几种人造湿地植物和土壤含氮量分析_史锟

第31卷第6期2010年12月大连交通大学学报JOURNALOFDALIANJIAOTONGUNIVERSITYVol.31No.6Dec.2010文章编号:1673-9590(2010)06-0075-04几种人造湿地植物和土壤含氮量分析史锟,陈进(大连交通大学环境与化学工程学院,辽宁大连116028)＊摘要:采用凯氏定氮仪测定了藜、艾蒿、酸模、芦苇、狗尾草、水稻和野生大豆7种人造湿地植物的根、茎叶和植物生长土壤的含氮量.结果表明,艾蒿茎叶的含氮量为6.50g/kg,比野生大豆、狗尾草、酸模、水稻、芦苇和藜茎叶平均含氮量高3.85g/kg,艾蒿根的含氮量为8.66g/kg,比藜、野生大豆、酸模、狗尾草、水稻、芦苇根的含氮量平均高3.42g/kg,野生大豆生长的土壤含氮量为0.090g/kg,比自然状态、芦苇、水稻和对照土壤的含氮量平均高0.03g/kg,利用人造湿地处理污水需要植物的含氮量高和土壤的含氮量低,以便能够更有效的吸收污水中的氮.关键词:人造湿地;含氮量;测定文献标识码:A0引言氮通常以多种形态存在于污水中,会引起水体的富营养化,以至于降低水体水质和影响水体功能,所以长期以来污水脱氮一直是人工湿地处理系统的一项重要任务.湿地植物是人工湿地处理系统中不可缺少的一部分,它不但直接吸收利用污水中的营养物质,而且还能输送氧气到根区,满足根区微生物对氧的需求,同时也能维持和加强人工湿地系统内的水力传导.在湿地处理污水的过程中,植物直接吸收氮占湿地氮去除量的很大一部分.水中的氮在污水流经湿地时,被土壤吸收导致土壤含氮量升高,土壤中的氮被植物根系吸收导致土壤含氮量降低,达到利用根系吸收直接去除氮的目的.土壤的含氮量低则能吸收污水中的氮量多,湿地植物的含氮量高,则说明植物生长需要的氮多,其能够吸收的土壤中的氮量多.因此,人造湿地植物的含氮量越高,土壤含氮量越低,吸收污水中的氮效果越好.通过构建人造湿地,研究相似环境条件下人造湿地植物和土壤的含氮量,测算对氮的吸收效率,以期为人造湿地植物的选择和合理利用提供科学依据.1材料与方法1.1试验地概况人造湿地位于瓦房店,2009年4月开始建造,现在仍在建造中.该区四季分明,无霜期长,热量充裕,降水丰沛.1.2材料和取样植物研究材料选取艾蒿、野生大豆、狗尾草、酸模、水稻、芦苇和藜,采样时取整株植物.土壤研究材料选取野生大豆、水稻、自然状态、对照和芦苇生长的土壤,共采5个样点,样点挖30cm×30cm×20cm剖面.采集0～20cm土层土壤500g.1.3测定项目与方法采集土壤和植物样进行风干.土壤样品在120℃杀青0.5h,105℃烘干8h以上至恒重.植物样品在105℃杀青0.5h,80℃烘干8h以上至恒重.土壤样研磨,过100目筛;植物样品经过植物粉碎机粉碎,装袋备用.使用凯氏定氮仪测定植物和土壤氮.1.4数据处理与分析试验数据利用Excel软件进行处理.＊收稿日期:2009-12-14基金项目:农业部948计划资助项目(660087)作者简介:史锟(1958-),男,教授,博士,主要从事环境科学和土壤生态的研究E-mail:skshikun07@yahoo.com.cn.DOI:10.13291/j.cnki.djdxac.2010.06.00676大连交通大学学报第31卷2结果与分析从图1看出,野生大豆、自然状态、芦苇、水稻和对照土壤的含氮量依次是0.090、0.073、0.072、0.054和0.035g/kg.野生大豆土壤含氮量比自然状态、芦苇、水稻和对照土壤的含氮量分别高0.017、0.018、0.036、0.055g/kg;自然状态土壤含氮量比芦苇、水稻和对照土壤的含氮量分别高0.001、0.019、0.038g/kg;芦苇土壤含氮量比水稻和对照土壤的含氮量分别高0.018、0.037g/kg;水稻土样含氮量比对照土壤的含氮量高0.019g/kg;野生大豆土壤的含氮量最高,由于野生大豆根系中有固氮菌,使含氮量高.自然状态土壤的含氮量和芦苇土样中的含氮量其次.由于自然状态生长的植物种类繁多,长势也好,使土壤含氮量较高.水稻土壤含氮量第三.对照土壤的含氮量最低.可能是由于未经人为耕种.图1土壤含氮量从图2看出,艾蒿、野生大豆、狗尾草、酸模、水稻、芦苇和藜茎叶的含氮量分别是6.50、4.35、3.72、2.58、2.43、1.72、1.46g/kg.艾蒿茎叶的含氮量比野生大豆、狗尾草、酸模、水稻、芦苇和藜茎叶的含氮量分别高2.15、2.78、3.92、4.07、4.78、5.40g/kg;野生大豆茎叶的含氮量比狗尾草、酸模、水稻、芦苇和藜茎叶的含氮量分别高0.63、1.77、1.92、2.63、2.89g/kg;狗尾草茎叶的含氮量比酸模、水稻、芦苇和藜茎叶的含氮量分别高1.14、1.