大气PM_(2.5)在线监测仪对SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+的测定评价

通过两套大气细颗粒物(PM2.5)水溶性离子在线监测仪与蜂巢式固气分离器膜采样系统作对比,评估了在线监测仪器对主要水溶性组分SO24-、NO3-和NH4+的测定结果.美国URG公司生产的在线连续监测分析系统(AIM URG-9000B)对NH4+和NO3-的监测结果较好,但对SO24-的测定结果存在明显高估,其原因是AIM的平板溶蚀器系统无法完全去除大气中高浓度SO2,从而对SO24-的测定结果有干扰.为解决这一问题,进行了一系列实验,结果表明采用两个溶蚀器串联并用5 mmol.L-1H2O2+5 mmol.L-1NaOH混合溶液作吸收液时,高浓度的SO2(甚至达到260μg.m-3)可以被完全吸收而对SO24-的测定结果不产生影响.由荷兰能源研究所(ECN)、Metrohm和Applikon共同研制的在线气体组分及气溶胶监测系统(MARGA,ADI2080)对NH4+和SO24-的监测结果较好,可以满足实验要求;但NO3-的测定结果偏高,其准确性需作进一步评估.新型监测仪器在不同大气环境中投入使用前需进行对比测试,以确定其准确性和精确性.

NH_4^+-N部分代替NO_3^--N对番茄生育中后期氮代谢相关酶活性的影响

采用砂培实验研究NH4+-N部分代替NO3--N对番茄的影响,结果表明:与全硝处理(100%NO3-)相比较,增铵处理(NH4+∶NO3-=25%∶75%)下番茄鲜果重显著提高;同时叶片内NO3--N含量随增铵而显著降低,叶片与果实内NH4+-N含量及果实的可溶性蛋白含量随增铵而升高;增铵条件抑制了叶片和果实的硝酸还原酶(NR)活性,提高了叶片和果实的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)活性及叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,但对果实的谷氨酰胺合成酶(GS)活性影响不大。上述结果表明,NH4+-N部分代替NO3--N可增加番茄产量,提高集约化基地的生产量。

长江三角洲地区雨水中NH_4^+-N/NO_3^--N和δ^(15)NH_4^+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH4+-N/NO3--N和铵态氮自然丰度(δ15NH4+)值的变化.结果表明:研究区3个观测点雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH4+-N/NO3--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ15NH4+值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关(人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发),其对大气湿沉降中NH4+的来源、形态组成及陆地不同NH3排放源的强度具有明显的指示意义.

同一氮素水平不同NO_3^-/NH_4^+对NRA和GSA的影响

为确定硝态氮和氨态氮的最佳配方,以达到氮肥的最佳调控,试验研究了不同的NO3-/NH4+对甜菜同化关键酶的影响。结果表明,在整个生育期间,同一氮素水平、不同比例的NO3-/NH4+的NRA变化趋势与单一施硝态氮、氨态氮的NRA变化趋势一致,在生育前期较高,而后下降。但不同比例的NO3-/NH4+的NR活力不同,以NO3-/NH4+为3∶1的NR活力最高,而以NO3-/NH4+为0∶4的NR活力最低。在根和叶片中,不同比例的NO3-/NH4+的GS活力变化不同,在叶片中GS活力随NO3-比例增加而增加,但在根中,GS活力则随NH4+的比例增加而增加。

