乙炔抑制方式对潮土硝化和矿化作用的影响_赵维

土壤(Soils),2011,43(4):584~589乙炔抑制方式对潮土硝化和矿化作用的影响①赵维1,2,蔡祖聪1*（1土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京210008；2南京工业大学环境学院，南京210009）摘要：在土壤最大持水量60%和温度28˚C的实验室培养条件下，研究了乙炔的不同抑制方式（短时前期暴露/连续灌注法）对潮土硝化、矿化作用的影响。结果显示，连续14天灌注10ml/L或100ml/L浓度乙炔完全抑制了供试潮土的硝化作用，而将土样短时前期暴露于乙炔12h后驱散乙炔，仅能保持48h的抑制效果，驱散乙炔后第3天土样的硝化作用开始恢复，培养结束时土样的硝化率仍可达到99%。本研究的结果还显示，培养结束时，加入乙炔的4个施N处理其净矿化量为负值，乙炔连续抑制方式下土样净矿化量低于乙炔短时前期暴露方式下土壤的净矿化量。因此，采用乙炔抑制技术进行研究时应当考察所采集的供试土壤在乙炔抑制方式下的硝化活性恢复速率和矿化过程，以保证相关试验方法设计的合理性。对培养期较长的试验，采用连续灌注乙炔，并将通风时间控制在硝化活性恢复点以前的方式是区分硝化类型较为适用的实验室方法。关键词：：潮土；乙炔抑制方式；硝化；矿化；硝化活性恢复中图分类号：S154乙炔（Acetylene，C2H2）是一种常用的自养硝化抑制剂，在很多情况下较低的乙炔浓度（1~100Pa）可以抑制土壤的自养硝化作用，而异养硝化作用在更高的乙炔浓度范围（1~10kPa）不受抑制[1]。因此通常通过乙炔抑制技术来判别土壤中发生的硝化作用类型及N2O排放特性等[2-3]。长期试验和短期试验中均有研究者采用乙炔作为自养硝化抑制剂，相应的乙炔抑制方式各有不同。在长期试验中，有注入乙炔，持续约3周，直至培养结束的方式[4-5]。也有在培养期内间隔2~4天取样换气，再注入乙炔气体继续培养的方式[6-7]。上述持续或间隔的抑制方式可能存在的问题是，如果培养过程中乙炔作为碳源被土壤微生物代谢消耗，那么在取样前的数天或数周内乙炔的浓度可能不足以完全抑制土壤硝化作用，如果不能完全抑制，则可能使研究高估异养硝化的强度。值得注意的是，采用此种乙炔抑制方式测定自养硝化和异养硝化对N2O的贡献时，在换气前所采集的培养瓶内上方气体[6-7]，如所采集的气体含有乙炔，可能会干扰N2O的测定[8]，从而影