论文部分内容阅读
酸性土壤是低pH值土壤的总称。酸性土壤在世界范围内分布广泛,在农业生产中占有重要地位。现今,越来越严重的土壤酸化已成为影响农业和生态环境健康的一个重要因素,酸性土壤的改良也成为研究的热点。对于已经发生酸化的土壤,必须使用相应的改良手段与技术来中和土壤酸度,降低有毒形态铝的浓度,以恢复酸性土壤的生产力,使有限的土地资源得到充分的利用。
为研发酸化土壤的生物修复技术,本文采用水培实验和自动电位滴定装置研究了酸性条件下氮素形态对小麦和玉米幼苗根系释放氢氧根及培养液pH变化的影响。结果表明,小麦幼苗在初始pH为4.0和NO3-/NH4+比分别为15:1、3:1和1:1的营养液中培养六天后营养液pH增加,增加幅度随NO3-/NH4+比的增加而增加,小麦对硝态氮的吸收量和氢氧根释放量呈相同的变化趋势,说明小麦对硝态氮的偏好吸收导致根系释放氢氧根,使培养液pH升高。小麦幼苗在NO3-/NH4+比为3:1、初始pH分别为4.0、4.5和5.0的营养液中培养6天后,培养液pH和氢氧根释放量增幅的大小顺序为:初始pH4.0体系>初始pH4.5体系>初始pH5.0体系,说明低pH条件有利于小麦幼苗对硝态氮的吸收,小麦根系释放更多的氢氧根。为时10小时的恒pH实验结果表明,恒pH条件下小麦根系释放的氢氧根数量大于非恒pH条件下,且硝态氮比例越大,差值越大。
玉米在初始pH为4.0、NO3-/NH4+比为15:1、3:1、1:1和1:3的营养液中培养六天导致营养液pH增加,pH增加幅度随NO3-/NH4+比的增加而增加。与此对应,玉米对硝态氮的吸收量和氢氧根释放量同样呈顺序减少的趋势。当生长在初始pH为5.0营养液中时,NO3-/NH4+比为15:1、3:1和1:1处理中玉米幼苗根系也释放氢氧根,导致培养液pH升高;在NO3-/NH4+比为1:3的处理中玉米幼苗根系释放质子,导致培养液pH降低。初始pH5.0条件下玉米幼苗吸收的硝态氮始终低于初始pH4.0条件下的吸收量,同时根系的氢氧根释放量也低于pH4.0条件下的释放量。为时10小时的恒pH实验结果表明,在保持pH恒定的情况下,随时间增长玉米幼苗根系的氢氧根释放量增大,且硝态氮比例越大,增长幅度越大。
在同期的比较中发现,恒pH条件下,无论何种硝铵比,小麦的氢氧根释放总量总是小于玉米的氢氧根释放总量,但是单位生物量上的氢氧根释放比较得出了相反的结论,小麦单位生物量上的氢氧根释放多于玉米的。因此认为,小麦对酸性土壤的改良效果优于玉米。