不同NH_4^+-N和NO_3^-—N水平对大豆苗期生长的影响

试验以东农47为材料,利用砂培方法研究了不同NH4+-N和NO3--N水平对大豆苗期生长的影响。结果表明,大豆总生物量和地上部生物量随氮素水平增加呈单峰曲线,NH4+-N水平对大豆苗期生长影响大于NO3--N。以NH4+-N做为氮源时,氮素浓度125 mg·L-1时总生物量和地上部生物量达最大值;以NO3--N做为氮源,氮素浓度在275 mg·L-1时总生物量、地上部生物量较高,500 mg.L-1时较低。氮素浓度大于20 mg·L-1时,以NH4+-N做为氮源总生物量、地上部生物量明显大于以NO3--N为氮源。氮素水平对苗期根系生物量影响不大,当氮素浓度为500 mg·L-1时,两种氮素形态根系生物量均较低,其它水平之间相差不大。根冠比随氮素浓度的增大呈降低趋势,当氮素浓度高于125 mg·L-1时根冠比变化较小。当氮素浓度为20 mg.L-1时,两种氮素形态之间根冠比没有明显差异,当氮素浓度大于20 mg·L-1时,以NO3--N做为氮源根冠比明显大于NH4+-N。

不同氮源条件下橡胶树小苗NH_4^+和NO_3^-的吸收特征

采用改进常规耗竭法,研究(NH)4SO4,KNO3,NH4NO3三种氮源条件下橡胶树小苗对NH4+和NO3-的吸收特性。结果表明:不论是单一氮源(NH4+-N或NO3--N)还是NH4+-N和NO3--N的混合氮源,橡胶树小苗对NH4+的吸收量均大于NO3-的吸收量,其差异在浓度大于0.5mmol/L的混合氮源下达显著水平。混合氮源条件下,不论是NH4+还是NO3-的吸收量,均比单一氮源条件下的大,且其差异分别在浓度小于1.25mmol/L(NH4+)和0.25mmol/L(NO3-)时达显著水平。吸收动力学特征表现为,单一氮源条件下,橡胶树小苗对NH4+的最大吸收速率和离子亲和力大于NO3-,表明小苗更喜好NH4+-N。而在NH4+-N和NO3--N的混合氮源条件下,橡胶树小苗吸收NH4+的Vmax值和离子亲和力都较单一氮源时高;吸收NO3-的Vmax和Km值都有所下降,但Km值的下降幅度比Vmax值的大,说明混合氮源条件能同时促进橡胶树小苗对NH4+和NO3-的吸收。与单一NH4+-N营养相比,橡胶树小苗可能更喜好NH4+-N和NO3--N混合营养。用LB法和H法2种方法处理数据,橡胶树小苗吸收NH4+和NO3-的动力学特性基本相同,不同之处仅在于H法所得的参数值Vmax和Km普遍略大于LB法的。

风干、烘干对不同热带森林土壤样品NH_4-N、NO_3-N测定结果的影响

采用野外采样及室内测试分析方法,研究了风干、烘干对西双版纳3种不同热带森林(季节雨林、人工林、次生林)0—15m土壤NH4-N、NO3-N测定结果的影响。结果表明,人工林和次生林NH4-N含量表现为:新鲜土<风干土<烘干土,而季节雨林则略有不同:新鲜土<烘干土<风干土;新鲜土和风干土NO3-N含量差异均不显著,但新鲜土和风干土NO3-N含量均显著高于烘干土。

酸雨中SO_4^(2-)、NO_3^-、Ca^(2+)、NH_4^+对红壤中重金属的影响

在实验室条件下连续浸泡污染红壤和黄红壤,研究模拟酸雨中阴离子、阳离子浓度对土壤中重金属解吸行为和化学形态分布的影响.结果表明,酸雨加速了土壤酸化,重金属活性增强.增加模拟酸雨中SO42-、NO3-或Ca2+、NH4+浓度对Cd、Zn解吸行为均产生明显促进作用,但对Cu影响不明显.增加模拟酸雨中SO42-、NO3-浓度,红壤和黄红壤交换态Cd、Zn百分率明显降低,交换态Cr百分率明显增加,交换态Cu百分率稍有提高,交换态Pb百分率变化不明显;增加模拟酸雨中Ca2+、NH4+浓度,红壤和黄红壤交换态Cd、Cu、Zn百分率明显降低,交换态Cr和活性形态Pb明显增加,但Cu的化学形态分布主要受模拟酸雨pH值的影响.

