生物硝化抑制剂在农业中的应用效果研究

摘要

硝化作用是导致土壤中氮素流失的一个重要原因，而目前世界上大部分农田都存在硝化作用，这主要是因为土壤中的氨氧化细菌和氨氧化古菌以及硝化细菌等微生物没有受到控制。硝化抑制剂（nitrification inhibitor简称NI）是一种可以专一性抑制氨氧化细菌以及氨氧化古菌将铵态氮氧化为亚硝态氮的化合物，因此可以减少农田中硝态氮的积累，以免其淋失对环境造成污染。BNI（biological nitrification inhibitor）是植物根系分泌的具有硝化抑制作用的天然化合物。NI和BNI都能够抑制铵的氧化从而减缓硝态氮淋失，对氮肥利用率的提高和生态环境保护都具有重要的作用。
　　本试验采用温室盆栽试验研究高粱根系分泌物对土壤中氨氧化细菌与古菌的种群及数量的抑制效果。在大田实验中，用人工合成硝化抑制剂验证其田间作用效果。最后采用水培方法研究影响高粱分泌生物硝化抑制剂的因素。通过多种试验方式相结合，完整地研究了硝化抑制剂和生物硝化抑制剂的作用效果与可能的作用机制。
　　盆栽试验证明了高粱根系分泌物在其根际具有硝化抑制作用，显著地抑制了亚硝化细菌的数量与多样性。田间试验证明了硝化抑制剂在一定氮肥施用水平(12kgN/亩)下具有增产效果。水培试验发现了不同氮素形态和不同pH都是影响高粱生物硝化抑制剂分泌的因素:铵态氮可以促进根系分泌硝化抑制剂;低pH更有利于高粱对硝化抑制剂的分泌。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 氮肥在土壤中的转化途径

1．1．2 硝化抑制机理

1．2 研究目的和意义以及国内外研究状况

1．2．1 硝化抑制剂种类

1．2．2 目前常用的硝化抑制剂

1．2．3 其他种类硝化抑制剂

1．2．4 生物硝化抑制剂

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究与设计

2．1 温室盆栽试验

2．2 田间试验

2．2．1 试验处理

2．2．2 施肥时间和用量

2．2．3 试验过程

2．3 高梁水培试验

第三章 结果与分析

3．1 盆栽中氨氧化古菌AOA与氨氧化细菌AOB荧光定量PCR分析

3．2 各处理盆栽土壤铵硝含量分析

3．3 硝化抑制剂田间增产试验

3．4 不同氮素形态和pH条件下水培结果分析

3．4．1 铵态氮培养下高梁分泌硝化抑制剂受pH的影响

3．4．2 pH对硝态氮营养下的高梁根系硝化抑制活性的影响

3．4．3 不同氮素形态同时作用下pH与分泌物硝化抑制活性的关系

第四章 结论

参考文献

致谢