pH升高对红壤硝化过程产生N_2O的影响_王小治

土壤(Soils),2009,41(6):962~967pH升高对红壤硝化过程产生N2O的影响①王小治，孙伟，尹微琴，封克（扬州大学环境科学和工程学院，江苏扬州225009）摘要：对红壤添加NaOH培养获得不同pH系列的土壤。通过室内培养试验，研究了3种pH条件下土壤的N2O排放和无机N的变化情况。结果表明：硝化活性随土壤pH升高而增强；pH升高增加了土壤N2O的释放；纯化学过程对N2O散发的贡献随pH的升高而降低；Nitrapyrin在pH4.8和pH6.0时表现出硝化抑制作用，在pH8.5时抑制效果不明显，且提高了培养期间pH8.5土壤N2O的释放量。关键词：pH；N2O；硝化作用；纯化学过程；硝化抑制剂中图分类号：S135气候变暖是当今全球性的环境问题，其主要原因是大气中温室气体浓度的不断增加，除二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）外，氧化亚氮（N2O）被认为是最重要的温室气体。Rodhe[1]的研究指出，1molN2O的增温效应是CO2的150~200倍，此外，N2O在对流层的惰性较大，存留时间可达110~115年[2]。自工业革命以来大气中N2O一直呈增长趋势，已由工业革命前的2.88×10-4ml/L上升到现在的301×10-4ml/L[3-4]，并且每年以0.25%~0.3%的速度递增。其中热带土壤和农业土壤是全球最主要的N2O释放源，其贡献达70%~90%[5]。已有研究表明，人类的农业活动是产生N2O的主要来源[6]，而且大部分的是在土壤中产生和散发出来的[7]。硝化作用和反硝化作用是土壤中N素转化的两个重要过程。土壤pH是影响硝化作用和反硝化作用的重要因素之一，土壤pH变化对硝化过程中产生N2O的机理，如对自养硝化、异养硝化和纯化学过程产生N2O的影响还缺少研究。由于土壤pH对N2O净排放的影响复杂，不同研究者在不同土壤上的研究结果不尽一致，如有研究报道，草原土壤上N2O的散发随pH降低而减少[8-9]。施用铵态氮肥后，pH4.7时土壤N2O的散发量仅为pH6.7时的1/3[10]。然而，森林土壤施用石灰提高pH后，减少了N2O的散发[11]。造成这些差异的主要原因在于采用具不同pH的土壤进行比较试验时其原先微生物区系间存在较大差异。我国南方地区存在大面积的酸性土壤，农业生产中常需提高土壤pH。本试验以人为调节红壤pH的方法研究土壤pH变化对土壤