不同前处理条件对土壤NO_3-N、NH_4-N含量影响的研究

采用大棚土壤,研究了土样预处理方式、KCl浸提液浓度和液土比对用连续流动注射分析仪测定的土壤NO3-N、NH4-N含量的影响。结果表明,土壤预处理方式、KCl浸提液浓度和液土比都不同程度影响土壤NO3-N、NH4-N的含量测定结果。风干、烘干的土样预处理方式对土壤NH4-N、NO3-N含量测定有显著影响,表现为新鲜土<风干土<烘干土;用2mol/LKCl溶液作为浸提液,液土比5∶1(V∶V)测定大棚NO3-N含量,测定结果稳定。

白桦幼苗NH_4^+/NO_3^-吸收特征的研究

采用水培方法,研究白桦幼苗氮吸收特征。结果表明:白桦早期对NO3---N呈偏向选择吸收,供氮强度和光强增加使苗木氮吸收总量、NH4+--N吸收量、NO3---N吸收量增加。根系是白桦早期还原NO3-的主要部位;根系和叶片硝酸还原酶活性均因供NO3-强度和光强的增加而增强。较低供氮水平下,NH4+优势处理苗木的营养液pH值下降,NO3-优势处理苗木的营养液pH值上升;氮吸收量增大导致NH4+优势处理苗木的营养液pH值下降程度深化,而供NO3-营养液pH值却未因此进一步升高;较高光强下,各处理苗木营养液pH值均有不同程度下降。

振荡浸提时间对不同保存方式土壤NO_3-N和NH_4-N含量测定值的影响

[目的]研究振荡浸提时间对土壤NO3-N、NH4-N测定结果的影响,为土壤氮素研究提供分析测定的理论依据.[方法]采集高、中、低三种肥力灰漠土,2 mol/L KCl溶液作浸提剂,以不同振荡的时间浸提鲜土、冷藏土和冷冻土,用连续流动注射分析仪测定浸提液中NO3-N、NH4-N含量.[结果]不同肥力土壤以不同方式保存后,振荡浸提时间对土壤硝态氮、铵态氮测定结果有明显的影响,鲜土、冷冻土测定结果比冷藏土稳定.振荡浸提30 ～ 60 min时,NO3-N和NH4-N的测定值相对稳定.[结论]从经济、可靠的角度衡量,无论是新鲜土壤,还是冷藏或冷冻土壤,测定土壤矿质氮含量的振荡浸提时间为30 min即可.对于土壤矿质氮含量极高的土壤,振荡浸提时间应延长至60 min.

氮肥配施秸秆和厩肥对土壤NH_4^+-N和NO_3^--N转化的影响

设置了7个不同的施肥处理(①不施秸秆、氮肥和厩肥(CK);②单施氮肥;③麦秸+氮肥;④麦秸加倍+氮肥;⑤麦秸+氮肥+厩肥;⑥玉米秸秆+麦秸+氮肥;⑦玉米秸秆+麦秸+氮肥+厩肥),研究不同处理对冬小麦季土壤NH4+-N和NO3--N转化的影响。结果表明,氮肥配施秸秆和厩肥的处理冬小麦季土壤NH4+-N和NO3-N的数量均以冬前最高,施厩肥处理土壤NH4+-N和NO3--N的数量明显高于其他处理。

蒸馏—酸碱滴定法测定水盐体系中NH_4^+和NO_3^-含量

因为对水盐体系溶解度数据的精度要求高,传统的分析方法面临很大的挑战。本文从取样、蒸馏装置、滴定等方面对传统的蒸馏-酸碱滴定法(国标法)进行了改进,并利用改进后的方法测定了NH4Cl-H2O、Mg(NO3)2-H2O、CaCl2-NH4Cl-H2O、MgCl2-NH4Cl-H2O等体系中NH4+或NO3-的含量。结果表明:NH4+的测定误差在0.1%以内,NO3-的测定误差在0.15%以内。改进后的蒸馏-酸碱滴定法除了用于上述体系中NH4+或NO3-含量的测定外,还适合无机化工产品稳定盐中总氮(铵态氮和硝态氮)含量的精确测定。

