外加无机氮素在土壤中的转化过程对干湿交替条件的响应

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
40901143
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
19.0万
负责人：
张威
依托单位：
中国科学院沈阳应用生态研究所
学科分类：
D0710.土壤侵蚀与土壤肥力
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
起止时间：
2010-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
王晶；丁雪丽；李晓波；王洋；田秋香；
关键词：
转化干湿交替同位素土壤颗粒分级氮素

项目摘要

氮肥利用效率与肥料氮素在土壤中的微生物转化过程密切相关，氮素转化及调控的研究成为国际上的前沿研究课题，肥料氮素施入到土壤中后经常会面临干湿交替过程，因为干湿交替作用影响土壤的微生物特性，进而对土壤氮素的微生物转化过程产生影响，因此研究干湿交替条件下土壤无机氮素的微生物转化过程对于进一步认识土壤无机氮素的微生物转化机理及影响因素具有重要意义。本研究采用实验室培养，结合稳定同位素示踪-色质联机技术，模拟研究不同干湿交替频率和强度作用下无机氮素在土壤中的微生物转化过程；测定不同干湿交替频率和强度对外加氮素向土壤微生物残留物(氨基糖和氨基酸)转化速率和容量的影响；考查干湿交替频率和强度对新合成氮素在土壤粒级中的分布和迁移特征。本研究可以揭示干湿交替条件下土壤氮素转化的微生物学机理，在理论上为提高土壤氮素养分利用效率、减少氮素损失提供参考。在实践上对于合理的施肥和水分管理，减少氮素损失提供科学依据。

结项摘要

肥料氮素施入土壤中后经常会面临干湿交替过程，干湿交替过程决定土壤氮素的微生物转化过程，进而影响肥料氮素在土壤中的去向。因此研究干湿交替条件下土壤无机氮素的微生物转化过程对于进一步认识土壤氮素的微生物转化机理及提高氮肥利用率具有重要意义。本研究采用15N标记培养试验，以氮素转化的微生物标识物-氨基酸和氨基糖为目标化合物，结合色谱/质谱联机同位素区分技术，系统研究了不同干湿交替作用下外加无机15N在土壤中的微生物转化过程。研究结果表明，土壤微生物特性受到不同的干湿交替频率和强度的影响。适度的干湿交替能够增加土壤微生物量和活性，有利于外源氮素向土壤氨基酸和氨基糖的转化。此外，干湿交替能够影响新形成氮素在土壤不同粒级中的同位素富集比例，表明新形成氮素在土壤粒级中的分布特征受到干湿交替的影响。本研究在理论上可为提高土壤氮素养分利用效率、减少氮素损失提供参考。在实践上对于合理的施肥和水分管理，减少氮素损失提供科学依据。