旱地土壤中的硝化-反硝化作用

旱地土壤中的硝化-反硝化作用旱地土壤中的硝化-反硝化作用范晓晖,朱兆良(中国科学院南京土壤研究所,江苏南京210008)摘要:本文综述了国内外旱地土壤硝化-反硝化作用的过程及其影响因数和硝化-反硝化作用产生的N2O量及其影响因素以及旱地土壤上氮肥硝化-反硝化损失量等方面的研究进展。关键词:旱地土壤;氮素损失;硝化-反硝化作用中图分类号:S153文献标识码:A文章编号:056423945(2002)0520385207硝化作用和反硝化作用是土壤中氮素转化的两个重要过程。铵的硝化作用不仅会产生少量的N2O,而且还影响到许多与氮素损失有关的转化过程的进行。例如,硝化作用消耗了铵,从而可能减少氨的挥发损失,但是,硝化作用所形成的硝态氮又易遭淋失而污染地下水,更可通过反硝化作用而损失并污染大气。因此,硝化作用和反硝化作用直接关系到氮肥增产效果的发挥,以及地下水和大气的污染,因而具有重要的农学意义和环境意义。关于硝化作用和反硝化作用已经进行了长期的研究,积累了大量的文献。下面仅就有关旱地土壤中的硝化作用和反硝化作用的研究现状作一综述。1旱地土壤中的硝化作用1.1硝化作用的影响因素旱地土壤中的硝化作用受多种因素的影响,其中主要有土壤的水分和通气条件、土壤温度和pH、施入肥料的种类和数量,以及耕作制度和植物根系等。1.1.1土壤水分和通气条件硝化微生物是好气性微生物,其活性受土壤中氧分压的强烈影响,后者又受到土壤水分含量的控制。一般在田间最大持水量的50～60%时,土壤中的硝化作用最为旺盛。李良谟等(1987)报道,土壤水分含量为田间持水量的65%时的硝化速率,明显高于田间持水量30%者[1]。据Reichman(1966)报道,水分张力在0.2～15巴之间,硝化作用与土壤含水量成正相关[42]。Flowers(1983)也报道了类似的结果,在一定含水量范围内,硝化速率随土壤含水量的增加而增高,硝化势在-8.0Kpa(约为田间持水量的60%)时达到最高值[16]。1.1.2土壤温度土壤温度对硝化速率也有较大的影响。Mahendrappa等(1966)发现,美国北部的土壤,其硝化作用的最适温度为20和25℃,而南部土壤则为35℃[31]。Malhi和Mcgill(1982)报道说,对加拿大Alberta的3种土壤来说,硝化作用的最适温度为20℃,在30℃时硝化作用完全停止[32]。这