不同NO_3^-∶NH_4^+营养液对水培韭菜生长生理指标和品质的影响

以"791宽叶雪韭"为试材,在完全水培条件下,采用北京市农林科学院蔬菜研究中心研发的新型水培系统进行水培试验,研究了NO3-∶NH4+为12∶0、8∶4、6∶6、4∶8、0∶12五个硝、铵配比营养液对水培韭菜生长生理指标及产量和品质的影响,以期探寻适用于水培韭菜生长的硝、铵配比。结果表明:以产量及生长发育为分析目标,NO3-∶NH4+为8∶4处理适用于水培韭菜生产;以营养品质作为分析目标,NO3-∶NH4+为6∶6和4∶8处理其维生素C含量较高且有较低的硝酸盐累积情况,但这2个处理生长量过低。综合分析,适用于水培韭菜的营养液NO3-∶NH4+为8∶4。

NO_3^--N/NH_4^+-N配比对紫花苜蓿根系生长及固氮特性的影响

【目的】为了探明NO_3^--N/NH_4^+-N不同配比下紫花苜蓿根系生长及固氮特性,了解NO3--N与NH4+-N的最适配比,提高紫花苜蓿外源氮利用效率.【方法】室外防雨网室内,以‘甘农3号’为研究材料,采用盆栽营养液沙培法,在氮素水平210mg/L下,设NO3--N和NH4+-N的7个混合配比(1∶7、1∶3、3∶5、5∶5、5∶3、3∶1、7∶1),测定处理后紫花苜蓿各生育期根系相关指标.【结果】全生育期内,不同氮素形态配比下(NO_3^--N/NH_4^+-N)紫花苜蓿的根系生物量、根系总长度和根表面积均在NO_3^--N/NH_4^+-N配比为5∶3处理下显著高于其他处理;根瘤数、根瘤质量和固氮酶活性在紫花苜蓿生长的前中期(苗期和现蕾期)均在NO_3^--N/NH_4^+-N配比为1∶7处理下最大,而中后期(盛花期、结荚期和成熟期)在NO_3^--N/NH_4^+-N配比5∶3处理下达到最大值.整个生育期,各处理下紫花苜蓿的根系生物量差异显著,而根系总长度、根表面积、根瘤数、根瘤重在前中期差异显著,而后期差异不大.【结论】NO3--N和NH4+-N均能促进紫花苜蓿各时期根系生长,但二者混合使用且NO_3^--N/NH_4^+-N比例为5∶3时,紫花苜蓿根系生长最好,肥料报酬率高.与此同时,紫花苜蓿自身固氮能力也最强,对氮素的利用率达到最高.

不同NO_3^--N/NH_4^+-N配比对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响

在完全营养液条件下,采用砂培法,研究了NO3--N与NH4+-N两种氮素形态的7种配比(氮素水平210mg/L)对紫花苜蓿盛花期生长及结瘤固氮的影响。结果表明:各形态配比下紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重及固氮酶活性均随NO3--N/NH4+-N增大呈先增大后减小的趋势;且NO3--N/NH4+-N比例为5/3时,紫花苜蓿的株高、生物量、根瘤数、根瘤重及固氮酶活性均取得最大值,而地上部和地下部全氮含量则在5/5时最高。综合分析,当氮素水平在210mg/L时,5/3处理下紫花苜蓿生长较好,自身固氮能力较强。

