磷影响尿素氮转化的生物化学过程研究

论文摘要

尿素是世界农业领域中使用最广泛的氮肥,氮肥在我国农业生产中发挥了重要作用,但氮肥的不合理施用也带来了一些负面影响,氮肥施用不合理、利用率低,不仅导致氮素的大量损失,造成了浪费,而且还对生态环境产生不良影响,使农田氮素成为重要的污染源之一。氮磷交互作用,历来是植物营养科学和肥料科学研究的重点和热点。不同国内外研究结果表明,磷对降低氨挥发和提高氮素利用率上有一定作用。目前,关于氮磷、氮磷钾配施,对作物生长、养分吸收和土壤养分有效性影响的报告已有不少,但是研究磷肥与尿素的混合施用对氮素转化生物化学过程的影响还很少。然而到目前为止,缺乏磷在不同含水量的土壤中对尿素氮转化影响的研究,所以本文重点研究不同含水量条件下磷对尿素氮转化影响的生物化学过程。对提高氮肥利用率,减少氮肥损失,保护人类的生存环境等都具有重要的意义。在模拟大田试验中,对供试土壤进行不同含水量调试,以达到供试土壤的湿度分别为10%、20%和30%三个含水量条件。将氮磷肥同时作为基肥施入供试土壤,研究磷影响氮转化的生物化学过程。研究结果表明,施磷后不同含水量铵态氮动态变化不同,低含水量条件下(10%和20%),铵态氮含量随时间变化呈上升趋势,在12天时达到峰值,12天到30天期间逐渐下降。而高含水量条件下(30%),铵态氮含量在3天和12天时两次达到峰值。三种含水量条件下,铵态氮浓度与施磷量正相关。不同含水量条件下,硝态氮浓度动态变化趋势相同,1天到30天呈上升趋势,但前12天硝态氮浓度变化趋势是缓慢上升,12天到30天急剧上升。含水量的高低与硝化作用关系不大。在同一时期内,铵态氮含量随施磷量的增加变化趋势不同。低含水量(10%和20%)条件下,铵态氮含量随施磷量的增加呈上升趋势;高含水量(30%)条件下,铵态氮含量随施磷量的增加呈上升和下降两种趋势。高含水量条件下的土壤促进尿素的水解速度。同一时期内,不同含水量条件下硝态氮浓度随施磷量的增加无明显变化。这说明含水量抑制了施磷量的增加对硝态氮浓度的影响。不同含水量条件下,不同施磷处理下脲酶活性随时间变化不明显。高含水量(30%)条件下,亚硝化细菌数量明显升高。结果表明,高含水量条件下的土壤适宜亚硝化细菌的生长。含水量过高时,铵态氮浓度较高,对氮肥利用带来不利影响。亚硝化细菌也在过高含水量条件下数量剧增,从而提高了铵态氮向硝态氮的转化,增加了农田氮素渗漏损失。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究目的、意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 我国氮肥施用现状
• 3—N释放的两个阶段'>1.2.2 尿素NH₃—N释放的两个阶段
• 1.2.3 氮肥在农田土壤中的转化及其对环境的影响
• 1.2.4 磷影响氮素转化机理
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 影响氮转化的生物过程
• 1.3.2 影响氮转化的化学过程
• 1.3.3 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试验设计
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 测试方法
• 2.2.1 脲酶活性测定
• 2.2.2 亚硝酸细菌数量测定
• 2.2.3 铵态氮测定
• 2.2.4 硝态氮测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 磷影响氮转化的化学过程
• 3.1.1 不同含水量条件下土壤铵态氮硝态氮浓度随时间的动态变化
• 3.1.2 不同时期不同施磷量土壤铵态氮硝态氮浓度的变化
• 3.1.3 不同含水量土壤铵态氮硝态氮浓度差异显著性分析
• 3.2 磷影响氮转化的生物过程
• 3.2.1 不同含水量条件下脲酶活性随时间的动态变化
• 3.2.2 不同时期土壤脲酶活性的变化
• 3.2.3 不同含水量土壤亚硝化细菌数量与施磷量的关系
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者介绍