镧、铈对石灰性紫色土尿素水解转化及相关酶活性的影响
发布时间：2020-05-19 09:00
【摘要】：稀土元素(REE)是指位于化学元素周期表ⅢB族,原子序数为57-71,由15种镧(La)系元素及钪(Sc)和钇(Y)共17种化学元素的统称。诸多研究表明,适量施用稀土对农作物产量与品质均有明显提升。但近年来,随稀土微量肥料的推广应用,稀土进入农业生态系统所引发的生态环境问题逐步引起关注,探讨外源稀土对土壤中营养元素转化和利用的影响是稀土农用环境风险评估的重要内容。尿素作为主要的氮肥,占世界氮肥施用量80%以上,以尿素为主的氮肥过量施用是导致面源污染和水体富营养化的主要原因之一,同时部分氮素还以温室气体的形式进入大气造成温室效应。但目前,关于外源稀土对土壤氮素转化的研究多着重于稀土对土壤本身N素转化利用的影响,关于施加稀土对外源氮肥在土壤中的生物化学转化过程及效应研究报道较少,本研究通过土培实验,分别研究了不同浓度(100 mg·kg-1、200 mg·kg-1、400 mg·kg-1、600 mg·kg-1、800 mg·kg-1)镧(La)和铈(Ce)与等量尿素(200 mg·kg-1)共施处理下,石灰性紫色土尿素水解、转化产物NH4+-N、NO3--N、和有效氮含量以及脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和过氧化氢酶活性的变化特征,结论如下：(1)土壤pH值在各浓度镧和铈与尿素共施处理下均低于单施尿素处理,当处理浓度为200 mg·kg-1时,差异达显著水平；随着镧和铈处理浓度的增加以及培养时间的延长pH值逐渐降低；稀土元素镧和铈与尿素共施处理对土壤pH的影响差异未达显著水平。(2)各浓度镧处理对土壤中尿素水解具有明显的抑制作用,各浓度镧与尿素共施处理下土壤中NH4+-N含量均显著低于单施尿素处理(P0.05),而且随着镧处理浓度的增加,NH4+-N含量显著下降,尿素水解受到的抑制逐步增强。随着培养时间的延长,稀土元素镧处理与尿素共施下,NH4+-N含量呈现降低趋势,但是尿素水解受到的抑制作用有所缓解。稀土元素铈与尿素共施处理下土壤中NH4+-N含量变化与镧与尿素共施处理相似,但是相同浓度铈处理整体上对土壤中尿素水解的抑制作用高于镧处理。(3)各浓度镧与尿素共施处理下土壤中NO3--N含量均显著低于单施尿素处理(P0.05),而且随着镧处理浓度的增加,NO3--N呈现降低趋势,表明稀土元素镧对土壤中尿素水解产物NH4+-N向NO3--N转化过程具有抑制作用。随着培养时间的延长,镧对土壤中NH4+-N向NO3--N转化的抑制作用逐步减弱,各浓度镧与尿素共施处理下土壤中NO3--N含量逐渐升高。稀土元素铈整体上对土壤中尿素水解产物NH4+-N向NO3--N转化过程表现出更强的抑制作用。(4)各浓度镧与尿素共施处理下土壤中有效氮含量均显著低于单施尿素处理,而且随着镧处理浓度的增加,有效氮呈现出降低趋势。随着培养时间的延长,各浓度镧与尿素共施处理下土壤中有效氮含量呈现出逐渐升高的趋势。稀土元素铈与尿素共施处理对土壤中有效氮含量的影响与镧与尿素共施处理基本一致,整体上铈处理下更低。(5)土壤脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在各浓度镧与尿素共施处理下受到明显抑制,培养1天在各浓度镧与尿素共施处理下均显著低于单施尿素处理(P0.05),而且随着镧处理浓度的增加,抑制作用增强。随着培养时间的延长,土壤脲酶和硝酸还原酶活性在100 mg·kg-1镧与尿素处理下呈现出逐渐上升的趋势,在镧处理浓度100 mg·kg-1下表现出先降低后上升的趋势,在第3天达最低值且显著低于单施尿素处理(P0.05)；随着培养时间的延长,土壤蛋白酶、亚硝酸还原酶和过氧化氢酶活性在各浓度镧与尿素共施处理下,均表现出逐渐上升的趋势,其中在100mg·kg-11镧与尿素共施处理下,土壤脲酶和过氧化氢酶分别在培养第3和5天高于单施尿素处理,表现出促进作用。稀土元素铈处理对土壤中脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和过氧化氢酶活性的变化特征与镧处理相似,但是相同浓度铈对酶的抑制作用更强。(6)相关分析结果表明,pH与NH4+-N表现为极显著正相关关系(p0.01),与NO3--N表现为负相关关系。NH4+-N与NO3--N表现为正相关关系,NH4+-N与有效氮、脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和过氧化氢酶表现为极显著正相关关系(p0.01)。NO3--N、有效氮、脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和过氧化氢酶两两之间均表现为极显著正相关关系(p0.01)。
【图文】：
并能有效防止过氧化氨对±壤及生物体的毒害Ｕ９ＷＩＷ。逡逑±壤中过氧化氨酶活性在单施尿素处理下酶活性较高，在培养１天后达５．２１逡逑随着培养时间的延长显著降低（图７Ａ）。在培养第１天，±壤中过氧化氨酶逡逑活性在邋１００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ、２００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ、４００邋ｍｇ．ｋｇ－＇、６００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ邋和邋８００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ邋铜浓度与尿素逡逑共施处理下均显著低于单施尿素处理，分别比单施尿素处理低１５．８３％、２０．８１％、逡逑２５．４３％、２９．２６％和３１．２１％邋（Ｐ＜０．０５），说明随着满处理浓度的升高对氧化氨酶活性逡逑的抑制作用越强。褚海燕等研究发现，各浓度稀±御对红壤中过氧化氨酶活性随着施逡逑铜水平的上升抑制作用增强，这与本文研究结果一致。随着培养时间的延长，，±壤过氧逡逑化氨酶活性在各浓度}庇肽蛩毓彩┐硐抡迳现鸾ド撸砻飨
本文编号：2670653
【图文】：
并能有效防止过氧化氨对±壤及生物体的毒害Ｕ９ＷＩＷ。逡逑±壤中过氧化氨酶活性在单施尿素处理下酶活性较高，在培养１天后达５．２１逡逑随着培养时间的延长显著降低（图７Ａ）。在培养第１天，±壤中过氧化氨酶逡逑活性在邋１００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ、２００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ、４００邋ｍｇ．ｋｇ－＇、６００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ邋和邋８００邋ｍｇ．ｋｇ－ｉ邋铜浓度与尿素逡逑共施处理下均显著低于单施尿素处理，分别比单施尿素处理低１５．８３％、２０．８１％、逡逑２５．４３％、２９．２６％和３１．２１％邋（Ｐ＜０．０５），说明随着满处理浓度的升高对氧化氨酶活性逡逑的抑制作用越强。褚海燕等研究发现，各浓度稀±御对红壤中过氧化氨酶活性随着施逡逑铜水平的上升抑制作用增强，这与本文研究结果一致。随着培养时间的延长，，±壤过氧逡逑化氨酶活性在各浓度}庇肽蛩毓彩┐硐抡迳现鸾ド撸砻飨
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