤来源
取土,分别采集金湖、洪泽、盱眙等洪泽湖南岸三个地区比较具有代表性的农田土壤。每个地区选择5-10个采样点,以“S”形采样,采样点的分布、各点取土深度及采样量应尽量均匀一致,均匀混合同一地区的各采集点的土样。
2.2材料预处理
(1)风干,平摊在样品盘上,与室内自然风干,碾碎大块土壤,阴干,禁止爆晒,剔除杂质。粉碎,于僻静通风处使用粉碎机对风干的土样进行粉碎,粉碎后的土样要全部通过2mm孔径筛过筛备用。
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