土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的反硝化细菌法测定

发布时间：2017-06-25 14:04

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【摘要】：本研究优化了采用反硝化细菌法同时测定土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的方法。在已有研究结果的基础上,通过采用5000~8000 r·min-1的转速离心、高纯氮气吹扫1 h、减少加样量及改造仪器自动进样器等措施对已发表方法进行了优化。对国际标准样品USGS34的分析表明,0.1~0.8μg NO-3-N样品量即可以得到较稳定、准确的测定值和校正值;同一时间内制备的硝酸盐δ15N的SD介于0.05‰~0.09‰之间,δ18O的SD介于0.28‰~0.48‰之间;在三个月之内δ15N和δ18O的测定值基本一致,表明该方法具有较好的准确度、精密度和稳定性。通过研究浸提剂、保存条件以及加热对测定土壤浸提液中硝酸盐氮氧同位素组成的影响,结果表明:常用的去离子水、KCl、Ca Cl2可能都含有微量的硝酸盐,随着加样量增大,浸提剂中含有的硝酸盐可能就会影响δ15N和δ18O的测定;对于土壤硝酸盐的浸提液,冷冻保存效果较好,保证了土壤硝酸盐氮氧同位素的准确性和稳定性;尽管加热对硝酸盐标准样品USGS34和IAEA-NO3的δ15N没有显著影响,但δ18O显著升高,说明加热易引起氧同位素分馏;而土壤硝酸盐浸提液样品加热前后的δ15N和δ18O的测定值没有显著变化,因此为避免产生氧同位素分馏和节省测试时间,建议同时测定土壤浸提液硝酸盐δ15N和δ18O时直接和反硝化细菌反应。应用本方法对不同肥料处理田间土壤浸提液硝酸盐的氮氧同位素组成进行了测定。
【作者单位】： 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点开放实验室;
【关键词】： 反硝化细菌法 土壤浸提液 硝酸盐 氮氧同位素组成
【基金】：国家自然科学基金(41301553,41473004) 中央级公益性科研院所基本业务费专项资金 中国农科院科技创新工程资助项目(农业水生产力与水环境创新团队)
【分类号】：S151.9
【正文快照】： 我国农业生产中存在氮肥过量施用现象,这不仅造成氮肥利用率低,经济效益下降,而且长期过量施用氮肥会造成土壤氮素严重冗余[1-3]。土壤氮素形成的硝态氮极易通过淋溶作用进入水体,造成地表水富营养化、地下水的硝酸盐含量超标[4-8]及温室气体N2O排放[9]等问题。硝态氮是土壤氮

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