【摘 要】
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反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)三个过程主导的硝酸根还原途径是稻田土壤氮素转化的核心途径之一,决定了稻田生态系统约50％的氮肥去向.然而,由于
【机 构】
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中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008
【出 处】
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第八次全国土壤生物与生物化学学术研讨会、第三次全国土壤健康学术研讨会暨第二届国际有机农业发展与健康高峰论坛
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反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)三个过程主导的硝酸根还原途径是稻田土壤氮素转化的核心途径之一,决定了稻田生态系统约50％的氮肥去向.然而,由于方法的限制,对这些过程造成的氮损失和盈余还无法准确的定量,相同土壤中反硝化、Anammox和DNRA的发生速率、各自贡献和关键影响因素尚不清楚.利用膜进样质谱法(MIMS)结合15N同位素示踪手段(15N同位素配对和15NH4+化学氧化法),本文详细研究了5种典型中国水稻土中硝酸根各个还原过程的速率、贡献、及其关键影响因素.研究结果表明,5种水稻土的反硝化速率介于2.9-8.3 nmol N g-1 h-1,Anammox速率介于0.21-0.77 nmolN g-1 h-1,DNRA速率介于0.05-0.18 nmol N g-1 h-1,其中,反硝化过程是稻田土壤硝酸根还原的主导途径,对整个硝酸根还原过程的贡献达87.4％-94.2％,而Anammox和DNRA的贡献仅占5.8-12.6％.同时,相关分析显示,土壤硝酸根浓度和土壤有机碳含量是影响稻田土壤硝酸根各还原过程速率的关键影响因素.此外,我们的研究也表明,MIMS和15N同位素示踪手段联用直接测定稻田土壤反硝化、Anammox和DNRA的速率是可行的,同时该方法还具有所需样品量少和测定速度快的优点,为未来深入研究稻田土壤硝酸根还原过程动态特征及机理提供了有利手段.
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