本文在回顧我國(guó)鹽漬化農(nóng)田氮肥利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,總結(jié)了鹽漬化對(duì)農(nóng)田土壤氮素轉(zhuǎn)化關(guān)鍵過程的影響規(guī)律,剖析了其對(duì)參與氮素轉(zhuǎn)化的微生物的作用機(jī)制,歸納了鹽漬化農(nóng)田氮素養(yǎng)分增效調(diào)控的主要途徑。鹽漬化對(duì)農(nóng)田土壤氮素礦化、硝化和反硝化過程存在閾值效應(yīng),不同范圍內(nèi)影響差別較大。鹽分以及次生障礙對(duì)相關(guān)微生物也具有不同的影響,且同樣存在閾值效應(yīng)。目前鹽漬化農(nóng)田氮素增效調(diào)控的途徑主要包括土壤改良劑改良、生物質(zhì)材料改良、種植耐鹽植物、優(yōu)化氮素形態(tài)配比和生物抑制劑改良,最后提出鹽漬化農(nóng)田氮素循環(huán)過程研究目前存在的不足以及未來的研究方向。本文對(duì)鹽漬化農(nóng)田氮素減損增效、化肥養(yǎng)分高效利用與農(nóng)業(yè)面源污染阻控具有重要指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,31(11)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

農(nóng)田地下水-土壤-植被-大氣連續(xù)體系統(tǒng)土壤氮素養(yǎng)分轉(zhuǎn)化遷移過程示意圖

對(duì)有機(jī)氮氨化過程的新模式研究認(rèn)為,氨化過程首先將高分子量可溶性有機(jī)氮(HMW-DON)在胞外酶的作用下轉(zhuǎn)化為低分子量可溶性有機(jī)氮(LMW-DON),之后一部分LMW-DON進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)生氨,另一部分則在胞外進(jìn)行脫氨作用產(chǎn)生氨[36]。一般認(rèn)為,HMW-DON轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)MW-DON的過程是氨化過程的限速步驟,并且由細(xì)菌和真菌分泌的蛋白酶在胞外酶中的比重最大[37]。土壤微生物生物量氮在氮素礦化過程中也具有重要作用,微生物活性和微生物生物量氮影響土壤氮素的有效性[38]。研究表明,土壤脲酶活性和蛋白酶活性與土壤氮礦化量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系[39]。操慶等[40]發(fā)現(xiàn),鹽分對(duì)土壤微生物生物量氮有顯著的抑制作用,對(duì)脲酶和蛋白酶活性也具有抑制作用。李玲等[33]也發(fā)現(xiàn),鹽分使土壤微生物生物量氮減少,并且外源氮的添加不會(huì)增加微生物生物量氮。由于土壤中耐鹽細(xì)菌所占比例不同,不同土壤對(duì)鹽分的響應(yīng)程度有差別,但均會(huì)對(duì)蛋白酶、脲酶、微生物活性以及微生物生物量氮產(chǎn)生抑制[41](圖2)。溫度和水分也是影響氮礦化過程的重要因子,在一定的含水量和溫度范圍內(nèi),隨著濕度和溫度的升高微生物活性增強(qiáng)[42]。鹽漬土易滯水,透氣性差,春秋季節(jié)土壤溫度低于正常土壤,夏季土壤溫度則高于正常土壤[43],導(dǎo)致微生物活性也相繼發(fā)生變化。硝化作用可根據(jù)微生物代謝分為由氨氧化細(xì)菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)主導(dǎo)的氨氧化過程和由硝化細(xì)菌(NOB)主導(dǎo)的亞硝酸鹽氧化過程。研究表明,硝化勢(shì)與AOA和AOB amoA基因多樣性指數(shù)有顯著正相關(guān)關(guān)系,并且AOA比AOB與硝化勢(shì)的關(guān)系更密切[44]。與在其他類型土壤中AOA豐度高于AOB豐度的結(jié)果不同[45-47],何園等[48]發(fā)現(xiàn),在鹽漬土壤中AOB的豐度高于AOA的豐度。但李明等[49]發(fā)現(xiàn),AOA與土壤鹽分和pH值均沒有顯著相關(guān)性,與AOA相比,AOB對(duì)鹽度的變化更不敏感,豐度變化更小[47],說明豐度的變化不是鹽分直接影響導(dǎo)致的,而是鹽漬化通過其他兩種途徑間接導(dǎo)致的,并且在其他因素的綜合影響下,高鹽漬化土壤中AOB和AOA的amoA基因拷貝數(shù)低于正常的土壤,導(dǎo)致硝化作用受到抑制。但張慧敏[17]研究發(fā)現(xiàn),輕度NaCl脅迫可以提高土壤中AOA豐度,從而促進(jìn)硝化作用,與前文低鹽分促進(jìn)硝化作用的結(jié)果一致。在高鹽高堿條件下NOB受到強(qiáng)烈的抑制作用,使硝化過程基本停留在亞硝酸鹽階段[29]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3010680