NO_3^--N/NH_4^+-N不同配比下紫花苜蓿氮代谢关键酶及钼、铁元素含量研究

以西北地区广泛种植的优质植物性蛋白饲料紫花苜蓿"甘农3号"为试验材料,在室外防雨网室内,采用盆栽营养液沙培法,在适宜氮素供应水平210 mg·L-1基础上,研究NO_3^--N和NH_4^+-N混合的7种配比(NO_3^--N/NH_4^+-N分别为12.5/87.5、25/75、37.5/62.5、50/50、62.5/37.5、75/25、87.5/12.5,依次标为1/7、1/3、3/5、5/5、5/3、3/1、7/1)对紫花苜蓿全生育期各部位硝酸还原酶(NR)、固氮酶活性及钼(Mo)、铁(Fe)营养吸收的影响。结果表明:(1)从部位来看,紫花苜蓿NR活性、Mo含量趋势一致,均表现为:叶>根>茎,而Fe含量则表现为根>叶>茎;不同配比下各部位NR活性均表现为配比中NO_3^--N比例大时,其活性较高,尤其是生长前期当NO_3^--N/NH_4^+-N为7/1时,各部位NR活性均最高;不同配比对根中Mo含量的影响在苗期与NR趋势相近,在NO_3^--N比例大时达最高。现蕾期与固氮酶活性相同,1/7时最高。成熟期同固氮酶与NR活性,均为5/3时最高;不同配比对根中Fe含量的影响与固氮酶活性变化趋势相一致,苗期均为1/7处理最高,盛花期至成熟期均为5/3处理最高。(2)从生育期来看,紫花苜蓿全生育期NR和固氮酶活性变化趋势均呈单峰曲线;NR活性在盛花期最高,即盛花期氮代谢能力最强,且各生育期均为配比中NO_3^--N比例大时NR活性高,氮代谢能力较强;固氮酶活性在结荚期最高,即结荚期根瘤固氮能力最强,且苗期和现蕾期均表现为1/7处理其活性最高,盛花期至成熟期5/3处理活性最高;不同配比对茎和叶中Mo、Fe含量的影响基本相同,现蕾期至盛花期在配比中NH_4^+-N比例大时含量最高,结荚期至成熟期在配比中NO_3^--N比例大时含量最高。(3)NR和固氮酶活性相互关系在整个生育期表现不同:在紫花苜蓿生长前期(苗期至现蕾期),NO_3^--N/NH_4^+-N=7/1时NR活性最大,1/7处理NR活性最小,而固氮酶活性则相反,二者表现出拮抗关系;在紫花苜蓿生长中、后期(盛花期至成熟期)NR活性与固氮酶活性均在NO_3^--N/NH_4^+-N=5/3时达最大值,二者又相互促进。

NO_3^--N/NH_4^+-N配比对小白菜生长及硝酸盐含量的影响

利用NO3--N/NH4+-N不同配比的营养液对11个小白菜品种进行水培试验。结果表明,不同的NO3--N/NH4+-N配比对不同品种小白菜生长和的硝酸盐含量有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间表现出显著的差异,在5.0∶5.0(B)处理条件下,各品种小白菜表现良好;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量,但不影响生长。

NO_3^-和NH_4^+对水稻和旱稻生长及水分利用的影响

用分根法研究NO3-和NH4+对水稻‘越富’和旱稻‘297’生长和水分利用的影响,结果表明:与水稻相比,旱稻在NO3-中的生长最好。NH4+提高氮素在水稻根中的分配比率,同时也提高了水稻和旱稻根系在NO3-/NH4+处理中NH4+一侧的吸氮速率。旱稻水分利用率高于水稻,且二者的水分利用率都遵循NH4+>NH4NO3≥NO3-的规律。

NO_3^--N/NH_4^+-N配比对小白菜硝酸盐积累及其品质的影响

利用NO3--N∶NH4+-N为10.0∶0(A),5.0∶5.0(B)和2.5∶7.5(C)0∶10(D)四种配比的营养液对小白菜品种进行水培试验,结果表明:不同的NO3--N/NH4+-N配比对不同品种小白菜的硝酸盐含量及其品质等有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间也表现出显著的差异;供试小白菜品种叶绿素SPAD值随着培养液中铵态氮比例的增大而增大;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,而Vc、可溶相糖的含量增加,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量和良好的品质。