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编号:55365
苏打盐碱化稻田土壤氮素矿化和硝化特征及其影响因子
http://www.100md.com 2022年11月10日 2022年第10期
盐碱土,1材料与方法,1采样地点概况,2土壤样品采集,3土壤盐碱化程度的划分,4氮素矿化和硝化培养试验,5测定指标与方法,6数据分析,2结果与分析,1土壤NH4+-N与NO3--N含量变化,2土壤氮素净矿化速率
     杨 易,黄立华,肖 扬,黄金鑫,刘伯顺,杨靖民

    (1 吉林农业大学资源与环境学院,吉林长春 130118;2 中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春 130102;3 吉林大安农田生态系统国家野外科学观测研究站,吉林大安 131317)

    土壤盐碱化是目前全球面临的重要环境问题,我国是世界上盐碱土分布较多的国家之一。据统计,我国有各类盐碱土9913万hm2,约占全国土地面积的1/10[1],其中1333万hm2左右的盐碱土具有潜在的农业利用价值,是重要的后备耕地资源[2-3]。土壤盐碱化不仅对植物生长造成离子毒害和渗透胁迫[4-5],也很大程度上影响了土壤中各种养分的转化,制约了植物对养分的吸收与利用[6-7],限制了产量的增加,造成土地生产力下降、荒漠化加剧,进而威胁人类粮食和生态安全。

    盐碱地在农业利用过程中土壤改良非常重要,但土壤盐碱危害在短期内很难通过改良完全消除。针对这种特殊土壤环境,科学认识各种土壤养分的转化规律对于资源的高效利用至关重要。氮素作为生命活动的重要基础物质,是大多陆地生态系统初级生产力的主要限制因子[8]。土壤中的氮素包括有机氮和无机氮两大类,前者占了95%以上,部分可溶性有机氮可被植物直接吸收,但在大多数情况下,有机氮只有被转化为无机氮后才能被植物有效利用[9]。铵态氮 ( NH4+-N) 和硝态氮 ( NO3--N) 是植物可以直接吸收利用的两种主要无机氮素形态,主要依赖于土壤微生物催化的矿化和硝化过程产生[10-11]。大量研究表明,植物利用氮素能力常受到环境因子影响,如土壤pH[12]、盐分[13]、土壤微生物[14-15]等。有研究指出,氮素矿化势和硝化势随NaCl盐浓度的升高呈指数递减,低盐能刺激氮素矿化和硝化[16],高盐分不利于氮素转化[13]。也有研究表明,在碱性土壤中,碱度会使氮素矿化作用受到抑制,随着pH的增加,氮素净矿化量降低[17],氮素硝化率与pH、碱化度均呈显著负相关[18]。土壤的这些生物化学过程离不开微生物的参与,土壤酶作为氮素转化的主要调节者,对氮素转化过程具有重要影响[19-20],土壤中的含氮有机物主要有蛋白质、多肽、氨基酸、氨基糖、尿素、核酸中的嘌呤、嘧啶碱基等,蛋白酶能水解各类蛋白质及肽类化合物为氨基酸[21],脲酶可催化尿素水解为氨和碳酸[22],二者在有机氮的矿化和硝化过程中起着十分关键的作用。

    与滨海或内陆地区以NaCl和Na2SO4盐分为主的盐碱土有所不同,吉林省西部苏打盐碱区土壤盐分组成以Na2CO3和NaHCO3为主,除具有和中性盐共有的渗透胁迫、离子毒害等胁迫作用外 ......

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